地震数据处理方法.docx
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1、安徽理工大学一、 名词解释20分)1、地震资料数字处理:就是利用数字电脑对野外地震勘探所获得的原始资料进 行加工、改良,以期得到高质量的、可靠的地震信息,为下一步资料解释提供可 靠的依据和有关的地质信息。2、数字滤波:用电子电脑整理地震勘探资料时,通过褶积的数学处理过程,在时 间域内实现对地震信号的滤波作用,称为数字滤波。对离散化后的信号进行的 滤波,输入输出都是离散信号)3、模拟信号:随时间连续变化的信号。4、数字信号:模拟数据经量化后得到的离散的值。5、尼奎斯特频率:使离散时间序列x(nAt)能够确定时间函数x(t)所对应的两倍采样间隔 的倒数,即fM/2At.6、采样定理:7、吉卜斯现象
2、:由于频率响应不连续,而时域滤波因子取有限长,造成频率特 性曲线倾斜和波动的现象。8、假频:抽样数据产生的频率上的混淆。某一频率的输入信号每个周期的抽样数 少于两个时,在系统的的输出端就会被看作是另一频率信号的抽样。抽样频率的 一半叫作褶叠频率或尼奎斯特频率fN;大于尼奎斯特频率的频率fN+Y,会被看 作小于它的频率fN-Yo这两个频率fN+Y和fN-Y相互成为假频。9、伪门:对连续的滤波因子h(t)用时间采样间隔At离散采样后得到h (nAt)。如果再按h (nAt) 计算出与它相应的滤波器的频率特性,这时在频率特性图形上,除了有同原来的H(3)对应 的门,外,还会周期性地重复出现许多门,这
3、些门称为伪门。产生伪门的原因就是由于对h(t) 离散采样造成的。10、地震子波:由于大地滤波作用,使震源发出的尖脉冲经过地层后,变成一个具有一定 时间延续的波形w (t)o11、道平衡:指在不同的地震记录道间和同一地震记录道德不同层位中建立振幅 平衡,前者称为道间均衡,后者称为道内均衡。12、几何扩散校正:球面波在传播过程中,由于波前面不断扩大,使振幅随距离 呈反比衰减,即Ar=A0/r,是一种几何原因造成的某处能量的减小,与介质无关, 叫几何扩散,又叫球面扩散。为了消除球面扩散的影响,只需A0=Ar*r即可,此 即为几何扩散校正,13、反滤波(又称反褶积):为了从与干扰混杂的地震讯息中把有效
4、波提取出来, 则必须设法消除由于水层、地层等所形成的滤波作用,按照这种思路所提出的消 除干扰的方法称为反滤波,即把有效波在传播过程中所经受的种种我们不希望的 滤波作用消除掉。14、校正不足或欠校正:如果动校正采用的速度高于正确速度,计算得到的动校正量偏 小,动校正后的同相轴下拉。反之称为校正过量或过校正。15、动校正:消除由于接受点偏离炮点所引起的时差的过程,又叫正常时差校 正。16、剩余时差:当采用一次波的正常时差公式进行动校正之后,除了一次反射波之外,其 他类型的波仍存在一定量的时差,我们将这种进过动校正后残留的时差叫做剩余时差。5、简述无干扰时时最小平方反滤波的原理及步骤?有干扰时最小平
5、方反褶积的原理,是维纳(N 收泳T)最先提出的,是以这样的最正确 准则来设计滤波器的:使滤波器的实际输出与期望输出的误差平方和为最小。只要我们根据 实际需要改变输入、输出和期望输出,就可设计出各种具体目的所需的反褶积方法。(4分)有干扰时最小平方反褶积的步骤:计算步骤如下:由已知子波加。通过解方程,得到脉冲反褶积算子h(t);/?(力作自相关,得力再与勿。作互相关,得。;屋”)与褶积,得(4分)6、分析观测系统对偏移成像的影响?如果波的传播速度不变,自激自收剖面的输入剖面的偏移脉冲响应为半圆形构造(2分)。 道理很简单,地下界面如果是圆心在地面的一个半圆形构造,采用自激自收观测系统进行观 测,
6、反射波将会聚焦在圆心处,在时间剖面上呈现为一个脉冲波。如果输入剖面是用非零炮 检距观测系统测得的(有炮检距剖面),则速度v不变时,其输入剖面的偏移脉冲响应为椭圆 (2分)。当采用自激自收观测方式,且地下介质的地震波传播速度不变时,其输入剖面的偏 移脉冲响应响应为一绕射双曲线。假设使用非零炮检距系统(例如共炮点观测系统)其脉冲响 应仍为双曲线(2分)。7、简述波动方程偏移成像原理?波动方程偏移成像原理:1)爆炸反射界面成像原理是最常用、最简单的一种成像原理, 适用于叠后的地震资料的偏移处理。水平叠加剖面可以看成是这样形成的:设想把一系列爆 炸震源安置在反射界面上,其产生波的强度、极性与界面反射系
7、数的大小和极性一致,测线的每个共中心点上放置一个检波器,假定在? = 时.亥所有的震源同时启爆激发出地震波, 波沿界面法向方向向上传播直到被地面的检波器接收形成叠加剖面。这种形成叠后地震剖面 的模型称为爆炸界面模型(3分)。2)测线下延成像原理,将测线下延,直到到达反射点A 时,波的旅行时间为零,炮检距也为零(3分)。3)波场延拓的时间一致性成像原理,可表示 为反射界面存在于地下这样的一些地方,下行波d的到达或产生与上行波u的产生和到达在 时间上是一致的(2分)。8、地震资料处理中所谓的“三高”处理是指什么?地震资料处理中所谓的“三高”处理是指高分辨率(3分)、高信噪比(3分)和高保真度(2分
8、)。16、简述地震资料数据中有哪些特殊处理方法?地震资料数据中特殊处理方法有亮点及AVO分析、高精度地震资料反演、地震属性分 析(4分)、地震资料相干体数据处理、地震资料可视化数据处理等。17、偏移成像方法分类及其主要特点是哪些?偏移成像方法分类按算法分:射线和波动方程偏移成像;按输入资料分:叠前和叠后偏移成像;按输出资料分:时间和深度偏移成像。(6分)主要特点与成像方法分类原理类似。一、论述题1、通过在地震勘探资料数据处理课程的学习和体会,论述应用时间域数字滤波方法, 如何消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波。主要论述要点:简述时间域数字滤波方法原理(6分)分析地震记录上的规则干扰波和随机
9、干扰波14分)分析消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波过程(2分)论述应用时间域数字滤波方法结论及建议等2分)2、通过在地震勘探资料数据处理课程的学习和体会,论述在地震勘探资料采集中野外 进行低降速带的调查方法,并详细分析低降速带资料在地震勘探资料数据处理中应用的 主要目的。提示:包括方法或技术原理、效果分析、结论及建议等简述地震勘探资料采集中野外低降速带的调查方法6分)分析低降速带资料对地震勘探资料数据处理过程(4分分析消除低降速带资料对地震勘探资料数据处理影响2分该方法结论及建议等(2分17、速度谱:把地震波的能量相对于波速的变化关系的曲线称为速度谱。在地震 勘探中,速度谱通常指多次覆盖
10、技术中的叠加速度谱。18、射线追踪:19、水平叠加:将不同接收点接收到得来自地下同一反射点的不同激发点的信号, 经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是 压制一种规则干扰波效果最好。20、叠加速度:对一组共反射点道集上的某个同相轴,利用双曲线公式选用一系 列不同速度来计算各道的动校正量,对道集内各道进行动校正,当取某一个速度 能把同相轴校成水平直线(将得到最哈的叠加效果)时,则这个速度就是这条同 相轴对应的反射波的叠加速度。21、沿层速度分析:为了研究沿着某一个反射层的叠加速度变化情况,可以沿着这个反 射层,以反射层在叠加剖面上的to时间为中心取一时窗,进行叠加速
11、度分析,这种速度分 析方法称为沿层速度分析。它可以提供叠加速度横向变化的详细资料,改善叠加剖面质量。 22、静校正:把由于激发和接收时地表条件变化所引起的时差找出来,再对其进 行校正,使畸变了的时距曲线恢复成双曲线,以便能够正确地解释地下的构造情 况,这个过程叫做静校正。23、波场延拓(也称外推):由波场ux,z=0,t)推算波场u的过程。或是利用 地面记录的波场,通过运算,得到地下某个深度上地震波场的过程。成像:由u 计算u (x,z,0)的过程。或是利用延拓后的波场值得到该深度的反射 位置和反射强度的过程。24、圆弧叠加法:叠加剖面上每一个脉冲的偏移响应轨迹为偏移剖面上的一个半圆,偏 移响
12、应在半圆轨迹上的振幅与输入脉冲的振幅成正比,进行时深转换后,沿着x方向做半圆, 相交段处的同相轴就反映了了地层真实位置和形态。25、相关:定量地表示两个函数之间相似程度的一种数学方法。26、自相关:表示波形本身在不同相对时移值时的相关程度。一个时间信号与 自身的互相关27、环境噪音:由自然条件或环境(如风吹草动、工业交流电的干扰等)造成的 对地震波有效信号的干扰。28、有效信号:野外地震工作想要得到的含有地下地质信息的地震信号。29、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离,在数值上等于最大位移的大小。30、共中心点:在不同激发点、不同接收点的记录中具有公共炮检的点。31、共深度点:不同炮点、检波
13、点,经动校正后能反映地下同一点的信息,此 点即为共深度点。32、绕射:当地震波通过弹性不连续地间断点(如断层、地层尖灭点或地层不整 合面的凸起点)时,按照惠更斯原理,在这些凸起点上会形成新的震源,产生新 的扰动向弹性空间四周传播,这种波在地震勘探中叫绕射波,这种现象称为绕 射。33、偏移:在水平叠加时间剖面上显示出来的反射点位置是沿地层下倾方向偏离 了反射点的真实位置的,这种现象就称为偏移。地震剖面的偏移归位,就是把水 平叠加剖面上偏移了的反射层,进行“反偏移”,使地层的真实位置形态得到恢 复,有时常常把这一工作也称为“偏移”。34、切除:对记录中不希望保留的部分进行充零处理。包括初至切除和动
14、校正拉 伸切除35、剩余静校正:由于低速带的速度和厚度在横向上的变化,使野外表层参数不 精确,导致野外静校正后,爆炸点和接收点的静校正量还残存着或正或负的误差, 即剩余静校正量,对其误差进行的校正称为剩余静校正。36、波动方程:描述波在弹性介质中传播的微分方程。37、地震信号:震源激发后,有检波器接收到的反映地下情况的信息。38、均方根速度:把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似地当做双曲线, 求出的速度。39、AVO:通过研究地震反射波振幅随炮检距的变化特征来探讨反射系数响应 随炮检距的变化,进而确定反射界面上覆、下伏介质的岩性特征及物性参数的方 法。40、DM:消除由地层倾角引起的倾角时
15、差的方法。41、增益:由于地震波能量由浅至深衰减很快,为将这些能量全部记录下来,通 常在地震仪的放大器中设置了 “增益控制”,在浅层用小的放大倍数,深层用大 的放大倍数,扩大地震信号的过程叫做增益。42、最大相位:对于一组信号bn,其z变换的根在单位圆内,且能量集中在序列 的后部,则bn是最大相位的。43、最小相位:对于一组信号bn,其z变换的根在单位圆外,且能量集中在序列 的前部,则bn是最小相位的。44、混合相位:对于一组信号bn,其z变换的根在单位圆内、外都有,且能量集 中在序列的中部,则bn是混合相位的。44、零相位:相位谱为零的信号是零相位的。45、反射波:当界面两边介质的波阻抗不同
16、时,波在界面处会发生反射,形成反 射波。46、面波:在地表与空气接触的自由外表或在不同弹性的介质分界面上产生的一 些特殊的沿界面附近介质传播的波。47、折射波:当滑行波沿界面传播时,必然引起界面上质点的振动,按照惠更斯 原理,滑行波经过界面的每一点看作是一个新震源,由于界面两侧的介质存在着 弹性关系,因此滑行波沿界面传播时,在上覆介质中将产生新波,即折射波,又 称为首波。48、直达波:从震源出发沿测线传播直接到达检波点的波。49、反射系数:反射振幅与入射振幅的比值。50、模拟记录:把地面振动情况,以模拟的方式录制在磁带上。一、简答:1、什么是地震资料数字处理?为什么有进行地震资料数字处理?以及
17、它的主要 流程包括哪些内容?答:地震数据处理是在室内利用数字电脑对所采集的地震数据进行谷中数字 处理;它的目的是提高地震数据的信噪比、分辨率和保真度,并对地下构造和地 质体成像,以便于进行地质解释。地震资料数字处理主要流程:输入一定义观测系统一数据预处理废炮道、预滤波、反 褶积)一野外静校正一速度分析一动校正一剩余静校正一叠加一偏移一显示。2、一维数字滤波有哪些种类,它的原理分别是什么?为何要进行二维滤波以及 如何进行二维滤波?.答:一维滤波分为:一维频率域滤波和一维时间域滤波(也叫褶积虑波)。前者原理是: 图1-8后者原理是:式1-66.褶积虑波的物理意义相当于把地震信息x(t)分解为起始时
18、间、极性、振幅各不相同的脉冲序 列,令这些脉冲按时间顺序依次通过滤波器,这样在滤波器的输出端就得到对输入脉冲序列 的脉冲响应,这些脉冲响应有不同的起始时间、极性、和振幅1这个振幅是与引起它的输入 脉冲响应成正比的),将它们叠加起来就得到滤波后的xA(t).因为一维滤波存在以下缺点:单独的频率域滤波和波数域滤波都存在不足,它们在进行滤波 时改变了波剖面的形状,而波数域滤波时改变了振动图的形状。只有根据两者的联系组成频 率-波数域滤波才能得到在所希望的频率间隔内,视速度为某一范围的有线波得到加强,同 时对干扰波进行压制。如何进行二位滤波:3、预处理有哪些工作?以及真振幅恢复的目的?答:预处理主要包
19、括数据解编、格式转换、道编辑、观测形同定义等。因为地震数据是按各道同一时刻的样点值成列排放的,解编就是将数据重排成 行。真振幅恢复的目的:是尽量对地震波能量的衰减和畸变进行补偿和校正,主要包括波前扩散 能量补偿,地层吸收能量补偿和地表一致性能量调整。4、何为反滤波?目的是什么?反滤波过程是什么?答:反滤波也叫反褶积,是压缩地震记录中的地震子波,压制鸣震和多次波以提高地震的垂 直分辨率的处理过程。反滤波的实现:将反子波作为反滤波的滤波因子,与输入的地震记录褶积,既可得到反射系 数序列。当地震子波是最小相位时,其反子波也是最小相位的,这时反滤波的滤波因子系数 为收敛序列,反滤波器才是稳定的。图3-
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