061154 張建明 地震資料采集與處理

./序號成績中國地質(zhì)大學〔本科生實驗報告《地震資料采集與處理》上機實驗報告姓名：建明班級：061154學號：指導老師：卞愛飛小組成員：建明,樸青峰完成日期：2018年5月11日目錄一維帶通濾波………………………12.動校正與疊加103.偏移算子點脈沖響應134.疊后數(shù)據(jù)偏移165.總結(jié)20.1.一維帶通濾波實驗實驗目的利用一維頻率域濾波方法分析實際地震資料中有效信號與干擾波的時空分布特征,掌握低通、帶通、高通濾波器的設計方法和相關(guān)SU模塊的調(diào)用方法,設計頻率域濾波器進行有效信號與噪音的分離,對濾波前后地震剖面進行處理效果對比顯示,分析一維濾波方法的優(yōu)缺點?；驹肀緦嶒灪诵奶幚砟K為sufilter常用的模塊調(diào)用方法為：sufilter<filein.su>fileout.su[f=x1,x2,x3,x4amps=y1,y2,y3,y4]&吧其中sufilter為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式時間域多道地震信號文件名,fileout.su為處理輸出的SU格式時間域多道地震信號文件名,f為頻率控制點,amps為對應頻率控制點的振幅值,&表示后臺運行,[]表示方括號的參數(shù)有默認值,可選填。對于標準的頻率域帶通濾波器,4個控制頻點及相應頻點振幅譜即可確定一個帶通濾波器的形態(tài)。實驗步驟在當前控制臺輸入’cd$CWPROOT/demos/nmo’命令進入SU動校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學號’學號為個人實際學號?！?合成演示數(shù)據(jù)?！?原始數(shù)據(jù)顯示?！?原始數(shù)據(jù)增益補償?！?原始數(shù)頻譜分析?！?對比不同頻帶信號特征。〔7設計帶通濾波器實驗結(jié)果與分析原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)的圖像如圖1-1所示,振幅只有在中間的上半部分比較明顯,其他地方振幅基本為0,通過顯示模塊suximage后得到的圖像如圖1-2—圖1-5所示,從圖1-2可以看出在中間部分存在比較明顯的掃帚狀的面波噪聲,perc的選擇并不是越大越好,在perc=90時,數(shù)據(jù)顯示最清晰,繼續(xù)增大,數(shù)據(jù)顯示效果降低。圖1-1：原始數(shù)據(jù) 圖1-2：原始數(shù)據(jù)〔perc=85圖1-3：原始數(shù)據(jù)〔perc=90圖1-4：原始數(shù)據(jù)〔perc=95圖1-3：原始數(shù)據(jù)〔perc=901.4.2原始數(shù)據(jù)增益補償原始數(shù)據(jù)的圖像如圖1-1所示,通過增益顯示后得到的圖像如圖1-6—圖1-9所示,從圖中可以看出在中間部分存在比較明顯的掃帚狀的面波噪聲,地震波能量明顯減弱,不同的Tpow值對不同深度的增益補償效果不同,Tpow值越小,淺部的能量突出效果明顯,Tpow值越大,深部的能量突出效果越明顯。圖1-6增益補償〔tpow=1圖1-7增益補償〔tpow=2圖1-8增益補償〔tpow=3圖1-9增益補償〔tpow=41.4.3原始數(shù)據(jù)頻譜分析原始數(shù)據(jù)頻譜分析如圖1-10所示,從圖中可以看出能量主要集中在頻率為5-40Hz的低頻圍,在60-80Hz的頻率分布有零星的能量,可能是在對應位置下面存在波阻抗較大的界面,并且隨著perc值得增大,淺部能量也被壓制。圖1-10頻譜分析〔perc分別為95,97,99,99.91.4.4低通濾波對其進行低通濾波〔sufilter模塊,f=0,15,40,50,amps=1,1,0,0得到的圖像如圖1-11所示,與原始圖像相差不大,中間的面波噪聲依然沒有過濾掉,且淺層反射的振幅減弱,分析其原因,主要是因為淺層反射波頻率高,被過濾掉了。圖1-11：低通濾波圖1-12：高通濾波1.4.5高通濾波設計不同的高通濾波器對其進行高通濾波,得到的圖像如圖1-12所示,通過比較,高通濾波對面波的壓制作用較大。1.1.6帶通濾波設計帶通濾波器,得到的圖像如圖1-13所示,其中濾波器參數(shù)為f=15,20,50,70,amps=0,1,1,0時,帶通濾波結(jié)果可以基本過濾掉面波,得到的帶通濾波的結(jié)果中在中間某些部分振幅減弱,圖像變得不連續(xù)。圖1-13：帶通濾波1.1.7帶通濾波設計設計帶通濾波器,其中濾波器參數(shù)如下圖〔圖1-14,濾波結(jié)果如圖1-15,其中參數(shù)為f=19,20,30,35,amps=0,1,1,0時,帶通濾波結(jié)果可以基本過濾掉面波,得到的帶通濾波的結(jié)果中在中間某些部分振幅減弱,圖像變得不連續(xù)。圖1-14帶通濾波器參數(shù)圖1-15帶通濾波結(jié)果動校正與疊加實驗目的利用合成地震數(shù)據(jù)制作速度譜進行交互速度分析,掌握SU動校正與疊加模塊的原理與使用方法,分析動校正前后CDP道集變化特征與疊加效果?；驹韯有Ｕ诵膕unmo<fileein.su>fileout.supar=parf&其中sunmo為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式CMP道集文件名,fileout.su為處理輸出的SU格式CMP道集文件名,parf為速度交互分析拾取得到動校正速度參數(shù)文件,&表示后臺運行。疊加核心Sustack<filein.su>fileout.su&其中sustack為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入SU格式動校正后CMP道集文件名,fileout.su為處理輸出的SU格式CMP道集疊加文件名,&表示后臺運行。實驗步驟在當前控制臺輸入’cd$CWPROOT/demos/nmo’命令進入SU動校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學號’學號為個人實際學號層狀模型數(shù)據(jù)合成。在當前控制臺輸入命令‘sh學號_job1.sh學號’生成演示模型數(shù)據(jù)并顯示。疊前炮集數(shù)據(jù)合成。在當前控制臺輸入命令‘sh學號_job2.sh學號’得到合成的12炮疊前炮集數(shù)據(jù)并顯示。交互速度分析。在當前控制臺輸入命令‘sh學號_job3.sh學號’按照提示進行速度譜交互拾取與保存,其中拾取時按照時間由小到大將鼠標放在能量團位置后按‘’S‘’鍵保存拾取結(jié)束按‘’q‘’退出在控制臺確認保留本次拾取結(jié)果。動校正與疊加。在當前控制臺輸入命令‘sh學號_job4.sh學號’進行CDP道集分選,動校正疊加并顯示。分析總結(jié)速度分析與動校正中的現(xiàn)象及其成因。實驗結(jié)果圖2-1：層狀模型數(shù)據(jù)圖2-2：12炮疊前炮集數(shù)據(jù)交互速度分析按照提示進行速度譜交互拾取與保存,其中拾取時按照時間由小到大將鼠標放在能量團位置后按‘’S‘’鍵保存拾取結(jié)束按‘’q‘’退出在控制臺確認保留本次拾取結(jié)果。圖2-3交互速度分析2.4.2動校正與疊加如圖,經(jīng)過交互速度分析后,CDP分選道集如圖2-4,同相軸的大致形態(tài)為雙曲線,這時候我們需要對地震道集進行動校正,獲取到如圖2-5同相軸近乎水平的地震道集,最后,由動校正后的數(shù)據(jù)進行疊加。由于交互速度分析不夠精確,同相軸在遠炮檢距的地方出現(xiàn)扭曲,如圖2-6。圖2-4CDP道集圖2-5動校正圖2-6疊加偏移算子點脈沖響應實驗目的掌握常用波動方程疊后偏移方法基本原理及相應SU模塊使用方法,分析理想條件下不同偏移算法的點脈沖響應特征,通過簡單模型偏移效果對比分析不同偏移方法的優(yōu)缺點?；驹肀緦嶒灪诵奶幚砟K為sumigfd、sustolt、sugazmig、sumigpspi〔1隱式有限差分法波動方程偏移模塊sumigfdsumigfd的常用輸入方法為：sumigfd<filein.su>fileout.sunz=xdz=yvfile=vel[dip=a]&其中sumigfd為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震信號,fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,x為偏移結(jié)果深度域采樣點數(shù),y為深度方向網(wǎng)格間距,vel為偏移使用的二進制速度文件名稱,a為最層傾角度數(shù),支持45、65、79、80、87、89、90這7種角度圍,&表示后臺運行。[]表示方括號的參數(shù)有默認值,可選填。〔2常速F-K域波動方程偏移模塊sustoltsustolt的常用輸入方法為：sustolt<filein.su>fileout.sucdpmin=xcdpmax=ydxcdp=z[noffmix=atmig=bvmig=c]&其中sustolt為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震數(shù)據(jù)或疊前共偏移距地震數(shù)據(jù),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,x為偏移輸出起始cdp號,y為偏移輸出結(jié)束cdp號,z為cdp間距,a為疊前共偏移距道混波道數(shù),默認取1,b為偏移均方根速度數(shù)值取值時刻,c為對應時刻的偏移均方根速度,&表示后臺運行。[]表示方括號的參數(shù)有默認值,可選填。〔3垂向變速F-K域相移法偏移模塊sugazmigsugazmig的常用輸入方法為：sugazmig<filein.su>fileout.su[vfile=vel]&其中sugazmig為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震數(shù)據(jù),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,vel為偏移使用的二進制速度文件名稱,&表示后臺運行。[]表示方括號的參數(shù)有默認值,可選填?！?F-K域相移加插值波動方程偏移模塊sumigpspisumigpspi的常用輸入方法為：sumigpspi<filein.su>fileout.sunz=xdz=yvfile=vel&其中sumigpspi為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震數(shù)據(jù),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,x為偏移結(jié)果深度域采樣點數(shù),y為深度方向網(wǎng)格間距,vel為偏移使用的二進制速度文件名稱,&表示后臺運行。實驗步驟在當前控制臺輸入’cd$CWPROOT/demos/implse’命令進入SU動校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學號’學號為個人實際學號演示數(shù)據(jù)合成與顯示〔3勻速模型生成與顯示;〔4點脈沖響應計算；〔5點脈沖響應顯示；〔6分析介質(zhì)不同算子響應特性并解釋差異原因。實驗結(jié)果理論上點脈沖的響應的同相軸應該是一個半圓,如圖3-1所示,生成的點脈沖疊后模擬數(shù)據(jù)如圖3-2所示.圖3-1：理論點脈沖響應圖3-2：點脈沖疊后數(shù)據(jù)隱式有限差分法波動方程偏移點脈沖響應分別利用45°、65°、80°近似波動方程隱式有限差分法偏移〔sumigfd得到的點脈沖響應圖像分別如圖3-3、3-4、3-5所示,從圖中可以看出,響應結(jié)果與理論相差較大,出現(xiàn)了很多虛假的響應特征,三幅圖像中主要的響應特征都偏離了半圓形狀,在下頂點處附近與理論的半圓類似,45°和65°響應特征類似,65°的精度更高,在80°響應的圖像的底部和上部還出現(xiàn)了類似圓弧的虛假特征。圖3-3：45°近似方程偏移點脈沖響應圖3-4：65°近似方程偏移點脈沖響應圖3-5：80°近似方程偏移點脈沖響應圖3-6：常速F-K域波動方程偏移點脈沖響應常速F-K域波動方程偏移點脈沖響應利用常速F-K域波動方程偏移得到的點脈沖響應如圖3-6所示,與隱式有限差分法波動方程偏移結(jié)果相比較,可以看出常速Stolt偏移法點脈沖響應精度更高,出現(xiàn)的虛假特征更少,但是與理論的半圓形狀仍然有所差別。垂向變速F-K域相移法點脈沖響應垂向變速F-K域相移法點脈沖響應的結(jié)果如圖3-7所示,與常速F-K域波動方程偏移點脈沖響應相比,主要在中間部分多出了虛假的響應特征,分析其原因,應該是垂向變速F-K域相移法主要適用于垂向變速的模型,而實驗模型是一個勻速模型。圖3-7：垂向變速F-K域相移法點脈沖響應圖3-8：F-K域相移加插值波動方程偏移點脈沖響應F-K域相移加插值波動方程偏移點脈沖響應F-K域相移加插值波動方程偏移點脈沖響應的圖像如圖3-8所示,出現(xiàn)的虛假響應特征主要是類似于一種震蕩圖像,這種虛假的響應特征應該也是由于該方法適用于任意變速模型,而實驗模型是勻速模型所導致的。疊后數(shù)據(jù)偏移實驗目的掌握常用波動方程疊后偏移方法基本原理及相應SU模塊使用方法,通過簡單模型偏移效果對比分析不同偏移方法的優(yōu)缺點?；驹硗瑢嶒?實驗步驟在當前控制臺輸入’cd$CWPROOT/demos/wem’命令進入SU動校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學號’學號為個人實際學號演示數(shù)據(jù)合成與顯示〔3非均勻速度模型生成與顯示；〔4疊后數(shù)據(jù)偏移計算；〔5疊后偏移結(jié)果對比顯示?！?分析便宜結(jié)果差異并解釋差異原因。實驗結(jié)果與分析疊后數(shù)據(jù)以及偏移速度模型生成的疊后數(shù)據(jù)如圖4-1所示,時距曲線存在明顯繞射雙曲線,生成的偏移速度模型如圖3-2所示圖4-1：疊后數(shù)據(jù)圖4-2：偏移速度模型隱式有限差分法波動方程偏移利用45°、65°和80°近似方程偏移的結(jié)果分別如圖4-3、4-4和4-5所示,從中可以看出隱式有限差分法波動方程偏移效果較好,能夠?qū)⒗@射點收斂到其頂點處,但45°和65°偏移仍然存在不太明顯的繞射雙曲線,80°偏移繞射點收斂較好。圖4-3：45°近似方程偏移圖4-4：65°近似方程偏移圖4-5：80°近似方程偏移圖4-6：常速F-K域波動方程偏移〔v=2000常速F-K域波動方程偏移利用常速F-K域波動方程偏移〔sustolt選擇不同的偏移速度〔v=2000,2200,2400,2600,2800,得到的圖像分別如圖4-6,4-7,4-8,4-9,4-10所示,可以看出繞射點收斂的情況與速度的選取有很大關(guān)系,當選取的速度過低時繞射點處還會有下拉的情況,當選取的速度過高時繞射點處會有上拋的情況,經(jīng)過比較,上層疊加速度應為2200m/s左右,下層疊加速度應為2200~2400m/s之間。圖4-7：常速F-K域波動方程偏移〔v=2200圖4-8：常速F-K域波動方程偏移〔v=2400圖4-9：常速F-K域波動方程偏移〔v=2600圖4-10：常速F-K域波動方程偏移〔v=2800垂向變速F-K域相移法偏移垂向變速F-K域相移法偏移〔sugazmig模塊,gazdag的結(jié)果如圖4-11所示,從