信号分析实验一.ppt

实验项目—合成地震记录 实验课程 —信号分析与处理 一、实验目的 1、了解反射系数的基本概念与计算 2、了解地震子波的基本概念与计算 难点：程序设计 重点：掌握褶积公式在层位标定、正演模 拟、信号滤波、反褶积等中的应用 3、掌握用褶积公式制作合成地震记录剖面的方法 1、概述： 根据已知或设计的数学及物理模型或地质模型求取地震响应的过程称为地震模型正演，又称地震正演模拟。一维模型正演模拟是合成地震记录道，二维正演模拟是合成地震记录剖面，三维正演模拟是合成地震记录三维数据体。 地震正演模拟可以通过数值模拟或物理模拟来实现，而使用的地震模型可以是概念模型、物理模型或数学模型。地震模型可以根据井中资料的地质分析结果来设计，也可以从地震资料解释结果得到。 二、实验原理 地震正演模拟在地震勘探和油藏地球物理中已被广泛应用，在地震数据采集（如二维模型模拟、多波多分量地震正演模拟）、地面和井中地震数据处理（如去噪、叠加、叠前偏移速度分析、成像）、地震反演（如波阻抗反演、AVO反演、岩性反演）以及地震资料解释（如合成地震记录制作和地震地质关系标定、断层解释、地震地层学解释、非构造圈闭识别、盆地分析、油藏表征）等生产和方法研究中都发挥了很大作用。 二、实验原理 二、实验原理 2、原理：已知二维地质模型如下图所示 用C或VB或Matlab语言编程 二、实验原理 （1）根据深度域二维地质模型计算反射界面R1和R2的反射 系数，在垂直入射垂直反射条件下，其公式（波阻抗之差/波阻抗之和）如下： 二、实验原理 （2）用平均速度将反射系数序列由深度域转换到时间域，其平均速度计算公式和时深转换公式分别为： 二、实验原理 （3）选用合适的地震子波（如瑞克子波、双余弦子波）分别与各道反射系数序列进行褶积，得合成地震记录剖面。 ①瑞克子波： 二、实验原理 ②褶积公式： 二、实验原理 （4）若用C或VB语言编程，则运行“绘地震剖面”程序（由老师提供）绘制合成地震记录剖面。该程序要求绘图数据写入文本文件,其格式如下： 记录道数 样点数 起始时间(ms) 采样间隔(ms) 道序号1 该道第一个样值 …. 该道第N个样值 道序号2 该道第一个样值 …. 该道第N个样值 实例 说明 1、 计算地震子波 计算离散地震子波，画图检查其正确性。 三、实验内容 三、实验内容 2、计算反射系数序列 定义一个一维数组rj(250）或二维数组r(100,250)，先将数组的每一元素赋值为零，再将反射系数存放到反射界面双程旅行时对应的数组元素 之中。同时将多道反射系数序列按前述文件格式写入到文件之中(以便后续实验使用)，并画出剖面图检查其正确性。 四、实验内容 3、计算合成地震记录剖面 分别计算地震子波与各道反射系数序列的褶积，并将褶积结果按前述文件格式写入到磁盘文件之中，画出剖面图检查其正确性。 四、实验注意事项 1、 在计算地震子波时，由于瑞克子波是零相位非因果信号，若定义的数组只有正下标，则零时刻应与中点下标相对应。 2、 在计算楔状层底部以上平均速度时，楔状层厚度△h与长度x之比为常数c,当长度变小时，厚度在变薄，其平均速度和底界面双程旅行时按如下两式计算： 四、实验注意事项 3、 为了使反射系数在时域中不被压缩，在离散或求数组 下标时可考虑 4、 在计算褶积时，要考虑数组 下标不要越界。 五、思考题 1、当地震子波为因果信号时，褶积公式应如何修改？ 2、Ricker子波与反射系数序列褶积，褶积结果为何不要负时刻的数据？直接截取会有什么问题？ 3、已知层速度和层厚度，为什么要用层速度与层厚度乘积之和除以总厚度来计算平均速度？