地震资料数字处理第四章 速度分析

1、第四章第四章 速度分析速度分析(速度参数的提取速度参数的提取)n第4-1节 各种速度概念及其相互关系n第4-2节 速度分析原理n第4-3节 速度谱n第4-4节 速度扫描n第4-5节 影响速度估计精度的因素教学大纲要求教学大纲要求n地震记录中的速度信息、速度分析基础、速度分析判别准则、速度谱及速度扫描。n重点：重点：理解反射信号的最佳估计原理、速度分析判别准则，掌握速度谱与速度扫描的基本思路和制作原理，了解速度谱的显示方式及有关参数的选择原则n难点：难点：反射信号的最佳估计原理和速度分析判别准则n参考教材：双语教材的3-2节n从某种意义上讲,参数提取是地震资料数字处理中最重要的一个环节。首先,所

2、有处理方法都只有在事先提供准确参数的前提下才能得到好的处理效果。例如:动静校正,必须要知道速度；数字滤波,必须要了解有效波和干扰波的频谱(视速度)或频率-波数谱分布情况；而反褶积,则应知道大地滤波作用,即地层吸收情况、子波形态等.因此,正确地提取参数是各项处理工作得以顺利进行的前提和保证; 其次,更重要的还在于获得与地震有关的物性参数的地下分布情况本身就是地震勘探的最终目的。构造勘探需要了解地下反射界面的分布,实质上就是波阻抗参数的地下分布;岩性勘探需要得到地下岩性的详细情况,则更与各种岩性参数(如速度、吸收系数、泊松比等)的提取息息相关。由此可见,参数提取在地震资料处理中的重要性,而且随着勘

3、探程度越来越高,种种重要性也就越来越明显。当然,参数提取是一项十分复杂而艰巨的任务,大多数物性参数的提取方法还不够成熟,还在探索之中。我们这门课也仅在本章介绍最常用、最重要、也是发展最成熟的速度参数提取,也只能介绍常规速度分析方法.最早求取速度参数的手段只有地震测井、声波测井及由观测到的时距曲线计算速度及作速度段等。前两种方法必须要有深井,后两种方法精度太低而被淘汰。随着多次覆盖技术和数字处理技术的应用和发展,出现了对多次覆盖资料进行数字处理以求取速度信息的速度分析方法,它不但能获得叠加速度.均方根速度.层速度等速度信息,还可以借助于速度分析资料的解释得到其它一些有用的信息。速度分析:利用多次

4、覆盖记录中反射波到达时间与传播速度的关系从记录中利用多次覆盖记录中反射波到达时间与传播速度的关系从记录中提取速度参数的数值分析方法提取速度参数的数值分析方法.目的:为动静校正、水平叠加、偏移等提供速度参数。为动静校正、水平叠加、偏移等提供速度参数。第第4-1节节 各种速度概念及其相互关系各种速度概念及其相互关系(复习复习)一一. .各种速度概念各种速度概念1.真速度是无限小体积的岩石的固有性质,波以真速度走过无限小体积的岩石.其定义可用 V=ds/dt (4-1-1)表示,它是真正反映岩性的一种速度,由于地下介质情况的复杂,它的值目前还很难求得,必须做不同形式的简化,这就引出了一系列的速度概念

5、。实验室岩石样品测定,可以获得各种岩石的真实速度,但那毕竟只是一个点的速度值,对野外生产不具有任何指导意义,只有参考价值。n简化,从数学上讲主要就是取平均,从物理上说就是取等效层,即用均匀介质去等效非均匀介质。一般来说,岩性的纵向变化总是比横向变化快,所以我们主要考虑纵向上的平均。2.层速度(interval velocity)按照地层物性,将地下介质分成若干厚度在几十米以上的地震反射层,并认为地下介质是由若干个彼此平行的地震层所组成,将每一地震层都看作均匀介质,取其中各个薄互层真速度的平均就是层速度；它接近于其中包含的大量薄平行层的真速度。层速度可以由地震测井获得 Vi= H/ t (4-1

6、-2)显然,层厚度H越小, Vi就越接近于真速度.由声波测井求得的层速度H可以很小(0.31m),这时的速度与岩性关系更密切。3.平均速度(average velocity)一组水平层状介质中,某一层以上介质的平均速度就是地震波地震波垂直穿过该层介质以上各层的总厚度与总的传播时间之比垂直穿过该层介质以上各层的总厚度与总的传播时间之比. .即对于第n层介质以上地层的平均速度,有 V=V= hi/ ti = hi / hi/vi (4-1-3)如采用直射线假设,上述公式可以叙述为：在水平层状介质中在水平层状介质中, ,波沿直线传播所走的总路程与所需的总时波沿直线传播所走的总路程与所需的总时间之比间

7、之比。由此可知,平均速度是把各层的速度加起来按时间平均按时间平均. .4.均方根速度(RMS速度root mean square velocity)由于实际地层并非是均匀的,而是连续的或成层的,波的传播路径也不是一条直线,而是一条折射线。按照费马原理,波沿最小传播时间路径传播,这时得到的时距曲线并不是一条双曲线。但为了统一起见,人们往往不管介质是何种情况,都采用双曲线公式计算动校正量。也就是说,把反射波时距曲线总是看成双曲线,而均方根速度就是在把不同介质情况下的时距曲线都等效于双曲线时所引入的一个速度概念: V =Vrms = vi2ti/ ti (4-1-4)即各层层速度对垂直传播时间的均方

8、根值。由(4-1-4)式可以看出,均方根速度也相当于用一个速度为V的均匀介质去代替第n层以上全部上伏地层的一种等效处理。由于实际上它是用双曲线时距关系代替水平层状介质的非双曲线时距关系对应的速度,所以这种等效处理的适用范围就是水平层状介质时距曲线接近双曲线的那个范围(范围有多大?).它与平均速度的不同之处在于考虑了不均匀介质的“折射”效应,因此运用范围应大一些。5.射线速度(ray velocity)在水平介质中在水平介质中, ,波沿某一条射线传播时波沿某一条射线传播时, ,所经过的总路所经过的总路径与总时间之比径与总时间之比.(有的书上叫做射线平均速度) Vr=Vr= h hi i/1-v/

9、1-vi i2 2p p2 2 1/21/2/ / h hi i/v/vi i1-v1-vi i2 2p p2 2 1/21/2 （4-1-5）显然,射线参数P不同,射线速度也不同,因此,它无法用等效层来讨论。射线速度不仅考虑了射线的“弯折效应”,也考虑了横向不均匀的影响,因此是一种更精确的速度。但由于实际中很难计算它,故它主要具有理论上的意义(由于它有公式可以计算,所以常用来作为标准对其它实际中获得的速度进行评判)。6.等效速度当地层为倾斜界面时,均匀介质情况下的共中心点时距曲线公式为: t ti i2 2=t=t0 02 2+ x+ xi i2 2/(v/cos/(v/cos ) )2 2

10、 (4-1-6a)如令 V V = = v/cosv/cos (4-1-6b)(4-1-6a)就变成与水平界面情况相同的形式： t ti i2 2=t=t0 02 2+ x+ xi i2 2/ / V V 2 2 (4-1-6c)显然,这个V V 是为了使倾斜界面等效于水平界面而引入的一为了使倾斜界面等效于水平界面而引入的一种速度种速度(即用速度为V V 的水平层去代替速度为V的倾斜层的一种等效处理)。7.叠加速度(stack velocity)从上面的讨论可以知道,各种介质情况在一定范围内都可以把反射波时距曲线看成是一双曲线,这时可以用一个统一的式子来表示: t ti i2 2=t=t0 0

11、2 2+ x+ xi i2 2/ / V Va a2 2 (4-1-7)式中的V Va a就叫做叠加速度。也可以从另一角度来理解:对实际反射波时距曲线,按(4-1-7)式所得到的动校正量进行动校正, t= t= t t0 02 2+ x+ xi i2 2/ / V Va a2 2 - - t t0 0然后再进行水平叠加，当动校正采用的速度使时距曲线校成直线，并最终得到最佳的叠加效果时,这个速度就是该t t0 0时所对应的叠加速度。由此可见，叠加速度是按双曲线规律使按双曲线规律使CDPCDP道集记录达到最佳叠加效果的速度道集记录达到最佳叠加效果的速度. .二二. .各种速度之间的关系各种速度之间

12、的关系根据上述速度公式和概念,可以总结出如下关系:1.在水平层状介质情况下,炮检距为零时的射线速度即为平均速度;2.炮检距无穷大时的射线速度等于水平层状介质中最高速度层的速度;3.均方根速度是构成等效均匀层的最佳射线速度,即在诸多射线速度中,等于均方根速度的那一个正是按最佳估计理论得出的最佳等效值;4.均方根速度总是大于平均速度;5.在水平层状介质情况下在水平层状介质情况下, ,炮检距不很大时炮检距不很大时, ,叠加速度就是均叠加速度就是均方根速度方根速度: : Va = Va = V V 6.在(均匀介质)倾斜界面情况下, V Va = a = V V 另外,可以利用Dix公式,由均方根速度

13、求得层速度（需要满足什么条件？）。例：各种速度的比较例：各种速度的比较Layer Thickness(m)Interval Velocity(m/s) RMS Velocity (m/s)Average Velocity (m/s)Vi (Dix Formula) 200 2000 2000 20002000 300 3000 2550 25003000.8 400 4000 3109 30003999.1 350 3500 3211 31253499.2 500 5000 3640 35005000.6均方根速度比平均速度大,用它求出的层速度与真实值相差很小第第4-2节节 速度分析原理速度分

14、析原理前面已提到,所谓速度分析,就是利用多次覆盖的地震记录,根据多道记录中反射波的到达时间与传播速度的关系,从地震记录中提取速度信息。这一分析方法是由计算机通过编程自动完成的。因此,我们首先应了解两个问题:是地震记录中哪些量与速度信息有关；是要自动拾取速度信息必须依靠的判别准则。只有知道了地震记录中哪些量与速度有关,才能去求取它，找到与速度的内在联系；而只有有了判别准则，才能知道所求的是否就是我们所需要的真实的速度信息。一一. .地震记录中的速度信息地震记录中的速度信息在前面介绍动校正的概念时我们就已知道,t= t(x,t0,v),即多次覆盖方法所获得的多道记录中的正常时差中隐含着速度信息.因

15、为速度总是与传播距离及传播时间相关联的,而地震记录中含有地震波到达地面不同位置的旅行时间，因此从这些记录的传播时间差入手,就可能求得地震波的传播速度。overcorrectionundercorrectionn前面已知道,动校正量t,也就是正常时差t随速度的改变而改变当V偏大时, t偏小,动校不足;而V偏小时, t偏大,动校过量;只有当V取得合适, t才能计算正确,也才能把双曲线型的时距曲线校正成水平直线,达到最佳叠加效果。显然,这个正常时差中隐含着速度信息。试想如果我们能准确知道反射波的位置,也即是知道动校正公式中的t0,则可以由 t ti i=t t0 02 2 + + x xi i2 2

16、/Va/Va2 2 - - t t0 0 = = t ti i-t-t0 0 (4-1)(4-1) 获得正常时差,从而求出Va. 速度分析的基本思想:根据正常时差中包含速度信息正常时差中包含速度信息这一事实,如能从记录中准确地拾取反射信号,得到正常时差,就能求出速度参数。n遗憾的是,准确拾取反射信号是一件很困难的事,目前无法办到，因此我们只能利用多次覆盖资料信息量大的特点从统计的角度出发，由计算机利用多道统计平均的思想来估计一个反射信号，这就是我们的第二个问题。二二.反射信号的最佳估计反射信号的最佳估计所谓最佳估计,就是设有一个估计信号，让它与多道记录上的真实反射信号之间的误差平方和为最小。.

17、这样得到的估计信号就称作在最小平方意义下的最佳估计信号。在地震资料数字处理中，就是用这个最佳估计信号代替真信号来提取速度参数的。可以证明,在满足以下两个假设条件的前提下，根据多道平均思想得到的最佳估计信号(t)就正好是多道记录上按精确的正常时差曲线进行动校正后各道的叠加道，它正好等于各道的真实反射信号S(t)。这里的假设条件是：道集内各道上真实反射信号的形状和振幅都相同道集内各道上真实反射信号的形状和振幅都相同, ,只有到达只有到达时间时间t tx xi i不同不同;各道的噪声在道内或道间的均值为零。各道的噪声在道内或道间的均值为零。由这两个假设条件可以知道，道集内各道的反射信号Si(t)均相

18、同= S(t) ，仅是到达时间不同，也就是说存在正常时差；而由此也可知道，能否得到多道信号的最佳估计(t)，不仅与反射信号本身有关，也与各道的正常时差有关。n设共炮点或共中心点道集由M道组成,为考虑问题方便,假定只含有一个反射信号,并认为各道的反射信号的形状和振幅都是一样的,只是到达时间不同,用S(t-ti)表示,再考虑实际记录中存在随机噪声,则每道记录可表示为:n fi(t) = S(t-ti) + ni(t) (4-2)其中ti为第i道记录反射信号的旅行时间.如果取=采样间隔，j=t/ 为记录的采样点序号,ki =ti/ 为第i道反射信号到达时间的采样点序号，则有 f fi,j i,j =

19、 S= Sj-kj-ki i + n+ ni,ji,j (4-3)既然各道的真实信号振幅、形状都相同，只有到达时间不同也即只有ti或ki不同，为了比较，我们可以将各道的时间原点移至ti处，也就是说，以信号的初至为时间原点,为此,令 t =t ti 离散化就相当于令 l = j - ki = j = l + ki 令l = j - ki 也就是说, l 是以原来的ki 为起点的采样序号。若反射信号延续时间为N,则l=0,1,2,N-1坐标变换的结果,使原来的(4-3)式变为: fi,l+ki = Sl+ ni, l+ki (4-4)可以看到,这样改变时间原点的作法就是使得各道的真实反射信号的样点

20、序号都统一为l从0N-1，与道号无关了。这样就消除了炮检距的影响（也就等价于做了什么处理？）。由于实际工作中并不知道反射信号Sl，为了从fi,l+ki中估计反射信号Sl，设l为其估计值，由最小平方原理最后可得到 M M l = 1/M fi,l+ki (4-5) i=1i=1这表明,反射信号的最佳估计信号l 就是按照ki规律所得到的M道记录求和再平均，而ki规律就是双曲线规律。利用前面的假设条件可以验证,这M道记录相加再平均,就是最佳估计信号 M M S Sl l 1/M fi,l+ki = l (4-6) i=1i=1即最佳估计信号就是各道的真实信号即最佳估计信号就是各道的真实信号, ,也就

21、是也就是M M道记录的叠加道道记录的叠加道.现在我们来回忆一下这个过程.可以看到,使这个估计信号为真信号的关键一步是把原来各个到达时间不同的记录把原来各个到达时间不同的记录f fi,ji,j进行进行了一次坐标变换了一次坐标变换，把其时间原点做了移动：l = j- -ki.现在的问题是：这个移动过程相当于我们前面所讲过的什么处理过程?首先应搞清楚： ti相当于什么?n这一过程相当于动校正， ti相当于ti正常时差(动校正量),不过这里是把t0看作为零。由此可见，要想获得多道记录的最佳估计，不光与各道的反射信号是否真正达到时间相同有关,而且也和ki有关.所以要想获得最佳估计信号,必须要有准确的正常

22、时差值ti，而对于同一层(t0固定)， ti又是炮检距xi和速度Va(叠加速度)的函数；若是已知炮检距xi，则就仅与速度Va有关了。这就是说,由于正常时差中包含速度信息由于正常时差中包含速度信息, ,而最佳估计信号而最佳估计信号l l又和正常时差有关又和正常时差有关, ,因此因此, ,如果我们选择、调整相应的速度如果我们选择、调整相应的速度, ,就能使就能使E(E(估计信号和真实信号的误差平方和估计信号和真实信号的误差平方和) )达到最小达到最小, ,从从而估计出最佳反射信号。反之而估计出最佳反射信号。反之, ,如果速度取得不合适如果速度取得不合适, ,就不就不能使能使E Emin,min,也

23、就无法估计出最佳信号也就无法估计出最佳信号。这样,我们就可以通过最佳信号的估计建立一系列判别准则，让计算机能够根据这些准则自动地拾取反射同相轴，最终提取反射信号的速度信息来。由上所述,误差能量E与速度有关,我们可以用不断调整各道的正常时差来使E达到最小以进行速度分析。显然,这是一个M维变量的最优化问题： minE( t t1 1, , t t2 2, , t tM M) ) 0 0 t ti i 此类问题非常复杂，不过幸好t1, t2, tM本身并不是互相独立的,它们都是t t0 0, ,x xi i和速度Va的函数，当x xi i已知时,这个M维最优化问题就转化为二维最优化问题： minE(

24、t t0 0, ,Va)Va) 0 0 t t0 0 0 0 Va Va 我们的判别准则就是基于使Emin来作为提取速度信息的准则的(最小误差能量准则)。然而实践中由于这种二维最优化问题是无法用一般的最优化方法求解的。因此只有采用一种最简单而且最可靠的方法扫描试验法来确定；即对某一t0时间的反射波,用各种速度值逐一计算E的大小,当某个Vi=V(t0)，E达到最小，这样根据E的极小值位置就可确定V(t0)。实际工作中往往并不是直接求出E,而是利用与其等效而转换为极大值判别的一些量作为判别准则。三三. .速度判别准则速度判别准则1.平均振幅能量准则 令 N MN M A = A = 1/M1/M

25、fi,l+ki (4-16) l=0 i=1方括号里表示对各道信号平均,表示求平均后的信号的振幅能量，所以称作平均振幅能量；外面的求和号表示沿反射信号延续长度(时窗)求和，这主要是起一个让极大值更加突出的作用。在固定t0前提下,当某一扫描速度Vj能使A达到极大时,表明达到了对信号的最佳估计,否则就不会实现同相叠加.这个扫描速度就是所要求的该t0时间的速度值Va(t0).为了减少工作量,人们又引入与A等价的平均振幅准则: N MN MA A1 1 = 1/M = 1/M f fi,l+ki,l+ki i | | l=0i=1 l=0i=1 (4-17)2.非归一化互相关准则可以利用互相关,对每次

26、拾取的两个不同道的信号做互相关运算,用Rii表示这两道的互相关系数,然后对这M道记录两两求互相关,共得到M-1个互相关系数,再求和,即 M-1 M K = Rii (0, t t0 0, ,V Va) (4-18)a) (4-18) i=1ii=1i =i+1=i+1其中 Rii (0, t t0 0, ,V Va)=1/(N+1)a)=1/(N+1) fi,l+ki fi ,l+ki 是第i道和第i道的互相关零延迟值,它是t0和Va的函数,如固定t0,用不同Vj扫描,可得到一系列的Rii.只有当Vj= Va时,动校正后两道反射信号相为对齐,互相关系数达到最大；如Vj Va，反射信号不能对齐,

27、互相关系数就不可能达到最大。所以,我们可以利用这个K来判断所选速度是否为该t0时的真实速度。 3.相似性系数准则 N M fi,l+ki l=0 i=1 Sc = (4-22) N M M fi,l+ki l=0 i=1分子：M道记录振幅叠加、平方M道记录叠加后的输出能量；分母：M道记录振幅平方后叠加M道记录输入能量的总和当Vj= Va，各道的反射信号相等，这时候分子和分母相等,Sc=1,达到最大值。4.统计归一化互相关准则首先对记录进行归一化,然后仿照2的推导,得到相应的归一化互相关K.由教材(4-24)知,上面是I道和i道的互相关,下面是它们的自相关.显然,当速度选择合适时,最大值为1，其

28、余的介于1和0之间。5.几种判别准则的比较几种判别准则的比较取一个两次覆盖的取一个两次覆盖的CMP道集做例子道集做例子,其中其中f1,t=ft; f2,t=aft按不同准则分别计算按不同准则分别计算,最后可得下表最后可得下表: 准则准则a=0.5a=- 0.5平均振幅能量平均振幅能量0.5625f2(t)0.0625f2(t)非归一化互相关非归一化互相关0.5f2(t)-0.5f2(t)归一化互相关归一化互相关11相似系数相似系数1.80.2由表中可知:平均振幅能量对道的极性非常敏感;非归一化互相关使速度谱上的强反射更加突出;归一化互相关使弱反射加强上述四种准则,就计算工作量来看,平均振幅能量

29、和相似系数准则属于叠加类,工作量较小,二者相比,前者对道的极性很敏感;两种互相关准则都属于相关类,计算工作量较大,二者相比,前者更能突出强反射,后者对弱反射信号起到加强作用.就灵敏度而言,相关类是以信号的平方形式出现的,灵敏度较高,因此采用相关准则求速度谱,谱线的峰值清楚明显.但在信号振幅变化较大时,互相关方法会因为互相关函数变化过大而不稳定,不利于在干扰背景上识别极大值的存在.综上所述,当原始记录质量较好.随机干扰不大时,使用相关类准则较好,在记录信噪比较低时,使用叠加类准则较为合适. 第第4-3节节 速度谱速度谱速度谱的概念是仿照频谱的概念而来的.在傅氏分析中,我们把信号所含各频率分量的振

30、幅.初相与频率的关系曲线称为频谱.仿照此说法,我们把地震波的能量地震波的能量(或平均振幅或平均振幅.道间相关系道间相关系数数.相似系数等相似系数等)相对于波的传播速度的变化规律相对于波的传播速度的变化规律称为速度谱.一一.速度谱制作原理速度谱制作原理当炮点和接收点都位于同一水平面上,且反射界面为平面,界面以上介质为均匀时,共反射点记录的时距曲线近似为一条双曲线.这条双曲线的速度就是反射波的均方根速度,速度谱就是以沿着反射同相轴方向的叠加能量(或平均振幅)为最大，作为速度估计理论依据的。基本考虑:对同一炮点的M个记录道或同一共深度点的M个记录道,可按照一定的时差步长进行动校正。如果某个正常时差校

31、正能使这M个记录道的反射信号同相，则这时将使这M个记录道叠加后所形成的平均振幅(能量)为极大,这个正常时差对应的速度就是所要求的均方根速度。 N M A = 1/M fi,l+ki l=0 i=1由此可知,速度谱的制作要经过两次扫描,即t0扫描和速度扫描n二二.实现步骤实现步骤(仅以叠加速度谱为例说明) 1赋初值:V VB B=V=V1 1,V,VE E=V=VL L, ,速度增量V,时窗长度N,时间间隔 t t0 0； 2给定起始时间t0l=t0B 3计算t0l对应的速度谱线 给定 Vj=VB+(j-1) V (j=1,2,j=1,2,L,L) 计算tij=t0l2 +xi/Vj = t0l

32、+kij I=1,2,M 其中k kijij是第j个速度对应的第i道的动校正量个数 在道集内的M道记录上按t tijij拾取振幅值,求和,平均 M 1/M1/M fi(t tijij)| i=1 在时窗内求和 N M A A1 1= 1/M = 1/M fi (t tijij+k+k ) | k=0 i=1 改变V Vj j: V: Vj j= = V Vj j+ + V,V,返回,直到V Vj j=V=VE E,计算完毕;全部A1按Vj排列,得到t0l的速度谱线;4改变t0, t t0l0l= = t t0B0B+(l-1)+(l-1) t t0 0 l=1,2, l=1,2,(t,(t0E

33、0E- t- t0B0B)/)/ t t0 0 返回3 ,计算下一个t0的速度谱线,直到t0l=t0E为止;5全部谱线按t0大小顺序排列,得到速度谱;6连接谱线峰值,得到V(t0)曲线。大家可以根据这个步骤,编写出程序框图;也可依此类推,写出相关速度谱的大致步骤（物探班作为第三次作业）。三三.速度谱的显示速度谱的显示如果以横轴表示速度,水平轴表示t0,纵轴代表平均振幅A1,则速度谱成果图件应为一个三维图形.这种显示方法立体感强,但用平面纸质材料显示不太方便,所以生产现场经常采用一些二维的显示形式.时窗排列图等值线图图3-6:等值线平面形式,速度选取以“能量团”划定;图3-7:变面积并列曲线形式

34、;图3-8:波形并列曲线形式,这二者都是以谱线上的极大值代表对应时间处的速度值,注意二者右边都有一能量曲线(前者是以直方图形式表示,后者是以连续曲线形式表示),它和速度谱线上的极大值一起为我们选取速度提供依据.四四. .速度谱的应用速度谱的应用速度谱的应用主要有以下几个方面:1.确定最佳叠加速度,为动校正、水平叠加提供最佳参数；2.识别多次波及其它异常波(即速度谱的解释)；3.验证叠加剖面的质量；4.求取地层的层速度。在速度谱精度较高的情况下,可以由速度谱获得均方根速度,再根据Dix公式转换成层速度。在速度谱资料很丰富的情况下，可以最终获得整条测线的层速度剖面，进而得到该地区的岩性结构图，这对

35、我们进行油气预测是很有帮助的。但这对速度谱资料的质量要求很高，在信噪比低的地区和速度变化剧烈的地区，都无法获得这种高品质的速度谱资料，往往必须借助于其它求取速度的方法。B.利用多次波速度进行NMO校正后的结果;C.K-L变换后结果反射波五五.参数选择参数选择在应用叠加法或相关法制作速度谱十,都会涉及到若干参数需要选择.这里仅介绍几个主要参数:时窗长度N,时间间隔t0,速度间隔V的选择.他们的选择对速度谱的质量有着直接的影响。1.时窗长度时窗长度N 时窗长度N对叠加振幅A1或互相关值K的计算有着重要的作用,特别是对不同记录道之间的互相关平均值K的计算,更是如此。这时的N相当于相关时窗长度。从这点

36、来看,时窗长度越大,参加统计平均的数据就越多,其值也就越接近真实值,由此看来,时窗长度不能取得过小,太小会令参加统计平均的振幅离散值的个数减少,从而降低速度分析结果的质量,精度不高；但如果过大,工作量增大,且由于可能在同一个时窗内包含两个或两个以上的反射脉冲,这就破坏了速度分析的理论基础,使提取到的速度Va只能代表这几个脉冲的综合速度信息,从而降低速度分析的精度和分辩能力。因此,一般都把N取做等于或稍大于反射脉冲长度(即前面所说的子波延续长度)nIn practice, the gate length is chosen between one-half and one times the d

37、ominant period of the signal, typically 20 to 40 ms. Since the dominant period can be time-variant (small in early and large in late times), the gate length can be specified accordingly.n实际上,时窗宽度应该选择信号主周期的1到1.5倍,约为2040ms,由于主周期是时变的(浅层主周期短,深层主周期长),时窗宽度应视情况而定.2.时间间隔t0t0也就是时窗N每次向前移动的时间间隔(时间步长)t0B t0B+N=

38、 t02 t0 t02 t02 +N= t03 如果速度分析所涉及的时间范围是等间距分布的,显然应该有: t0= (t0E- t0B)/(L-1) (L为速度谱的谱线总数)选择t0的原则是:应能保证相邻时窗有连续的重复段,以便稳定可靠地追踪速度随t0的变化规律.由此可知, t0 必须 V Vj j) )再对这张记录作同样的工作；依此类推,最后得到M张校正后的记录,把它们按照速度递增的顺序排列起来,研究这一排记录,就可得到速度随t t0 0变化的曲线。因为只有当所用的某一试验速度恰好与某一t t0 0时间对应的真速度一致时，校正后的记录上那个t t0 0时刻的同相轴才会被校直，其它同相轴都会因速

39、度不合适而发生弯曲，因此通过寻找各试验速度校正记录上的平直同相轴就可以得到速度曲线。方法之二叫做恒速动校叠加速度扫描恒速动校叠加速度扫描,其实现步骤与方法一相似,唯一不同的是每次用一个试验速度对整张记录上所有同相轴进行校正后还要叠加。显然,如果速度选得合适,叠加后的能量就强,同相轴连续性就好。所以，最后是以寻找叠加记录上能量强、连续性好的反射同相轴来获得速度曲线。nFactors Affecting Velocity EdtimatesnVelocity estimation from seismic data is limited in accuracy and resolution for

40、 the following reasons: n(a) Spread length, n(b) Stacking fold, n(c) signal-to-noise ratio, n(d) Muting, n(e) Time gate length, n(f) Velocity sampling, n(g) Choice of coherency measure, n(h) True departures from hyperbolic moveout, andn(i) Bandwidth of data.第第4-5节节 影响速度分析精度的因素影响速度分析精度的因素由于我们的速度信息是利用

41、地震记录获得的，因此其精度必然会受到地震记录本身存在的某些不足的影响，从而只具有有限的精度和分辨率。纵观影响速度分析精度的若干因素，主要有这么几点： 排列长度；覆盖次数；信噪比；初至切除； 速度谱参数(时窗长度和速度增量)； 与双曲线的偏离程度;相关尺度的选择这里就通过一些图例来说这些因素对速度分析的影响，帮助大家了解实际生产中应注意些什么问题。1。排列长度。排列长度( Spread length)的影响的影响具有静校正量时排列程度的影响更严重具有静校正量时排列程度的影响更严重只取大炮检距记录时的速度谱只取大炮检距记录时的速度谱2。覆盖次数。覆盖次数(Stacking fold)的影响的影响3。信噪比的影响。信噪比的影响( signal-to-noise ratio) 4。初至切除的影响。初至切除的影响(muting)5.剩余静校正量的影响剩余静校正量的影响6.时窗长度的影响时窗长度的影响7.提高速度谱质量的途径提高速度谱质量的途径结论：1。排列长度太短，会影响速度分析的精度；但如果只选择大炮检距的记录道进行速度分析，又会影响浅层的速度计算精度。所以要提高速度谱的分辨率，必须用即有近炮检距道、又有远炮检距道的足够大的排列；2。叠加次数对速度谱的分辨率高低起着重要作用。有时为了节约时间，可以通过部分叠加法把高次覆盖资料降低为低次