面向起伏地表偏移成像的表层静校正方法

面向起伏地表偏移成像的表层静校正方法在处理大范围的山地地震数据时，起伏地表偏移是一个重要的处理环节相对于水平基准面偏移，起伏地表偏移可以减少或消除具有地表一致性特点的静校正对波场特征的扭曲，提高成像精度当前起伏地表偏移的近地表校正思路大致有2类第1类是选择一个光滑基准面，利用静校正方法将炮点和接收点校正到该基准面以消除道间高频时差，该基准面也是后续叠前偏移成像和速度建模的参考面，中、低频道间时差的消除留给后续的速度建模解决林伯香等“面向起伏地表偏移成像的表层静校正方法”一文我们针对文献［6］的高频静校正、高频基准面计算方法展开讨论在引述文献［6］基本论点的基础上，结合一个简单的模型说明这种高频静校正方法存在的不足，阐述了这种高频静校正量应用后表层对数据的影响，给出了针对第1类近地表校正思路的计算高频静校正量和高频基准面的建议1文献中的速度模型高频静校正量是从常规静校正量中提取出的波数大于某一给定“高频阈值”（如

0.5X10式中E当存在低速带时，高频基准面高于地表面，如图1（文献［6］中的图4）中的红线所示低速带越厚、速度越低，即T不同静校正量计算方法，只要提取静校正量时用到了起伏地表和表层速度，得到的静校正量就包含了相同的、正确的高频成分，但它们的低频成分有所差异，而这部分低频成分恰恰是静校正的主要误差之所在理论模型试算中，在对数据应用高频静校正量并将炮点、接收点校正到高频基准面后，成像采用的速度模型在低速带底界之下为真实速度，在底界与高频基准面之间为填充速度采用这样的偏移速度场是由于缺乏起伏地表速度分析的技术和手段用理论模型与实际资料，证实了该高频静校正方法及对应的高频基准面在“两步法”起伏地表偏移中是行之有效的2平滑基准面的确定文献［6］的高频基准面就是起伏地表偏移第1类近地表校正思路中的平滑基准面我们以为，按公式

（1）计算高频基准面并应用于起伏地表偏移成像，存在较大误差下面从3个方面展开讨论

2.1地表一致性静校正将高频静校正量放在公式

（1）的左边，公式

（1）可写为公式

（2）的形式对文献［6］给出的公式

（1）可以这样理解，当对地震道的炮点或接收点应用高频校正量△T后，该地震道的炮点或接收点被校正到E可见，文献［6］应用高频静校正量并校正到高频基准面后，应用了低速带的完整剥离量与从低速带底界到基准面的填充量特别之处只是这里的基准面E采用相同的平滑步长对等式

（1）两端的数据分别进行平滑，当平滑步长等于提取AT所使用的波数“高频阈值”的倒数（如

0.5X10式中瑁E具有地表一致性特点的剥离与填充过程是静校正的核心，对地震数据的静态时移和对炮点、接收点高程的改变都是地表一致性静校正的实现方式文献［6］看似仅对地震数据使用高频静校正量（静态时移），但却通过对炮点和接收点高程的包含低频成分的改变实现了对静校正低频分量的应用，不符合仅使用高频静校正量的初衷静校正的“地表一致性”仅仅是一种近似，现实中普遍存在远离“地表一致性”特点的情况静校正中的剥离与填充所具有的地表一致性特点是“静校正无法正确校正低频分量”的本质原因，引入起伏地表偏移的目的就是要最大程度地避免使用具有地表一致性特点的静校正

2.2反射波时距随高频静校正量的变化用水平地表、水平反射面和均匀低速带的一个简单模型（图2）加以说明，该简单模型可以被理解为是复杂近地表条件下一条地震测线的一部分对于适合复杂近地表地震测线资料起伏地表偏移的静校正方法来说，首先必须适合这种简单的模型由图2可见，简单模型的水平地表面高程为0;横向均匀的低速层厚度200%速度800m/s;低速层之下的水平高速层厚度1000%速度2000m/s;对应的地下水平反射面埋深1200m炮点和接收点布置在水平地表面上该简单模型符合文献［6］所指出的“T图3中的曲线L显然，针对该简单模型，低速带的下剥静校正量T现在用该简单模型的正演CMP道集来分析偏移结果根据公式

（1）,应用0高频静校正量后炮点、接收点被校正到高程300m的高频基准面上用如下3种偏移速度处理方式，分析将会得到怎样的结果第1种方式，在（剥离）底界之下为真实速度，在底界与高频基准面之间为填充速度这样，反射面与高频基准面之间将被看成均匀的介质进行偏移，即利用高速层的速度（2000m/s）对数据进行叠前深度偏移反射面到高频基准面之间填充2OOOm/s速度时的反射时距曲线应该是如图3中的L可见，在底界与高频基准面之间采用填充速度难以使偏移结果清晰成像，应该通过速度分析得到合适的成像速度文献［6］由于“缺乏起伏地表速度分析的技术和手段”，模型对比试算时采用了这种速度处理方式，削弱了对比结果的说服力所给出的图4（文献［6］中的图6a）被认为是效果相对较好的，但总体上像的清晰度不高且横向上有变化，低速带较薄区域像的质量好一些，低速带厚的地方（高频基准面高于地面更多）像就模糊第2种方式，以叠加速度1703m/s为成像速度尽管炮点和接收点被校正到高程300nl的高频基准面上，但由于对数据进行静态时移的高频静校正量为0,地震数据反射波时距关系并没有变化成像道集的速度分析自然得到1703m/s的成像速度，用于偏移就可以得到清晰的反射界面的像，但反射界面将出现在地表面下977nl（而不是1200m）处因为地表面下977m位置相对300m高频基准面的深度是1277m,该深度水平反射面在上覆地层速度为1703m/s时的时距曲线就是L第3种方式，如果在偏移和成像道集速度分析过程中还同时考虑了低速带底界的反射信号,应该能得到与理论模型一样的速度模型和成像结果只是结果是相对高程300m的所谓高频基准面，而不是高程为0的地表面，结果整体上移了300%即地表面下200m深度的低速带底界面成像在地表面之上100m处，地表面下深度1200nl的反射面成像在地表面下深度900m处综上所述，对简单模型正演数据应用0高频静校正量并将炮点与接收点校正到300m的所谓高频基准面上后，叠前深度偏移无法得到一个清晰且正确的像

2.3等效表层保水性的提高既然高频静校正量“来自起伏地表与表层速度的突变两部分对图2模型数据应用0高频静校正后，所谓的高频基准面还应该在高程为0的地表面上，低速带的影响还完完全全地存在，等效表层的地形还是原始的地形，等效表层的速度还是原始低速带的速度当高频基准面为高程为0的地表面时，

2.2节中“第3种方式”的结果就是正确的3高频静校正量的计算由1式计算的高频基准面总体趋势上大于地表高程，与实际地表高程间的差异含有明显的低频成分，不是实际地形的某种平滑结果高频静校正量是地形、低速带速度等因素变化共同作用产生的时间影响的高频部分在文献［6］中，只要选好波数的“高频阈值”参数，计算高频静校正量是容易的但是，要从已知的高频静校正量反推出正确的高频基准面即等效表层的地形却不容易，需要从一个时间值同时反推出地表高程与表层速度等参数的改变量我们建议，在选好波数的“高频阈值”参数后，分别对地表高程和近地表速度进行平滑滤波，得到平滑基准面和平滑低速带，再计算高频静校正量这样剥离和填充可分解成2个方面，且都是高频的:一是低速带的剥离与填充，即剥离实际低速带、填充平滑低速带，校正实际低速带与平滑低速带之间的差异;二是地形的剥离与填充，校正实际地形与平滑基准面之间的差异以二维测线为例，设地形和近地表速度函数分别为e x和v x,平滑滤波后分别是E X与VX,又设低速带厚度为h x且低速带底界平滑那么，用E x与VX替换e x和v x所产生的高频静校正量为4式计算的AT与替换速度无关，仅“来自起伏地表与表层速度的突变两部分4近地表偏移静校正技术地震数据的静态时移和对炮点、接收点高程的改变都是静校正的表现形式应用高频静校正量后的所谓高频基准面应该是地表高程的某种平滑结果，近地表低速带、地形影响的中、低频分量还在如何在起伏地表偏移中计算与应用高频静校正量，取决于建模技术所得到的近地表与浅层速度模型的精度，以及叠前偏移算法对地形与近地表速度横向变化的处理能力，以时间校正的方式补偿速度精度的不足和偏移算法无法处理的近地表变化部分先确定平滑基准面和平滑低速带，再计算高频静校正量，能够保证起伏地表偏移前仅使用静校正的高频分量。