预测区二维地震资料处理

4 1 4 1 处理流程

( 1) 处理参数

带通滤波参数: 20Hz、30Hz、130Hz、140Hz。

预测反褶积: 因子长度 72ms; 预测步长 10ms。

速度分析点: 100m ×100m。

( 2) 处理流程

本着在确保资料信噪比的前提下，努力提高分辨率的原则，经过多种参数的反复测试，确定了适合本区的处理流程 ( 图 4 4) 。

图 4 4 二维地震处理流程图( 据山东中煤物探测量总公司，2008)

4 1 4 2 地震资料处理技术措施

( 1) 处理的基本要求

为查明本区的构造和主要可采煤层的赋存状况，本次数据处理以高信噪比、高保真度、高分辨率为目标，且充分利用钻探提供的各种信息; 反复细致地选择处理流程及参数，做到处理流程合理，处理参数最佳，提供的地质信息丰富，显示形式美观多样。

( 2) 技术参数

采样间隔: 0 5ms。

处理长度: 2 0 ～2 5s 。

显示长度: 2 0 ～2 5s。

CDP 间隔: 5m。

( 3) 技术措施

1) 编辑工作，仔细检查空间属性文件，对死反 道 及 不 正 常 道进 行严 格、细 致 的剔除。

2) 采用二次速度分析，扫描点间距选择在 100 ～ 200m，并且避开断层带地段，在变观地段两侧适当加密扫描点，以控制两端同相轴的对接。

3) 精细地选择人工静校正及自动剩余静校正参数，以最大限度地消除井深、地形及低速带等异常造成的影响。

4) 认真选择反褶积 ( 预测反褶积) 的参数，以压缩子波，提高纵向分辨率和速度分析精度。

5) 合理地选择初至切除参数和动校正畸变切除参数，采用二次切除的方法，尽量保存有效的浅层信息。对于变观测系统的地段，采用单独切除的方法。

6) 进行多种滤波测试 ( 原始记录) 的频谱分析、反褶积前后的频谱分析、叠加偏移后的频谱分析等，以合理地选择叠前、叠后滤波参数。7) 采用波动方程偏移 ( F - D) ，以提高横向分辨率，并且在偏移前进行速度的测试及不正常道、段的再编辑工作。

8) 加强中间结果 的监视工作，进行多种中间结果 的显示，以确定选 择 参数 的合理性。

4 1 4 3 地震勘探工作质量评述

本次地震资料处理共获得时间剖面 4 条，剖面总长 37 71km。其中: 主测线 3 条，联络测线 1 条，获得地震水平叠加时间剖面与地震偏移时间剖面各一套。

按照 《煤炭煤层气地震勘探规范》对所获水平叠加时间剖面进行评级，结果如下( 表 4 1) :

表 4 1 预测区本次施工地震工作质量

Ⅰ类时间剖面 24 72km，占 65 55% ; Ⅱ类时间剖面 12 99km，占 34 45% ; Ⅰ + Ⅱ类时间剖面占 100% ，所获得地震时间剖面质量满足 《煤炭煤层气地震勘探规范》的要求( 《煤炭煤层气地震勘探规范》要求达 80% 以上) 。

综上所述，本次原始资料质量较高，处理流程及参数选择合理，处理成果质量较好，表现为主要标准波能量较强，波形波组特征明显，具有较高的保真度，所获时间剖面可满足本次勘探所承担的地质任务要求，为下一步的解释工作奠定了良好的基础。

另对以往施工 ( 2005 年) 的 3 条测线的数据按照本次处理流程和参数进行了重新处理，获得剖面长度 30 63km。

根据 《煤炭煤层气地震勘探规范》的有关标准对其评价结果如下:

Ⅰ类时间剖面 20 76km，占 67 8% ; Ⅱ类时间剖面 9 87km，占 32 2% ; Ⅰ + Ⅱ类时间剖面占 100% ，说明以往地震资料质量较高 ( 表 4 2) 。

表 4 2 预测区上次地震工作质量

应用Vista55处理地震数据流程

一、 二层水平介质模型

模型基本参数：单边放炮，每炮24道接收，共12炮，道间距25m，炮间距50m（2个道间距），偏移距250m（10个道间距）。

采样率2000微秒，每道采样点1000个。

反射界面深度800m，上层介质速度2500m/s，下层介质速度3000m/s。

11 数据的输入

首先选择File/New Project新建一个Project，如下图：

按住 不放，出现按钮组合 ，选择 新建一个二维数据集，然后按住 不放，在出现的按钮组合 中选择 ，在d出的OpenDialog中选择该数据文件Msgy，单击OK即可将该数据加入到数据集中，如图所示：

界面上部显示了该数据集的基本信息。可以单击 查看该数据集，如下图：

界面上部显示了该地震图，下部是各道的炮间距，状态栏显示的是鼠标处的道号和振幅信息。

该模型是由射线追踪模拟出的理想二层水平介质模型，不需要做什么预处理，可以直接进行下面的实质性处理。在做实质性处理之前，必须给数据建立观测系统，并将观测系统相关信息写入道头，以便进行实质性处理。

12 建立观测系统

在Data List窗口的数据集M中点击 ，或者选择Interactive/Geometry Window Display，在d出的对话框中选择M数据集，即可出现观测系统界面，默认出现的是设置炮检关系及炮点坐标界面，在第一行中填入相应得增量，如下图：

主要参数增量为炮点增量2个站点（桩号），首尾检波器桩号也相应增2，炮点坐标增量为2个桩的长度50m

按住 不放，在出现的组合按钮 中选择增加单行按钮 增加一行，并设置相应值作为初始值，如下图：

设第一个炮点位于第1个站点，坐标为0m，因此第一炮的第一个检波器位于第11个站点，最后一个检波器站点位于第34个站点。

然后按住 不放，在出现的组合按钮 中选择增加多行按钮 ，在d出的增加炮点对话框中填入剩下的炮数，如下所示：

单击OK即可填充，填充完后如下图：

设置完炮检关系及炮点坐标后，点击 设置检波器坐标，其基本方法与上面是一致的，

检波器站点增量为1，坐标增量为25m，初始设置为：第1个检波器，即第1炮的第1个位于11号桩，坐标为250m，然后填充剩下的检波器个数（即填充到最后一炮的最后一个检波器，位于56号桩）即可。填充后如下图：

然后点击 并点击 计算CMP及检波器叠加次数和炮检距离，以便写入道头相应的位置，完成后续的处理。可以点击 查看CMP及检波器叠加次数，并可以此判断建立的观测系统是否正确。如下图：

可以看出，CMP最大覆盖次数为6次，根据已知的模型参数信息，由公式可以算出理论上最大的覆盖次数

N=241/(22)=6

因此上图所示说明建立的观测系统是正确的。可以按住保存按钮 不放，在出现的按钮组合 中选择 将相关的信息写入道头，并还可以选择 将炮检关系及他们的坐标写入文本文件，以便以后查看。

加入观测系统后（主要是将相关的信息写入道头），便可以对数据的输入按所要的处理模块选择不同的排列方式，这对于后面的实质性处理是非常重要的。

13 速度分析

可以选取若干个CMP道集进行速度分析（可以选择速度谱法和常速度叠加法（CVS）），以便获得最佳的叠加速度，为随后的动校正提供速度。

速度分析首先要得到速度谱，常速度叠加图和一个最佳炮检距道集，其工作流如下所示：

首先要选择做速度分析的道集，输入数据选择M，#Bins From Center Bin填5，即抽取以选择的CMP为中心，左右各5道共11个CMP道集。右键→Data Input Control→Data/header Selection，出现

表示目前没有定义可选的数据集，单击 建立可选的CMP道集，如下图：

点击 增加一行，定义要选择的CMP道集号，如下图所示：

即选择了CMP道集号为30的CMP道集，因此通过VelZone的道集为CMP号为25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35共11个CMP道集。

设置常速度叠加法的速度扫描范围为100，5000，100，速度谱法的速度扫描范围为100，5000，100，如下图所示：

设置完毕，点击 执行上面的工作流，执行完后得到三个输出的数据集，分别是速度谱，一个最佳炮检距道集和常速度叠加图。

选择Interactive/Velocity Tools/Interactive Velocity Analysis进行速度分析，在d出的对话框中选择速度谱，一个最佳炮检距道集和常速度叠加数据集，如下图：

单击OK后即可进行速度分析，拾取最佳叠加速度，见下图：

可以单击 拾取速度，拾取速度可以根据三个图谱拾取最佳叠加速度，见下图：

拾取到速度后，点击保存按钮 保存为速度文件，为动校正准备。

14 动校正

动校正是将CMP道集中不同炮检距的各道校正为共中心点的自激自收道。其工作流命令如下：

数据输入选择数据集M，数据排列方式为CMP_NO，如下图：

双击动校正命令图标，设置动校正速度文件（即速度分析中得到的速度文件），如下图：

设置完毕点击 执行工作流，即可得到动校正后的结果。见下图：

15 水平叠加

水平叠加将动校正后同一个CMP道集的各道叠加为一道。其工作流命令如下：

双击Input命令图标，数据输入选择动校正后的数据，数据排列方式选择CMP_NO，如下图：

双击CmpStr命令图标，选择叠加方式，如下图：

OK确定，单击 执行工作流即可得到水平叠加剖面图。水平叠加剖面图如下：

局部放大，见下图：

可以看出反射界面大致位于双程时640ms处，可以由模型参数算出理论反射界面的双程时时间：t=2800/2500=064s=640ms，可以看出得到的水平叠加剖面基本是准确的。

二、 Marmousi模型

模型基本信息：单边放炮，96道接收，共240炮，道间距25m，炮间距25m，偏移距200m（8个道间距）。注：该模型炮点位于检波器排列之后。

采样率4000微秒，每道采样750个点。

基本的处理方法与上面处理模型的方法是差不多的。

21 数据的输入

数据的输入与上面处理模型时是一样的，就不再重复了，下图是加入Marmousi模型数据：

不知该模型数据已作过滤波处理还是模拟时的原因，数据反射波能量很强，深部的反射也很强，反射信息很丰富，信噪比较高，不需作其他的处理就可以做动校正和水平叠加了。之前仍需给数据加观测系统。

22 建立观测系统

建立观测系统的方法与前面也是一样的，也不再重复了，仅就个别参数作些说明。下图是炮检关系和炮点坐标：

炮点是位于检波器排列之后的，即

第1个检波器．．．．．．第96个检波器←炮点

因此和上面二层水平介质模型的炮检关系有一点小的差别，只要正确认请炮检的位置关系和准确确定炮检坐标，其实是一样的。

下图是检波器坐标：

同样点击 和 计算CMP和检波器的覆盖次数，点击 显示，见下图：

CMP最大覆盖次数：N=961/（21）=48次，因此上面所建的观测系统是正确的。

按住保存按钮 不放，在出现的按钮组合中 中选择 将相关的信息写入道头，并还可以选择 将炮检关系及他们的坐标写入文本文件，以便以后查看。

23 速度分析

选取几个CMP道集进行速度分析，可以选取CMP200，300，400，500，600这6个CMP道集进行分析，获得这几个CMP道集的速度谱，常速度叠加图和一个最佳炮检距道集，以便拾取这几个CMP的速度。

工作流如下：

双击VelZone图标，填入参数，如下图：

右键点击VelZone图标→Data Input Control→Data/header Selection并选择CMP道集，如下图所示：

并设置常速叠加和速度谱扫描范围，设为100，5000，100，设置完毕后，点击 执行工作流。执行完毕即可得到这几个CMP道集的速度谱，常速度叠加图和一个最佳炮检距道集。选择Interactive/Velocity Tools/Interactive Velocity Analysis进行速度分析，在d出的对话框中选择速度谱，一个最佳炮检距道集和常速度叠加数据集，如下图：

点击OK后即可对各CMP道集进行速度分析，拾取各CMP速度，见下图：

可以通过左右移动 来选择不同的CMP道集，拾取不同的CMP的速度。拾取完后，点击保存按钮保存为速度文件，为后面的动校正提供速度信息。因模型中部结构比较复杂，反射信息比较复杂，很难准确拾取到反射层的速度，造成速度不准确或不充分，对后面的处理有一定的影响。

24 动校正

得到速度信息后，可以对按CMP排列的地震数据进行动校正。工作流如下：

动校正后浅层且大炮检距的地震道会发生动校正拉伸现象，导致浅层的同相轴遭到严重损害，为处理方便，根据动校正拉伸后频率下降，对动校正后的数据设置一个带通滤波器，滤掉因拉伸而导致的畸变。

双击Input图标，设置输入数据及其排列方式，如下所示：

双击Nmo命令图标，设置动校正速度文件选择为速度分析中得到的速度文件，可以点击按钮 查看速度信息，见下图：

点击 查看各CMP的速度信息，见下图：

带通滤波器设置如下：

设置完毕后点击 执行工作流，执行完毕后得到动校正后的结果。见下图：

25 水平叠加

水平叠加将动校正后同一个CMP的各道叠加为一道，以加强有效信号，消除干扰，提高信噪比。水平叠加工作流见下图：

双击各命令图标并设置完参数后，执行工作流即可得到水平叠加剖面，见下图：

利用已给的Marmousi模型速度（已知的是z-层速度，应将其转化为t-Rms）文件，对Marmousi模型做动校正并水平叠加后也得到一个水平叠加剖面，但是由于CMP号对应不上，效果也没有改善多少，也有可能是方法本身的问题。水平叠加剖面见下图：

对数据做反褶积压缩地震子波后再做动校正和水平叠加，叠加剖面的局部有所改善，见下图：

因为Marmousi模型结构比较复杂，反射信息很复杂，仅仅通过动校正和水平叠加得到各CMP自激自收的信号，这是很难得到地下反射界面的信息的，成像效果也不可能很好，这是模型本身的结构和方法本身所决定的。

VSP的原始资料中往往具有很强的干扰波（如套管波等）、多种类型的多次波和下行波以及其他的干扰波，几乎淹没了所有的上行波。因此，VSP资料必须经过仔细处理后才能用于解释。一般对零偏移距的VSP纵波资料的处理主要如下。

（1）编辑。将野外记录磁带解编为计算机所需的格式。剔除不正常道、补偿震源能量不足道、对齐“爆炸”信号等。

（2）振幅恢复。采用一个时变函数恢复（补偿）球面扩散、透射损失和吸收损失等。

（3）叠加。如在同一激发点、同一深度上进行多次激发与记录，将它们的野外资料叠加便得到垂直地震剖面的原始记录道。

（4）初至拾取。初至直达波的拾取直接影响到速度参数的精度和静校正量的大小，为了保证初至波拾取的精度，一般都先进行了频率滤波或互相关处理后再拾取，并规定不同震源拾取的位置等（脉冲震源应取其起跳时间，可控震源则取其平衡点时间）。

（5）拉平和静态时移。所谓拉平就是将上行波和下行波同相轴排齐在同一时间上（类似静校正作用）。拉平主要是通过静态时移实现，并将其结果显示为类似地面地震剖面的形式。

（6）震源子波整形。利用监视检波器记录的震源子波波形设计滤波器，通过滤波把每炮的震源监视波形转换为标准子波的处理。

（7）波场分离。由VSP资料有效地分离出上行波和下行波的处理工作。波场分离主要依据上、下行波的视速度（v）的不同，其方法多采用中值滤波、多道滤波、频率-波数滤波，τ-p域滤波等方法。

（8）反褶积。在VSP资料中进行两种反褶积处理，一种是预测反褶积，用来消除多次波，它的滤波因子是由已分离出来的下行波的相关函数逐层计算出来的，然后将因子分别用于上、下行波。另一种是脉冲反褶积，压缩子波长度，提高分辨率。

（9）走廊叠加（VSP-LOG）。在VSP剖面中，由于多次波较强，虽已采用一些处理方法予以削弱，但很难消除干净。一般做法是切除大部分资料而只保留初至后约200ms范围内及边上的资料，然后沿时间方向把这个带内资料进行叠加，成为一道，这样至少可以保证在这个叠加带内无多次波成分。这个叠加带形似走廊，故通称为走廊叠加，叠加结果就是零井源距垂直地震剖面的最终成果——VSP地震道（或叫VSP-LOG道）。

（1）处理流程

图22 Z分量地震数据处理流程

经过全面、细致的参数和方法试验，并根据处理的地质任务和处理要求制定处理流程，试验区P波数据的时间域处理流程如图22所示。由于P波处理采用了常规纵波处理系统，其方法原理在本书中不再详细介绍，只对几个关键处理技术的使用效果进行描述。

（2）关键处理技术

1）高保真叠前线性噪音压制技术与道编辑。能否很好地压制线性噪音，对最终处理效果影响很大。本区的数据处理采用高保真线性噪音压制技术——减去法线性干扰压制技术，对炮集中的规则噪音进行压制并进行叠加，效果良好。该方法的最大特点是在对规则线性噪音压制时，基本没有混波效应，而且只对有干扰的数据局部进行压制，对有效数据不产生影响，从而保证了后续的剩余静校正叠加等不受影响（图23）。

图23 减去法压制线性干扰

2）振幅补偿。为保证处理后地震波场的波组特征及保真度，采用球面扩散和地表一致性振幅补偿方法，使振幅得到了很好的补偿（图24）。

图24 振幅补偿前（左）后（右）记录对比

3）叠前提高分辨率：反褶积。为有效提高分辨率，采用地表一致性反褶积加自适应反褶积的串联反褶积方法，使分辨率得到有效提高。反褶积测试分别对反褶积方法及不同的参数进行测试，反褶积方法的测试为单道、多道脉冲反褶积、自适应反褶积、地表一致性反褶积及串联反褶积方法。经比较串联反褶积为最佳；经测试选取算子长度为160ms，白噪为1%，效果最好（图25）。

图25 目标层段反褶积前（左）、自适应反褶积后（中）和串联反褶积后（右）的频谱

4）剩余静校正。采用最优化地表一致性剩余静校正方法，并多次迭代，较好地消除剩余时差。经过两次迭代后，效果显著（图26）。从叠加剖面上看，剩余静校正后还存在静校正问题，分析认为这是炮点、检波点位置不准又无实测其坐标所致。

图26 剩余静校正前（左）后（右）的剖面对比

5）速度分析。速度分析是处理中的另一个重要步骤，为保证速度解释的正确性，首先选择一些主测线进行了速度扫描，并对扫描结果分析，根据叠加效果确定最后的叠加速度场。速度分析的密度为300m（主测线）＊400m（垂直测线）。图27和图28是同一CDP点的速度谱显示，单点速度分析和叠加扫描速度分析相结合，保证了速度求取的准确性。

图27 单点速度分析

图28 叠加扫描速度分析

6）叠加和叠后时间偏移。经多次剩余静校正和速度分析后，为叠加奠定了良好的基础。叠后时间偏移方法采用有限差分叠后时间偏移。从剖面及成像效果看（图29），偏移归位准确，断点清楚，成像效果较好。

7）叠前时间偏移。叠前时间偏移包括偏移速度求取和偏移两个环节。叠前时间偏移速度求取是一个迭代的过程，初始速度是由叠加速度转换得到的均方根速度，对目标线进行叠前时间偏移后得到叠前时间偏移道集，对该道集求取剩余均方根速度，并对第一次的均方根速度进行校正，再用新的均方根速度对目标线进行第二轮叠前时间偏移，直到剩余均方根速度为零，就得到了最终的均方根速度数据体。采用的叠前时间偏移方法为克希霍夫有限差分叠前时间偏移。

图210为垂向剩余均方根速度求取图，图211为初始（左）和最终（右）的均方根速度模型，图212为叠前时间偏移（左）和叠后时间偏移（右）剖面对比。可见，叠前时间偏移比叠后时间偏移剖面有更高的分辨率和成像精度。

图29 叠加（左）及叠后偏移（右）剖面

图210 垂向剩余均方根速度图

图211 初始（左）和最终（石）的均万根速度

图212 叠前时间偏移（左）和叠后时间偏移（右）剖面

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