水平多次迭加课件

0222tVxt 一、一、共炮点共炮点时距曲线动校正问题：时距曲线动校正问题：txt0MSSO1.动校正公式动校正公式:2.动校正后波形放置位置动校正后波形放置位置:激发点与接收点间中点位置激发点与接收点间中点位置M处形成处形成T0同相轴，反映地下一同相轴，反映地下一系列界面点组成的界面段的反系列界面点组成的界面段的反射界面地质情况射界面地质情况共炮点共炮点时距曲线公式：时距曲线公式：2241xhVt二、二、共反射点共反射点时距曲线的动校正时距曲线的动校正：MXt中点中点将信号沿将信号沿T0轴相加轴相加迭加后的信号迭加后的信号共反射点道集共反射点道集内内各道同一界面的反射波时距曲线为内内各道同一界面的反射波时距曲线为双曲线双曲线动校正到动校正到T0轴轴的各接收点的波经的各接收点的波经叠加后叠加后被被放置放置在在中心点中心点M处，处，作为地震道的波形，反映一个界面反射点的地质情况作为地震道的波形，反映一个界面反射点的地质情况.t0动校动校并叠并叠加后加后的波的波三、静校正三、静校正1、问题的提出，由于：、问题的提出，由于：1）、实际中地形起伏，激发点与接收点不在同一平面上；）、实际中地形起伏，激发点与接收点不在同一平面上；2）、地表层介质的不均匀低速层存在；）、地表层介质的不均匀低速层存在；3）、激发点接收点的深度不同，使反射波成为不规则双曲线；）、激发点接收点的深度不同，使反射波成为不规则双曲线；为了消除以上三点引起的影响，即进行静校正，如下图：为了消除以上三点引起的影响，即进行静校正，如下图：1h0hSOo0V)(0VVVSRG2h用V充填基准面基准面低速底面hs辅助线辅助线v2、静校正方法：、静校正方法：.,321000介质介质即基准线以下充填为即基准线以下充填为之间由低速影响的时间之间由低速影响的时间消除低速底面与基准线消除低速底面与基准线线以下区域）线以下区域）、低速带校正：（基）、低速带校正：（基）、地形校正：）、地形校正：点点点点）、井深校正：）、井深校正：地地井井VVhtSSVhtOOs VhVhVhVhtttVhVhtSVhVhtO2021012110112022321低低准准线线以以上上部部分分）：）低低速速带带总总校校正正量量（基基（的的低低速速校校正正：）接接收收点点（低低速速校校正正：）激激发发点点（ 静静实测实测低低地地井井静静、静校正实现：、静校正实现：）、总静校正量：）、总静校正量：tttVhVhVhVhVhVhttttS20210100034 多次叠加一般指按多次叠加观测系统获取的野外记录经多次叠加一般指按多次叠加观测系统获取的野外记录经过共反射点抽道后的变为共反射点道集记录过共反射点抽道后的变为共反射点道集记录,然后经动校正然后经动校正后沿后沿to轴相迭加轴相迭加;用以加强反射波的能量并消除多次波、消除用以加强反射波的能量并消除多次波、消除多次波。一般情况下，这样形成的剖面叫做水平叠加剖面。多次波。一般情况下，这样形成的剖面叫做水平叠加剖面。但是，当界面倾角较大时，就很难做到水平叠加，就会出现但是，当界面倾角较大时，就很难做到水平叠加，就会出现偏移现象。此时的抽道集为共中心点道集记录。偏移现象。此时的抽道集为共中心点道集记录。共深度点、共反射点、共中心点、共反射点道集、共炮点共深度点、共反射点、共中心点、共反射点道集、共炮点.（1） =0，一次波为同相迭加；，一次波为同相迭加；（2） 0，一次波为非同相迭加；，一次波为非同相迭加；（3） 存在多次波时，多次波为非同相迭加，故可压制多次存在多次波时，多次波为非同相迭加，故可压制多次 波。波。一、水平界面共反射点时距曲线一、水平界面共反射点时距曲线：将来自地下同一反射点将来自地下同一反射点R的所有道与以炮点间距的所有道与以炮点间距x为横轴，以波到为横轴，以波到达时间达时间t为纵轴，所得时距曲线如图所示为纵轴，所得时距曲线如图所示（为双曲线）：（为双曲线）：R1o2o3o4o1s2s3s1x2x3x4x4sddVhto0t1t2t3t4t5t6td21x2x3x4x5x6xx处回声时间。为共中心点为各道炮检距，点处界面法线深度；其中，即：MVhtxMhxhVtMxKMKM,2 4100| 022RhmhmOxkm二、倾斜界面共中心点时距曲线方程：二、倾斜界面共中心点时距曲线方程：1、共炮点时距曲线：、共炮点时距曲线：)(2sin44100022为为激激发发点点处处法法线线深深度度点点处处法法线线深深度度为为其其中中，hVhtohhhxVt 2、共中心点处时距曲线方程、共中心点处时距曲线方程处自激自收时间中心点时间：；为共中心点处界面深度其中，（非共反射点）MVhtthxhVtMxMMM,2 cos41 0|00222M非共反射点非共反射点(共反射段共反射段)03 02 01S1 s2 s3共中心点共中心点hm三、多次波与剩余时差三、多次波与剩余时差：以二次全反射为例：以二次全反射为例mmtttttttttdMdMddddd0000000000 221cos15 cos2 1或：一次反射界面其中，则：时，当界面倾角，一次波其中，、多次波：dhdVdRRDModhdPodtdt0t0txtt校正后校正后 )11(21)()11(22sin22)()( 2220222020220220000为多次波剩余时差系数其中，抛物线所以：，又有：次波剩余时差为：，则求得动校正后的多假设，一次反射时间为设多次反射时间为、多次波的剩余时差：VVtqqxVVtxtVxVxttVxtttttttttttddtddddtdddd+非同相迭加非同相迭加同相迭加同相迭加动校后迭加动校后迭加)11(21220VVtqd迭加目的迭加目的:使有效波加强，干扰波削弱；使有效波加强，干扰波削弱；（1）把迭加作为一线性系统；）把迭加作为一线性系统；（2）在谱域讨论波迭加前后变化。）在谱域讨论波迭加前后变化。共反射点多共反射点多次叠加系统次叠加系统反射点反射点记录信记录信号输入号输入多次叠多次叠加信号加信号输出输出一、迭加特性基本公式：一、迭加特性基本公式：1、条件：、条件： 设设:（1）有一个）有一个n次复盖共反射点道集；次复盖共反射点道集；（2） n个道均收到一次波和多次波；个道均收到一次波和多次波；（3）一次波与多次波形成的能量相同；）一次波与多次波形成的能量相同；（4）共中心点处（）共中心点处（d=0）的波的时域函数为）的波的时域函数为f(t)，其谱函数为其谱函数为g(j )；（5）按一次波动校正后，各道剩余时差分别为：）按一次波动校正后，各道剩余时差分别为： t1 ， t2 ， t3 ， tn；（6）动校后的各道波则分别为）动校后的各道波则分别为: f(t- t1 ) ， f(t- t2 ) ， ， f(t- tn ) ;则则, 沿沿t0轴水平迭加后的波函数为：轴水平迭加后的波函数为：nititntttftftftftF121)()()()()( （迭加特性）令：nijnijtitiejKejgjG11)()()( 2、迭加后之输出谱公式为：、迭加后之输出谱公式为：2、迭加后之输出谱公式为：、迭加后之输出谱公式为：)()()( )()()( 11jgjKjGejKejgjGnijnijtiti迭加总输出谱为：（迭加特性）今：K(j )为迭加特性为迭加特性：意义：意义：多次迭加多次迭加相当于一个相当于一个具有具有K(j )特性的线性滤特性的线性滤波器系统波器系统，其，其对波形的改造对波形的改造作用作用取决于取决于K(j )函数。函数。有有关关。、与与可可见见：titinitininijnjKjejKti)(sincos)(111 3、 K(j )的振幅特性与相位特性：的振幅特性与相位特性：2121sincos)()(1tinitinijKjK）（分析：分析：对于反射波，当对于反射波，当 ti =0， K( )=n，即迭加后对有效波放大，即迭加后对有效波放大n倍；倍；对于对于 ti 0的波，受到相对压制。的波，受到相对压制。nitinititg111cossin)(2）相位特性：）相位特性：（4、迭加特性：将、迭加特性：将K( )/n来描述迭加特性（叠加效果）来描述迭加特性（叠加效果）2121i21212sin2cos1)()(22sincos1 )()(iniinitiititititinitininPTTfnnKP期比数各道剩余时差与谐波周令进一步变换：即：2、多次多次迭加特性分析迭加特性分析(多次波迭加效果与迭加参数关系多次波迭加效果与迭加参数关系) （用（用标准单位迭加参量表示标准单位迭加参量表示迭加特性）迭加特性）:xiixiiixiiiiiitiitdKKxxKxTqxxTqxxTqxxTqxxxTqTqx或（为接收距道数）炮检距为一个道间距）（为单位迭加参量令：为道间距所以：而：，因为： , )( 222222222222)11(21,220VVtqd其中因此有多次波迭加特性曲线函数：因此有多次波迭加特性曲线函数：21212sin2cos1)(xinixiniKKnP特性曲线图：坐标，做出为为参量，和用），作如下变换：（特对参数观测系统参数的关系，与，还应找出次迭加观测系统的设计为了用上式指导野外多)( ) 1(2) 1(2 2) 1(2222212121PxRfgxfgxxTqviuKxdixxxdixxxKxxuxdvKKxixiixixixi21212sin2cos1)(xinixiniKKnP)(P0.714p1p2p3 xxuxdv1，举例：设观测系举例：设观测系统参数为：统参数为：n=4，迭加次数；，迭加次数；v=3，炮点移动道，炮点移动道间距数；间距数；u=12，道集中第，道集中第一道的炮检距数。一道的炮检距数。分析：特点：分析：特点：1、通放带：、通放带： =0，P( )=1,一次波最大加强；多次波一次波最大加强；多次波 0，不，不会落入次区。在会落入次区。在P( )=0.707通带内，通带内， 1的波的波均在通带内得到加强；均在通带内得到加强；2、压制带：、压制带：P( )低值区称为压制带，平均值：低值区称为压制带，平均值：P=1/n,带宽度：带宽度： = c- c；3、二次极值带：、二次极值带：压制带以外的极值压制带以外的极值 2区，防止干扰波进入次区，防止干扰波进入次区，为压制干扰，使区，为压制干扰，使n 加大，减小加大，减小 x.（一）迭加的相位特性（一）迭加的相位特性：nixinixinitinititinitininijKKtgtgjejKti1111111112cos2sincossin)(sincos)(分析：分析：1）对一次反射波，）对一次反射波， t=0，( )=0，即各道进行同相迭加，剖面，即各道进行同相迭加，剖面上为水平；上为水平；2）对多次反射，）对多次反射， t不能完全消除，不能完全消除， ( )0，n越大消除越好，越大消除越好，仍有残余出现在剖面上；仍有残余出现在剖面上；例如：例如：24道仪器，（道仪器，（ 仅与仅与x1有），而每个迭加道集都有一个有），而每个迭加道集都有一个不同不同x1（偏移距）；（偏移距）；当当n=3时，分三段，每段时，分三段，每段8道；道；当当n=6时，分六段，每段时，分六段，每段4道。道。 （二）迭加的统计效应：（二）迭加的统计效应：对有效波：加强对有效波：加强n 倍，对随机干扰，增强倍，对随机干扰，增强n1/2倍。倍。组合与迭加的区别：组合与迭加的区别：组合：同震源不同接收点，干扰相关性强；组合：同震源不同接收点，干扰相关性强；迭加：不同点激发，不同点接收的同一反射点随机干扰不相干，迭加：不同点激发，不同点接收的同一反射点随机干扰不相干，易压制干扰，压制干扰效果更好。易压制干扰，压制干扰效果更好。（三）迭加的频率特性（三）迭加的频率特性(用下式画出频率特性曲线图用下式画出频率特性曲线图)212121212sin2cos1sincos1)(tinitinitinitiniffnnP 根据曲线讨论：根据曲线讨论：1）一次波，）一次波， ti =0， P( )=1/n，与，与f无关；无关；2）多次波，）多次波， ti 0， P( )与与f有关；有关；3）有频率选择性，通过选取）有频率选择性，通过选取 x与与x1使不同频率波落在不同区。使不同频率波落在不同区。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9P( )1.00.70.1f 通放带通放带0.25压制带压制带曲线：为变量做以为参数，以米时，米，米，米，当选择：一、道间距)(100080420 22qPqxxxTqTqxx讨论：讨论：1、 x增大有利于压制与一次波相近的多次波；增大有利于压制与一次波相近的多次波；2、 x很小，通带变宽，不利于压制多次波；很小，通带变宽，不利于压制多次波；3、注意：、注意： x太大时，会是有效波太大时，会是有效波 0而倍压制。而倍压制。道间距道间距 x对叠加特性曲线的影响对叠加特性曲线的影响 x=20米米 x=80米米 x=40米米 x=20米米n=4,v=3,u=12, t=30ms二、偏移距二、偏移距x1的选择：的选择：（用（用u=x1/ x表示）表示）偏移距选择原则偏移距选择原则：1）偏移距偏移距u小时小时，（如，（如u=0），），通放带变宽通放带变宽，不利，不利于压制多次波；于压制多次波；2）u加大加大（如：（如：u=12），），通放带左移变窄通放带左移变窄，压制带，压制带左移，且带内极值幅度变左移，且带内极值幅度变小；小；3）、）、u过大过大时，会使远离时，会使远离炮点的炮点的远道易受远道易受浅层折射浅层折射的的干涉干涉（与浅反射），（与浅反射），动动校后引起波的畸变校后引起波的畸变。U=12,n=4,v=3; U=0,n=4,v=3不同偏移距的叠加特性曲线图不同偏移距的叠加特性曲线图三、复盖次数对叠加效果的影响：由图知：三、复盖次数对叠加效果的影响：由图知：（1）n越大，压制带变宽，通带变窄越大，压制带变宽，通带变窄；（2）n大会加大工作量；大会加大工作量；（3）n过大时，迭加后的多次波残余在剖面上一致性增加。过大时，迭加后的多次波残余在剖面上一致性增加。1. n=3,v=4,u=122. n=12,v=2,u=1212四、选择观测系统的原则：四、选择观测系统的原则：1、依据：工作任务、工作地质条件与仪器等迭加参数；、依据：工作任务、工作地质条件与仪器等迭加参数；2、原则：、原则：a、依地下地质情况、地质任务与干扰波的特点来选择、依地下地质情况、地质任务与干扰波的特点来选择观测系统的形式；观测系统的形式；b、必须确保有效波处于通放带，干扰波落于压制带；、必须确保有效波处于通放带，干扰波落于压制带；c、经济原则：在确保地质任务完成与资料质量的情况、经济原则：在确保地质任务完成与资料质量的情况下，尽可能低复盖次数，大道间距大排列，用较小的工下，尽可能低复盖次数，大道间距大排列，用较小的工作量完成较大的地质任务；作量完成较大的地质任务；d、实际中应理论计算与试验结合。、实际中应理论计算与试验结合。一、动校速度不正确的影响一、动校速度不正确的影响1、对一次波的影响：、对一次波的影响：1）、若速度不准，会产生时差，迭加后达不到）、若速度不准，会产生时差，迭加后达不到n倍的效果；倍的效果；2）、）、n越大，越大， x越大，对越大，对V要求越高，否则有效波会进入压要求越高，否则有效波会进入压制带。制带。2、多次波的影响：、多次波的影响：1）、当）、当V动动V有有-，使动校不足，多次波落入压制带；，使动校不足，多次波落入压制带；2）、当）、当V动动V有有-，使，使 t变小，动校量大，多次波会进入通带。变小，动校量大，多次波会进入通带。3、n=12道集纪录道集纪录的三种情况校正剖的三种情况校正剖面图：面图：a、速度合适速度合适，一，一 次波为直线，多次次波为直线，多次波为双区线；波为双区线；b、速度过大速度过大，一，一次波出现反向时差；次波出现反向时差；c、速度小速度小，一次，一次波校正过大，出现波校正过大，出现正时差。正时差。二、地层倾斜对迭加效果的影响（用偏移归位解决）二、地层倾斜对迭加效果的影响（用偏移归位解决）1、共反射点分散的影响（次时非共反射点）：、共反射点分散的影响（次时非共反射点）： 共中心点迭加与非共中心点迭加共中心点迭加与非共中心点迭加MM4s3s2s1s4o3o2o1or2sin82Mhxr在界面法线深度中心点倾角；炮检距；的距离；实际反射点偏移中心点对迭加效果影响：效果的影响。看出非共反射点对迭加可由公式：影点的距离反射点偏离中心点在投MhxrhxrrMM2sin8, 2分析：分析： 与与x越大，反射点偏离越大，界面越深，反射点偏离越小。越大，反射点偏离越大，界面越深，反射点偏离越小。实例：实例：2、界面倾斜的影响（倾角时差、界面倾斜的影响（倾角时差）：）：MMhMMSSxhhosso2 sin2 的镜像，则：是xsin2x2xARMMs sssoooMh1hh度。度。为倾斜界面以上等效速为倾斜界面以上等效速处波回声时间，处波回声时间，为中心点为中心点其中，其中，（共中心点时距曲线）（共中心点时距曲线）点回声时间）点回声时间）（，令：令：中中VMtVxttMVhtVVVxVhhxVVsothxsssosossoMMMMMMM 022200222222222222 2 2coscos44cos14cos022022202120022cos2cos1tVxttVxthxtttMMMMMt水平动校正公式：水平动校正公式：做动校正，做动校正，把倾斜界面按水平界面把倾斜界面按水平界面倾斜界面的动校正公式倾斜界面的动校正公式 :引起的剩余时差）引起的剩余时差）（由（由：，即界面深度较深，有，即界面深度较深，有当当时差时差倾斜界面动校后的剩余倾斜界面动校后的剩余2202220220220222sin)sin(2) 1(cos2122)2sin1 (2costtVxtVxhxtVxhxtVxttttt:意义：意义：负号表明倾斜界面时按水平界面校正后，其负号表明倾斜界面时按水平界面校正后，其校正量总小于水平层，表现为校正过量。校正量总小于水平层，表现为校正过量。该点作为鉴别倾斜层反射的依据。该点作为鉴别倾斜层反射的依据。