淺談西部地區地震資料質量監控方法

凡正才

（中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司,山東 東營 257100）

1 概述

西部地區相對東部，地表條件相對復雜 。高差變化大、表層速度變化劇烈，面波、隨機噪音尤其線性干擾比較發育。激發接收條件的多變造成資料品質有較大差異。野外現場監控很難在宏觀上對地震資料進行質量評估。本文針對西部地區資料特點，創新地提出了一套物理點的位置監控方法；在激發效果監控方面拓寬了監控面，優化了部分算法；增強了檢波點監控這一薄弱環節。實際資料表明，上述研究成果在實際生產中發揮了重要作用。

2 復雜地表物理點位置監控技術

常規線性動校正方法利用初至波的傳播特點，建立簡單近地表模型，對地震資料中的初至波進行線性動校正，從而檢查炮點是否偏離設計點，達到及時監控現場質量的目的。該方法存在以下缺點：1）線性動校正過程中選取準確的動校正速度存在較大困難。2）炮點兩側橫向速度存在突變的情況下,偏移距相同但地層速度存在差異,此時無法將初至波校平。

針對西部地區表層速度橫向變化大的特點，利用檢波點位置和初至時間來反演表層速度，通過擬合迭代的方式檢驗炮點位置。

陸地上進行地震勘探，炮點一般在風化層，檢波點在風化層地表。在這些情況下，下列公式：

圖1 炮點位置檢查監控圖

對于一個炮點和它的接收道所涉及的范圍內是適合的。XS和YS是炮點的坐標，XRi和YRi是第i個檢波器的坐標。 Vli是第i個檢波器風化層下的折射層的速度，AFBTt等于第FBTi個檢波器接收道的初至時間FBTi減去該道對應的炮點、檢波點延遲時。如果在炮點和它涉及的檢波點范圍內折射層與地表高程平行，那么可以采用L1模算法，通過初至時間和炮檢點位置計算的折射波旅行時兩者之間的擬合來求解炮檢點延遲時之和，同時可以反演Vli。對于每一個初至拾取值FBTi，通過減去炮檢點延遲時可以得到AFBTi，對于第i個檢波器風化層下的折射層的速度，可以通過下列公式計算：

一個炮點，對于N個檢波點，這N個檢波點Vli求得的平均速度可以寫成：

方差可以表示為：

如果檢波點的坐標和初至拾取時間是正確的，我們可以使方差 最小，通過迭代的方式求解包含炮點坐標（XS、YS）的N個方程組成的非線性超定方程組，從而得到炮點坐標（XS、YS）。在共檢波點道集里，按照同樣的原理可以求得檢波點的坐標。

圖1是采用本文方法檢驗炮點位置是否準確的監控圖。圖1（a）是原始坐標與本方法計算的坐標的對比圖，圖1（b）是兩種坐標之間的相對距離。從對比圖中可以看出二者之間基本吻合，誤差在15m以內。當相對距離超過一個樁號時，一般考慮是炮點位置偏了，需對炮點位置進行重新測量。

2 西部地區激發質量監控

評價激發效果應綜合考慮不同地表條件下激發子波的能量、頻帶以及經過地層衰減后能否滿足主要目的層頻帶和信噪比要求，質量監控也應從這兩方面入手。

激發子波的監控主要是指監控地震波激發后，經過地表一次衰減后的子波情況。激發子波監控可以從三方面入手：①近偏移距初至能量分析；②抽取炮點共偏移距剖面，進行自相關，分析相關波形的一致性；③對炮點初至時窗內數據進行統計自相關分析。

激發子波經過地層吸收衰減后能否滿足主要目的層的能量，頻帶和信噪比的要求還需針對目的層進行研究。

由于西區地區線性干擾普遍發育，常規信噪比估算法無法識別干擾波，從而把線性干擾當作有效信號，出現了壓制線性干擾后信噪比分析結果反而降低的現象。利用有效信號與干擾波視速度和頻率的差異進行信噪分離，采用F-K域濾波方法分離出相關干擾，然后再用相關時移法來估算剩余部分有效信號的能量，最后用有效信號與全部干擾（包括相關干擾和隨機干擾）的能量之比估算信噪比，分析結果可對比性更強。

3 西部地區接收質量監控

地震記錄可以在多個域內顯示，如共炮點域、共檢波點域、共中心點域、共偏移距域。單炮記錄只是在共炮點域對激發效果進行了監控。在共炮點域，每個地震道只是對一個檢波器（或檢波器組合）的檢波能力進行了一次考查，顯然僅憑這一次是不能完全代表檢波器的檢波能力。而在共檢波點域，每個檢波器（或檢波器組合）接收來自多個炮點的信息，對檢波器的檢波能力可以進行多次觀測，從而統計分析的結果能更加全面地反映了檢波器的工作狀態。

結語

本文針對西部地區資料特點，做了以下工作：

1 提出了一套新的物理點位置監控方法；

2 拓展了監控面，從炮集到共檢波點道集，分析結果更全面，適合于西部地區資料變化快的特點；

3 自相關函數、統計子波、FK信噪比估算法應用到質量監控中，豐富了監控手段，優化了部分算法。

實際應用表明，上述研究成果在西部地區地震資料監控中發揮了重要作用。

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