中国地质大学-地震反射资料的数字处理概述和处理流程.ppt

Reflection Seismic Data Processing 第6讲: §6.2 地震反射资料的数字处理概述和处理流程 1．为什么要进行数据处理？ 1》将不容易解释的原始资料变成容易解释的时间剖面； 时间曲线形态是双曲线，t2=t02+x2/v2地震记录是一个振动图。地震记录时距曲线与地下界面形态是不一样的。因此，直接对地震记录解释困难，所以，只有对野外原始记录进行处理，使它的形态与地下等地质界面形态有一定的相似性或对应关系。经过处理后称时间剖面(Time Section)。时间剖面就是解释人员使用的资料。如果不懂剖面是如何来的？解释将出现假象，这就是必须知道这个剖面是如何来的，这就是为什么必须学处理。 2》通过处理得到与岩性有关的物性参数(速度)—岩石解释。 速度：由求出的物性参数来判断岩性构造。 3》通过处理去掉干扰，去掉假象，提高信噪比。 如地形起伏不平，这时时距曲线就不是圆滑的双曲线，也会使t值时大时小，这就会造成假象。所以进行静校正处理，就会去掉地形起伏不平的影响。 2．? 数据处理 定义：利用数字计算机对野外获得的原始地震记录，进行加工、处理，以得到(便于解释)能直观地反映地下构造形态、精度较高的地震剖面； 以及物性参数的分布等各种方法。 要求：掌握各种处理方法的目的、方法思路，实现过程 3. 常规(Conventional)反射地震资料的数据处理模块 包括： 滤波(Filtering)； 反滤波(Antifiltering/Deconvolution)； 动校正(Normal Moveout Correction); 静校正(Static Correction); 叠加速度分析(Stack velocity analysis); 偏移归位(Migration)等。 本节主要介绍上述内容，重点在于各种方法的目的、作用、实现思想等。为了便于学习和理解这些处理方法，首先简单补充一些有关的数学和计算机知识。 补充内容：数字处理的数学基础 作为地震资料数字处理的对象是记录到的反射信号(反射波形)，有关这类信号处理的数学基础包括：富里叶变换、采样、褶积与相关等。 B1． 富里叶级数及富里叶变换 1．谐波及其合成 2．周期函数的富里叶级数 3．富里叶变换和频谱 4．富里叶变换的几个基本性质 (1)叠加定理(线性定理) (2)时延定理 (3)频移定理 (4)时间尺度展缩定理 (5)频率尺度展缩定理 B2． 采样及采样定理 采样(Sample)：按一定时间间隔对模拟信号离散取样，这个过程称采样或抽样；抽样间隔用Δt表示。对模拟信号抽样时，应满足采样定律，即Δt≤(Tmin/2) B3. 褶积运算与相关运算 在地震勘探中,褶积和相关是两个非常重要的运算. 1． 褶积运算 1??? 褶积公式 褶积运算可以是连续的也可以是离散的.前者称为褶积积分,后者称为褶积求和,其公式为: y(t)= h(τ).x(t-τ).dτ= x(τ).h(t-τ).dτ=x(t)*h(t) yn=Σhk.xn-k.Δt=Σxk.hn-k.Δt=xn*hn *号表示褶积运算. 2??? 褶积运算的实现 包括四步: A.折迭:将h(τ)变成h(-τ). B.位移:将h(-τ)移动一个t值得h(t-τ) C.相乘:将h(t-τ)与x(τ)对应相乘; D.将相乘的结果相加(求和),即得褶积结果. 褶积运算运算示意 3?? 褶积运算的物理意义 褶积运算的结果波形y(t)(或yn)是大量与参与褶积运算的波形之一x(t)(或xn)形状相同但时延与幅度不同的波形的叠加结果，这些波形的幅度与参与褶积运算的另一波形h(t)(或hn)有关。如：下图 xn时延零个采样间隔并乘以h0则得第一个参与叠加的波形，xn时延一个采样间隔并乘以ht得第二个参与叠加的波形，。。。，依次类推，将所有波形叠加所得的结果波形yn与图5-1-7运算结果相同。 4?? 褶积定理 设时间函数x(t)和h(t)的谱分别为X(f)和H(f),则它们褶积 y(t)=x(t)*h(t) 的谱等于 Y(f)=X(f).H(f) 2． 相关运算 (1)相关运算公式： 相关运算的公式与褶积运算公式一样,只是不要折叠. 自相关公式： Rxx(τ)= ΣXt.Xt+τ. 互相关运算： Rxy(τ)= ΣXt.Yt+τ. 其结果得到自相关函数Rxx(τ)和互相关函数Rxy(τ) (2)相关运算的实现： 它是将参与运算的两个函数xt和yt之间按时移位置顺次进行乘加运算，如下图，当一个波形相对于另一个波形时移时，对每一个时移位置τ两波形对应值相乘，然后相加得到该时移位置的相关值R(τ)，再改变时移，重运算，即可得到相关函数图。 相关的意义 相关的意义：相关函