空間采樣對地震勘探資料的影響

1、空間采樣對地震勘探資料的影響摘要： 空間采樣是地震勘探采集階段重要的參數(shù)，它不僅影響地質(zhì)任務(wù)的完成，同樣也影響著經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了提高空間采樣對地震資料品質(zhì)影響的認(rèn)識，本文從空間采樣對地震資料的分辨率及其對處理流程中靜校正、動校正與速度分析、疊加和偏移等方面的影響進(jìn)行論述。關(guān)鍵詞：空間采樣；地震勘探；分辨率道間距(空間采樣)是埋置在測線上相鄰檢波器的距離，在設(shè)計(jì)時(shí)除了遵循以下原則，即：時(shí)間剖面上反射波不出現(xiàn)空間假頻；防止偏移時(shí)產(chǎn)生偏移噪音；疊前二維濾波應(yīng)在野外記錄上不出現(xiàn)空間假頻；滿足橫向分辨率的要求，還應(yīng)該考慮道間距對分辨率、靜校正、動校正與速度分析、疊加和偏移等的影響，下面就道間距對其影

2、響進(jìn)行簡要分析。1空間采樣對分辨率的影響根據(jù)彈性波的運(yùn)動學(xué)特征，縱向分辨率定義為地震主波長的四分之一，即：式中，為分辨地層厚度，m；為地震主波長；為地層的層速度，m/s；為地震波主頻，Hz。由上式可知，當(dāng)?shù)篱g距選取滿足空間采樣定理時(shí)，縱向分辨率僅與勘探目標(biāo)的層速度和激發(fā)地震波的主頻有關(guān)，與道間距沒有直接關(guān)系；當(dāng)?shù)篱g距過大時(shí)，不滿足最高無混疊頻率要求的部分在處理過程中會產(chǎn)生假頻和處理噪音，直接造成信噪比降低，從而掩蓋有效分辨能力，表現(xiàn)為視覺分辨率降低；小道距利于提高偏移剖面的能量和信噪比，其中高頻端信噪比的提高，正是小道距提高實(shí)際資料視覺分辨率的原因?？梢?，小道間距本身并沒有提高縱向分辨率，提高

3、縱向分辨率的實(shí)質(zhì)是水平疊加多次覆蓋優(yōu)勢的隱含體現(xiàn)，是通過面元疊加提高高頻端信噪比，進(jìn)而提高縱向分辨率。2空間采樣對靜校正的影響(1)對初至折射波靜校正的影響由于折射波速度求取采用對測線上各炮集的初至?xí)r間分段(層)線性擬合的方法，客觀上就要求在每一層段有足夠多、足夠密的控制點(diǎn)，也就是要求道間距要小、覆蓋次數(shù)要高。這一要求對橫向變化劇烈的地表結(jié)構(gòu)（如地表起伏劇烈、隱冰凍層或高速層出露地區(qū)）尤為重要，在這些地段道間距過大時(shí)，很容易導(dǎo)致相鄰兩道的時(shí)差超過一個(gè)地震子波波長時(shí)間，給初至波的拾取帶來困難；另一方面是控制點(diǎn)數(shù)減少，會嚴(yán)重影響與地震道相關(guān)性有關(guān)的初至波拾取方法的準(zhǔn)確性，從而降低靜校正量計(jì)算精度。

4、因此，在地表起伏劇烈或表層速度橫向變化較大的地區(qū)，小道間距是保證靜校正效果的重要因素。(2)對層析靜校正的影響層析靜校正是利用初至波(或者是初至波的一部分)反演表層低速帶速度結(jié)構(gòu)并據(jù)此計(jì)算靜校正量的方法?，F(xiàn)在比較常用的層析靜校正為非線性層析靜校正。非線性層析靜校正利用的是初至折射波的所有信息，能夠更加精確的反演表層結(jié)構(gòu)靜校正模型，計(jì)算中涉及到相關(guān)統(tǒng)計(jì)和迭代，所以對地形起伏較大或橫向速度變化大的表層結(jié)構(gòu)，道間距越小，反演的表層結(jié)構(gòu)越精確，靜校正效果越好。由圖1和圖2的對比可見，用小道間距炮集記錄計(jì)算靜校正量應(yīng)用于單炮處理的靜校正效果明顯較好，相應(yīng)的疊加剖面效果也明顯較好。因此，高密度空間采樣有利

5、于提高層析靜校正的精度。3空間采樣對動校正與速度分析的影響速度分析與動校正在地震數(shù)據(jù)處理過程中是交互進(jìn)行的，動校正量的大小與速度的高低相對應(yīng)?？v波的反射雙曲方程為：其動校正量的計(jì)算公式為： 式中，為炮檢距處的反射波旅行時(shí)，s；為共中心點(diǎn)的自激自收時(shí)間，s；為炮檢距，m；為疊加速度，m/s。對于水平層狀介質(zhì)，上式可轉(zhuǎn)化為： 一般取二階近似，即：對于單一傾斜層，對任意介質(zhì)， 為均方根速度，m/s；為地層傾角；為動校正速度，m/s。由此可見，動校正量的大小與炮檢距和介質(zhì)速度有關(guān)。對于固定的，無論道間距()如何變化，對于同一CDP點(diǎn)的動校正量是相同的，不會產(chǎn)生相應(yīng)的精度變化。因此，動校正與道間距無關(guān)。

6、速度分析與動校正是一體的。例如設(shè)第道的動校正時(shí)差為：則即動校正速度與和空間坐標(biāo)點(diǎn)有關(guān)。速度分析的影響因素（精度，分辨率）包括：炮檢距、疊加次數(shù)、信噪比、切除、速度采樣、時(shí)窗寬度、相干屬性、近地表異常、頻譜寬度。因此，與動校正一樣，速度分析與道間距無關(guān)，但可以通過提高速度譜的橫向分析密度來提高速度的橫向精度，這對勘探目標(biāo)尺度較小或傾角較陡時(shí)極為重要。圖3中的上圖面元均為5m*5m，覆蓋次數(shù)變化，道間距變大時(shí)（10m-20m-40m），覆蓋次數(shù)遞減（32次-16次-8次），速度譜能量團(tuán)聚焦性變差；下圖覆蓋次數(shù)不變（32次），面元變化，道間距變大時(shí)（10m-20m-40m），面元變大（5m*5m-5

7、m*10m-5m*20m），速度譜能量團(tuán)聚焦性變差。由此可見，道間距變化對三維速度分析有直接影響。在相同面元情況下，小道間距利于提高覆蓋次數(shù)，從而利于提高三維速度分析精度。4結(jié)束語通過對空間采樣影響因素的分析，可以得出空間采樣間隔的減小對地震資料的分辨率、資料處理流程中靜校正、動校正與速度分析、疊加和偏移等方面都有好的影響。通過實(shí)例對比和數(shù)值模擬分析，減小空間采樣間隔也都能取得好的效果。因此，在資料采集階段應(yīng)采用高密度空間采樣，來提高地震資料的品質(zhì)，提高地震勘探的精度。但隨著空間采樣密度的增加，同時(shí)也帶動勘探成本的加大，如何實(shí)現(xiàn)兩者間的最佳平衡，結(jié)合地質(zhì)任務(wù)的要求，值得深入研究。參考文獻(xiàn)1 夏洪瑞.道間距對偏移結(jié)果影響的討論J.勘探