水平多次迭加

1、0222tvxt 一、一、共炮點(diǎn)共炮點(diǎn)時(shí)距曲線動(dòng)校正問(wèn)題：時(shí)距曲線動(dòng)校正問(wèn)題：txt0msso1.動(dòng)校正公式動(dòng)校正公式:2.動(dòng)校正后波形放置位置動(dòng)校正后波形放置位置:激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)間中點(diǎn)位置激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)間中點(diǎn)位置m處形成處形成t0同相軸，反映地下一同相軸，反映地下一系列界面點(diǎn)組成的界面段的反系列界面點(diǎn)組成的界面段的反射界面地質(zhì)情況射界面地質(zhì)情況共炮點(diǎn)共炮點(diǎn)時(shí)距曲線公式：時(shí)距曲線公式：2241xhvt二、二、共反射點(diǎn)共反射點(diǎn)時(shí)距曲線的動(dòng)校正時(shí)距曲線的動(dòng)校正：mxt中點(diǎn)中點(diǎn)將信號(hào)沿將信號(hào)沿t0軸相加軸相加迭加后的信號(hào)迭加后的信號(hào)共反射點(diǎn)道集共反射點(diǎn)道集內(nèi)內(nèi)各道同一界面的反射波時(shí)距曲線為內(nèi)內(nèi)各道同

2、一界面的反射波時(shí)距曲線為雙曲線雙曲線動(dòng)校正到動(dòng)校正到t0軸軸的各接收點(diǎn)的波經(jīng)的各接收點(diǎn)的波經(jīng)疊加后疊加后被被放置放置在在中心點(diǎn)中心點(diǎn)m處，處，作為地震道的波形，反映一個(gè)界面反射點(diǎn)的地質(zhì)情況作為地震道的波形，反映一個(gè)界面反射點(diǎn)的地質(zhì)情況.t0動(dòng)校動(dòng)校并疊并疊加后加后的波的波三、靜校正三、靜校正1、問(wèn)題的提出，由于：、問(wèn)題的提出，由于：1）、實(shí)際中地形起伏，激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)不在同一平面上；）、實(shí)際中地形起伏，激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)不在同一平面上；2）、地表層介質(zhì)的不均勻低速層存在；）、地表層介質(zhì)的不均勻低速層存在；3）、激發(fā)點(diǎn)接收點(diǎn)的深度不同，使反射波成為不規(guī)則雙曲線；）、激發(fā)點(diǎn)接收點(diǎn)的深度不同，使反射波成

3、為不規(guī)則雙曲線；為了消除以上三點(diǎn)引起的影響，即進(jìn)行靜校正，如下圖：為了消除以上三點(diǎn)引起的影響，即進(jìn)行靜校正，如下圖：1h0hsoo0v)(0vvvsrg2h用v充填基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面低速底面hs輔助線輔助線v2、靜校正方法：、靜校正方法：.,321000介質(zhì)介質(zhì)即基準(zhǔn)線以下充填為即基準(zhǔn)線以下充填為之間由低速影響的時(shí)間之間由低速影響的時(shí)間消除低速底面與基準(zhǔn)線消除低速底面與基準(zhǔn)線線以下區(qū)域）線以下區(qū)域）、低速帶校正：（基）、低速帶校正：（基）、地形校正：）、地形校正：點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)）、井深校正：）、井深校正：地地井井vvhtssvhtoos vhvhvhvhtttvhvhtsvhvhto20210121101

4、12022321低低準(zhǔn)準(zhǔn)線線以以上上部部分分）：）低低速速帶帶總總校校正正量量（基基（的的低低速速校校正正：）接接收收點(diǎn)點(diǎn)（低低速速校校正正：）激激發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)（ 靜靜實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)低低地地井井靜靜、靜校正實(shí)現(xiàn)：、靜校正實(shí)現(xiàn)：）、總靜校正量：）、總靜校正量：tttvhvhvhvhvhvhtttts20210100034 多次疊加一般指按多次疊加觀測(cè)系統(tǒng)獲取的野外記錄經(jīng)多次疊加一般指按多次疊加觀測(cè)系統(tǒng)獲取的野外記錄經(jīng)過(guò)共反射點(diǎn)抽道后的變?yōu)楣卜瓷潼c(diǎn)道集記錄過(guò)共反射點(diǎn)抽道后的變?yōu)楣卜瓷潼c(diǎn)道集記錄,然后經(jīng)動(dòng)校正然后經(jīng)動(dòng)校正后沿后沿to軸相迭加軸相迭加;用以加強(qiáng)反射波的能量并消除多次波、消除用以加強(qiáng)反射波的能量并

5、消除多次波、消除多次波。一般情況下，這樣形成的剖面叫做水平疊加剖面。多次波。一般情況下，這樣形成的剖面叫做水平疊加剖面。但是，當(dāng)界面傾角較大時(shí)，就很難做到水平疊加，就會(huì)出現(xiàn)但是，當(dāng)界面傾角較大時(shí)，就很難做到水平疊加，就會(huì)出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。此時(shí)的抽道集為共中心點(diǎn)道集記錄。偏移現(xiàn)象。此時(shí)的抽道集為共中心點(diǎn)道集記錄。共深度點(diǎn)、共反射點(diǎn)、共中心點(diǎn)、共反射點(diǎn)道集、共炮點(diǎn)共深度點(diǎn)、共反射點(diǎn)、共中心點(diǎn)、共反射點(diǎn)道集、共炮點(diǎn).（1） =0，一次波為同相迭加；，一次波為同相迭加；（2） 0，一次波為非同相迭加；，一次波為非同相迭加；（3） 存在多次波時(shí)，多次波為非同相迭加，故可壓制多次存在多次波時(shí)，多次波為非同相迭

6、加，故可壓制多次 波。波。一、水平界面共反射點(diǎn)時(shí)距曲線一、水平界面共反射點(diǎn)時(shí)距曲線：將來(lái)自地下同一反射點(diǎn)將來(lái)自地下同一反射點(diǎn)r的所有道與以炮點(diǎn)間距的所有道與以炮點(diǎn)間距x為橫軸，以波到為橫軸，以波到達(dá)時(shí)間達(dá)時(shí)間t為縱軸，所得時(shí)距曲線如圖所示為縱軸，所得時(shí)距曲線如圖所示（為雙曲線）：（為雙曲線）：r1o2o3o4o1s2s3s1x2x3x4x4sddvhto0t1t2t3t4t5t6td21x2x3x4x5x6xx處回聲時(shí)間。為共中心點(diǎn)為各道炮檢距，點(diǎn)處界面法線深度；其中，即：mvhtxmhxhvtmxkmkm,2 4100| 022rhmhmoxkm二、傾斜界面共中心點(diǎn)時(shí)距曲線方程：二、傾斜界面

7、共中心點(diǎn)時(shí)距曲線方程：1、共炮點(diǎn)時(shí)距曲線：、共炮點(diǎn)時(shí)距曲線：)(2sin44100022為為激激發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)處處法法線線深深度度點(diǎn)點(diǎn)處處法法線線深深度度為為其其中中，hvhtohhhxvt 2、共中心點(diǎn)處時(shí)距曲線方程、共中心點(diǎn)處時(shí)距曲線方程處自激自收時(shí)間中心點(diǎn)時(shí)間：；為共中心點(diǎn)處界面深度其中，（非共反射點(diǎn)）mvhtthxhvtmxmmm,2 cos41 0|00222m非共反射點(diǎn)非共反射點(diǎn)(共反射段共反射段)03 02 01s1 s2 s3共中心點(diǎn)共中心點(diǎn)hm三、多次波與剩余時(shí)差三、多次波與剩余時(shí)差：以二次全反射為例：以二次全反射為例mmtttttttttdmdmddddd0000000000 2

8、21cos15 cos2 1或：一次反射界面其中，則：時(shí)，當(dāng)界面傾角，一次波其中，、多次波：dhdvdrrdmodhdpodtdt0t0txtt校正后校正后 )11(21)()11(22sin22)()( 2220222020220220000為多次波剩余時(shí)差系數(shù)其中，拋物線所以：，又有：次波剩余時(shí)差為：，則求得動(dòng)校正后的多假設(shè)，一次反射時(shí)間為設(shè)多次反射時(shí)間為、多次波的剩余時(shí)差：vvtqqxvvtxtvxvxttvxtttttttttttddtddddtdddd+非同相迭加非同相迭加同相迭加同相迭加動(dòng)校后迭加動(dòng)校后迭加)11(21220vvtqd迭加目的迭加目的:使有效波加強(qiáng)，干擾波削弱；使有

9、效波加強(qiáng)，干擾波削弱；（1）把迭加作為一線性系統(tǒng)；）把迭加作為一線性系統(tǒng)；（2）在譜域討論波迭加前后變化。）在譜域討論波迭加前后變化。共反射點(diǎn)多共反射點(diǎn)多次疊加系統(tǒng)次疊加系統(tǒng)反射點(diǎn)反射點(diǎn)記錄信記錄信號(hào)輸入號(hào)輸入多次疊多次疊加信號(hào)加信號(hào)輸出輸出一、迭加特性基本公式：一、迭加特性基本公式：1、條件：、條件： 設(shè)設(shè):（1）有一個(gè)）有一個(gè)n次復(fù)蓋共反射點(diǎn)道集；次復(fù)蓋共反射點(diǎn)道集；（2） n個(gè)道均收到一次波和多次波；個(gè)道均收到一次波和多次波；（3）一次波與多次波形成的能量相同；）一次波與多次波形成的能量相同；（4）共中心點(diǎn)處（）共中心點(diǎn)處（d=0）的波的時(shí)域函數(shù)為）的波的時(shí)域函數(shù)為f(t)，其譜函數(shù)為其

10、譜函數(shù)為g(j )；（5）按一次波動(dòng)校正后，各道剩余時(shí)差分別為：）按一次波動(dòng)校正后，各道剩余時(shí)差分別為： t1 ， t2 ， t3 ， tn；（6）動(dòng)校后的各道波則分別為）動(dòng)校后的各道波則分別為: f(t- t1 ) ， f(t- t2 ) ， ， f(t- tn ) ;則則, 沿沿t0軸水平迭加后的波函數(shù)為：軸水平迭加后的波函數(shù)為：nititntttftftftftf121)()()()()( （迭加特性）令：nijnijtitiejkejgjg11)()()( 2、迭加后之輸出譜公式為：、迭加后之輸出譜公式為：2、迭加后之輸出譜公式為：、迭加后之輸出譜公式為：)()()( )()()( 1

11、1jgjkjgejkejgjgnijnijtiti迭加總輸出譜為：（迭加特性）今：k(j )為迭加特性為迭加特性：意義：意義：多次迭加多次迭加相當(dāng)于一個(gè)相當(dāng)于一個(gè)具有具有k(j )特性的線性濾特性的線性濾波器系統(tǒng)波器系統(tǒng)，其，其對(duì)波形的改造對(duì)波形的改造作用作用取決于取決于k(j )函數(shù)。函數(shù)。有有關(guān)關(guān)。、與與可可見(jiàn)見(jiàn)：titinitininijnjkjejkti)(sincos)(111 3、 k(j )的振幅特性與相位特性：的振幅特性與相位特性：2121sincos)()(1tinitinijkjk）（分析：分析：對(duì)于反射波，當(dāng)對(duì)于反射波，當(dāng) ti =0， k( )=n，即迭加后對(duì)有效波放大

12、，即迭加后對(duì)有效波放大n倍；倍；對(duì)于對(duì)于 ti 0的波，受到相對(duì)壓制。的波，受到相對(duì)壓制。nitinititg111cossin)(2）相位特性：）相位特性：（4、迭加特性：將、迭加特性：將k( )/n來(lái)描述迭加特性（疊加效果）來(lái)描述迭加特性（疊加效果）2121i21212sin2cos1)()(22sincos1 )()(iniinitiititititinitininpttfnnkp期比數(shù)各道剩余時(shí)差與諧波周令進(jìn)一步變換：即：2、多次多次迭加特性分析迭加特性分析(多次波迭加效果與迭加參數(shù)關(guān)系多次波迭加效果與迭加參數(shù)關(guān)系) （用（用標(biāo)準(zhǔn)單位迭加參量表示標(biāo)準(zhǔn)單位迭加參量表示迭加特性）迭加特性）

13、:xiixiiixiiiiiitiitdkkxxkxtqxxtqxxtqxxtqxxxtqtqx或（為接收距道數(shù)）炮檢距為一個(gè)道間距）（為單位迭加參量令：為道間距所以：而：，因?yàn)椋?, )( 222222222222)11(21,220vvtqd其中因此有多次波迭加特性曲線函數(shù)：因此有多次波迭加特性曲線函數(shù)：21212sin2cos1)(xinixinikknp特性曲線圖：坐標(biāo)，做出為為參量，和用），作如下變換：（特對(duì)參數(shù)觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系，與，還應(yīng)找出次迭加觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為了用上式指導(dǎo)野外多)( ) 1(2) 1(2 2) 1(2222212121pxrfgxfgxxtqviukxdixxx

14、dixxxkxxuxdvkkxixiixixixi21212sin2cos1)(xinixinikknp)(p0.714p1p2p3 xxuxdv1，舉例：設(shè)觀測(cè)系舉例：設(shè)觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)為：統(tǒng)參數(shù)為：n=4，迭加次數(shù)；，迭加次數(shù)；v=3，炮點(diǎn)移動(dòng)道，炮點(diǎn)移動(dòng)道間距數(shù)；間距數(shù)；u=12，道集中第，道集中第一道的炮檢距數(shù)。一道的炮檢距數(shù)。分析：特點(diǎn)：分析：特點(diǎn)：1、通放帶：、通放帶： =0，p( )=1,一次波最大加強(qiáng)；多次波一次波最大加強(qiáng)；多次波 0，不，不會(huì)落入次區(qū)。在會(huì)落入次區(qū)。在p( )=0.707通帶內(nèi)，通帶內(nèi)， 1的波的波均在通帶內(nèi)得到加強(qiáng)；均在通帶內(nèi)得到加強(qiáng)；2、壓制帶：、壓制帶：p(

15、 )低值區(qū)稱為壓制帶，平均值：低值區(qū)稱為壓制帶，平均值：p=1/n,帶寬度：帶寬度： = c- c；3、二次極值帶：、二次極值帶：壓制帶以外的極值壓制帶以外的極值 2區(qū)，防止干擾波進(jìn)入次區(qū)，防止干擾波進(jìn)入次區(qū)，為壓制干擾，使區(qū)，為壓制干擾，使n 加大，減小加大，減小 x.（一）迭加的相位特性（一）迭加的相位特性：nixinixinitinititinitininijkktgtgjejkti1111111112cos2sincossin)(sincos)(分析：分析：1）對(duì)一次反射波，）對(duì)一次反射波， t=0，( )=0，即各道進(jìn)行同相迭加，剖面，即各道進(jìn)行同相迭加，剖面上為水平；上為水平；2）

16、對(duì)多次反射，）對(duì)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，仍有殘余出現(xiàn)在剖面上；仍有殘余出現(xiàn)在剖面上；例如：例如：24道儀器，（道儀器，（ 僅與僅與x1有），而每個(gè)迭加道集都有一個(gè)有），而每個(gè)迭加道集都有一個(gè)不同不同x1（偏移距）；（偏移距）；當(dāng)當(dāng)n=3時(shí)，分三段，每段時(shí)，分三段，每段8道；道；當(dāng)當(dāng)n=6時(shí)，分六段，每段時(shí)，分六段，每段4道。道。 （二）迭加的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)：（二）迭加的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)：對(duì)有效波：加強(qiáng)對(duì)有效波：加強(qiáng)n 倍，對(duì)隨機(jī)干擾，增強(qiáng)倍，對(duì)隨機(jī)干擾，增強(qiáng)n1/2倍。倍。組合與迭加的區(qū)別：組合與迭加的區(qū)別：組合：同震源不同接收點(diǎn)，干擾相關(guān)性強(qiáng)；組

17、合：同震源不同接收點(diǎn)，干擾相關(guān)性強(qiáng)；迭加：不同點(diǎn)激發(fā)，不同點(diǎn)接收的同一反射點(diǎn)隨機(jī)干擾不相干，迭加：不同點(diǎn)激發(fā)，不同點(diǎn)接收的同一反射點(diǎn)隨機(jī)干擾不相干，易壓制干擾，壓制干擾效果更好。易壓制干擾，壓制干擾效果更好。（三）迭加的頻率特性（三）迭加的頻率特性(用下式畫出頻率特性曲線圖用下式畫出頻率特性曲線圖)212121212sin2cos1sincos1)(tinitinitinitiniffnnp 根據(jù)曲線討論：根據(jù)曲線討論：1）一次波，）一次波， ti =0， p( )=1/n，與，與f無(wú)關(guān)；無(wú)關(guān)；2）多次波，）多次波， ti 0， p( )與與f有關(guān)；有關(guān)；3）有頻率選擇性，通過(guò)選?。┯蓄l率選擇

18、性，通過(guò)選取 x與與x1使不同頻率波落在不同區(qū)。使不同頻率波落在不同區(qū)。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9p( )1.00.70.1f 通放帶通放帶0.25壓制帶壓制帶曲線：為變量做以為參數(shù)，以米時(shí)，米，米，米，當(dāng)選擇：一、道間距)(100080420 22qpqxxxtqtqxx討論：討論：1、 x增大有利于壓制與一次波相近的多次波；增大有利于壓制與一次波相近的多次波；2、 x很小，通帶變寬，不利于壓制多次波；很小，通帶變寬，不利于壓制多次波；3、注意：、注意： x太大時(shí)，會(huì)是有效波太大時(shí)，會(huì)是有效波 0而倍壓制。而倍壓制。道間距道間距 x對(duì)疊加特性曲線的影響對(duì)疊加特性曲線的影響 x=2

19、0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的選擇：的選擇：（用（用u=x1/ x表示）表示）偏移距選擇原則偏移距選擇原則：1）偏移距偏移距u小時(shí)小時(shí)，（如，（如u=0），），通放帶變寬通放帶變寬，不利，不利于壓制多次波；于壓制多次波；2）u加大加大（如：（如：u=12），），通放帶左移變窄通放帶左移變窄，壓制帶，壓制帶左移，且?guī)?nèi)極值幅度變左移，且?guī)?nèi)極值幅度變??；??；3）、）、u過(guò)大過(guò)大時(shí)，會(huì)使遠(yuǎn)離時(shí)，會(huì)使遠(yuǎn)離炮點(diǎn)的炮點(diǎn)的遠(yuǎn)道易受遠(yuǎn)道易受淺層折射淺層折射的的干涉干涉（與淺反射），（與淺反射），動(dòng)動(dòng)校后引起波的畸變校后引起波

20、的畸變。u=12,n=4,v=3; u=0,n=4,v=3不同偏移距的疊加特性曲線圖不同偏移距的疊加特性曲線圖三、復(fù)蓋次數(shù)對(duì)疊加效果的影響：由圖知：三、復(fù)蓋次數(shù)對(duì)疊加效果的影響：由圖知：（1）n越大，壓制帶變寬，通帶變窄越大，壓制帶變寬，通帶變窄；（2）n大會(huì)加大工作量；大會(huì)加大工作量；（3）n過(guò)大時(shí)，迭加后的多次波殘余在剖面上一致性增加。過(guò)大時(shí)，迭加后的多次波殘余在剖面上一致性增加。1. n=3,v=4,u=122. n=12,v=2,u=1212四、選擇觀測(cè)系統(tǒng)的原則：四、選擇觀測(cè)系統(tǒng)的原則：1、依據(jù)：工作任務(wù)、工作地質(zhì)條件與儀器等迭加參數(shù)；、依據(jù)：工作任務(wù)、工作地質(zhì)條件與儀器等迭加參數(shù)；

21、2、原則：、原則：a、依地下地質(zhì)情況、地質(zhì)任務(wù)與干擾波的特點(diǎn)來(lái)選擇、依地下地質(zhì)情況、地質(zhì)任務(wù)與干擾波的特點(diǎn)來(lái)選擇觀測(cè)系統(tǒng)的形式；觀測(cè)系統(tǒng)的形式；b、必須確保有效波處于通放帶，干擾波落于壓制帶；、必須確保有效波處于通放帶，干擾波落于壓制帶；c、經(jīng)濟(jì)原則：在確保地質(zhì)任務(wù)完成與資料質(zhì)量的情況、經(jīng)濟(jì)原則：在確保地質(zhì)任務(wù)完成與資料質(zhì)量的情況下，盡可能低復(fù)蓋次數(shù)，大道間距大排列，用較小的工下，盡可能低復(fù)蓋次數(shù)，大道間距大排列，用較小的工作量完成較大的地質(zhì)任務(wù)；作量完成較大的地質(zhì)任務(wù)；d、實(shí)際中應(yīng)理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)合。、實(shí)際中應(yīng)理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)合。一、動(dòng)校速度不正確的影響一、動(dòng)校速度不正確的影響1、對(duì)一次波的

22、影響：、對(duì)一次波的影響：1）、若速度不準(zhǔn)，會(huì)產(chǎn)生時(shí)差，迭加后達(dá)不到）、若速度不準(zhǔn)，會(huì)產(chǎn)生時(shí)差，迭加后達(dá)不到n倍的效果；倍的效果；2）、）、n越大，越大， x越大，對(duì)越大，對(duì)v要求越高，否則有效波會(huì)進(jìn)入壓要求越高，否則有效波會(huì)進(jìn)入壓制帶。制帶。2、多次波的影響：、多次波的影響：1）、當(dāng)）、當(dāng)v動(dòng)動(dòng)v有有-，使動(dòng)校不足，多次波落入壓制帶；，使動(dòng)校不足，多次波落入壓制帶；2）、當(dāng)）、當(dāng)v動(dòng)動(dòng)v有有-，使，使 t變小，動(dòng)校量大，多次波會(huì)進(jìn)入通帶。變小，動(dòng)校量大，多次波會(huì)進(jìn)入通帶。3、n=12道集紀(jì)錄道集紀(jì)錄的三種情況校正剖的三種情況校正剖面圖：面圖：a、速度合適速度合適，一，一 次波為直線，多次次波為直線，多次波為雙區(qū)線；波為雙區(qū)線；b、速度過(guò)大速度過(guò)大，一，一次波出現(xiàn)反向時(shí)差；次波出現(xiàn)反向時(shí)差；c、速度小速度小，一次，一次波校正過(guò)大，出現(xiàn)波校正過(guò)大，出現(xiàn)正時(shí)差。正時(shí)差。二、地層傾斜對(duì)迭加效果的影響（用偏移歸位解決）二、地層傾斜對(duì)迭加效果的影響（用偏移歸位解決）1、共反射點(diǎn)分散的影響（次時(shí)非共反射點(diǎn)）：、共反射點(diǎn)分散的影響（次時(shí)非共反射點(diǎn)）： 共中心點(diǎn)迭加與非共中心點(diǎn)迭加共中心點(diǎn)迭加與非共中心點(diǎn)迭加mm4s3s2s1s4o3o2o1or2sin82mhxr在界面法線深度中心點(diǎn)傾角