復雜地表靜校正技術研究

盧明德

摘 要：地表條件復雜的地區(qū)，低降速帶變化劇烈，存在嚴重的靜校正問題，初至波的拾取及靜校正方法優(yōu)選難度較大。本研究選取復雜典型區(qū)三維地震資料開展工作，優(yōu)選適合的靜校正方法，通過微測井約束的曲時面靜校正技術，解決復雜區(qū)低信噪比資料靜校正的難題，總結(jié)一套高效解決地震資料靜校正問題的流程。

關鍵詞：靜校正;初至拾取;復雜地表;低降速帶

研究區(qū)地表條件復雜，北部為沙漠、草原區(qū)，南部為沙漠黃土過渡帶。海拔在1100-1310m之間，北高南低，南部有一西北走向黃土梁，地形起伏較大。低降速層為第四系的流動沙丘和近代河流沉積，厚度在5-90m，潛水面深2-80m，低速層速度為300-900 m/s，降速層速度為1000-2000m/s。

對原始單炮和初疊加剖面進行分析，認為本區(qū)存在嚴重的靜校正問題。原始單炮上初至不光滑，反射波同相軸扭曲，存在比較嚴重靜校正問題。黃土梁位置剖面疊加效果差，靜校正問題尤其嚴重。從縱橫線的分偏移距剖面上可以看到，初至存在明顯起伏和跳動，反射波同相軸扭曲，靜校正問題比較嚴重。

1 復雜地表靜校正技術

本研究開發(fā)完善了一套能夠解決復雜地表高頻、低頻和剩余靜校正問題的方法，比較高效地解決了研究區(qū)靜校正問題。首先通過對初至層析反演靜校正、曲時面靜校正、模型法靜校正等不同方法的對比優(yōu)選及組合，解決基準面靜校正問題，再通過微測井約束的低頻校正、地表一致性剩余靜校正和全局尋優(yōu)剩余靜校正進行剩余靜校正的估算，全面解決工區(qū)靜校正問題。

1.1 初至波拾取

針對層析靜校正的精細初至拾取問題，以往我們主要采用一輪自動拾取、多輪人工修改、定量質(zhì)控的方法，在借鑒以往處理經(jīng)驗的基礎上進行了改進和創(chuàng)新。

該地區(qū)單炮初至拾取主要面臨兩個難點：一是單炮背景噪音干擾嚴重，二是速度變化快。針對以上問題，我們積極探索，提出了“先校正速度、再剔除噪音道、按能量關系拾取”的新思路，開發(fā)了多輪自動拾取、逐步逼近、多方法定量質(zhì)控的方法，按照原始單炮、預處理、第一次初至拾取、初至線性調(diào)整、第二次初至拾取、異常點初至剔除、第三次初至拾取、輸出初至時的流程解決工區(qū)靜校正問題。

1.2 基于曲時面靜校正技術

基于曲時面靜校正是一種以原靜校正量（模型，折射，層析等）為基礎，通過曲時面平滑迭代求取靜校正的中、短波長分量，從而獲取精確靜校正量的方法。該方法假設初至不受表層影響，初至是光滑的，初至有中短波長的波動即是表層低降速帶差異所致。它是一種基于初始結(jié)構(gòu)模型的精細調(diào)整解決方案。

以求檢波點校正量為例，對大炮初至施加原校正量，將每個炮域的大炮初至視為以炮點為中心的不光滑曲時面，對曲時面進行平滑處理，得到新的初至時間。未平滑初至與平滑初至的時差ΔS1R1、ΔSIR2、…、ΔS1Rn即為該炮域各點檢波點的剩余校正量分量。對同一檢波點不同炮點的道時差ΔS1R1、ΔS2R1、…、ΔSnR1進行均方差過濾，統(tǒng)計出該檢波點的時差值作為最終剩余校正量，與原校正量相加，得到ToTrim靜校正。同理可求得炮點TOTRIM靜校正。將TOTRIM靜校正施加到大炮初至上，重新計算，可實現(xiàn)迭代精算。

在層間相關系數(shù)法得到表層模型基礎上，結(jié)合大炮初至，進一步進行了基于曲時面的模型調(diào)整，最終得到精確的表層模型和高、低頻靜校正量。為了進一步提升靜校正精度，在表層模型法基礎上，又進行了基于曲時面的中短長靜校正量求取。從研究區(qū)實際地震資料應用效果來看，通過這兩種方法組合能夠得到比折射靜校正和層析靜校正更好的高、低頻分量靜校正量，應用靜校正量后，大幅改善了地震資料的質(zhì)量。通過靜校正前后單炮對比來看，靜校正后初至扭曲的現(xiàn)象得到了平滑（圖1）。從靜校正前后共偏移距剖面對比圖上看到初至跳動也基本得到了解決;從靜校正前后縱橫線剖面對比來看，同向軸抖動有了明顯改善，并且連續(xù)性增強，說明靜校正取得了較好的效果。

1.3 剩余靜校正技術

復雜地表區(qū)地震資料信噪比低，靜校正后仍然存在一定的剩余靜校正量。傳統(tǒng)的反射波剩余靜校正易陷入局部極值，出現(xiàn)“周期跳躍”現(xiàn)象。

本次重點對模擬退火和遺傳算法進行研究，進行非線性全局尋優(yōu)剩余靜校正，解決低信噪比區(qū)剩余靜校正問題。采用模擬退火非線性反演技術，求解地表一致性靜校正問題，通過全局尋優(yōu)，能較好解決低信噪比區(qū)靜校正的影響，全局尋優(yōu)剩余靜校正可以有效的改善疊加剖面的信噪比。

2 結(jié)術語

本研究在充分分析主流軟件靜校正技術適用性基礎上，設計適合研究區(qū)的靜校正流程，重點對初至波自動拾取技術、微測井約束的曲時面靜校正和全局尋優(yōu)剩余靜校正開展了研究，最終形成了一套適合于復雜區(qū)靜校正的流程。