频谱分析、速度分析、真振幅恢复—姜绍辉[1].do---c

1、1、频谱与相位频谱分析得到的结果就是频谱与相位，其原理是基于快速傅立叶变换，快速傅立叶变换能够将信号从时间域变换到频率域。通过频谱分析可以得到地震道的频率特性和相位特性，不同的干扰波和有效波在频谱图上的表现形式不同：面波在频谱图上表现为低频、高能量，而随机干扰表现为全频带的特点，无一定规律可循。根据地震波的频谱特性，可以确定干扰波的类型和存在范围（时间、空间），并可以确定带通滤波器设计参数，比如压制面波的带通滤波器的镶边带一般设为8-10Hz。频谱分析又可分为一维频谱分析（频率域）和二维频谱分析（频率-波数域即F-K域），二维频谱分析涉及到时间和偏移距两个参数，所以必须在加载观测系统后的记录上

2、进行。相位其实是个难以准确量化的概念，没有一个确切的度量方式区分最小相位和最大相位，很多时候是以能量的时间延迟定义相位，能量在时间轴的前端就认为是最小相位，在后就认为是最大相位，居中就认为是混合相位。零相位滤波器（子波）的分辨率最高，其次是最小相位。频谱分析可选择时窗分析的方法，即在1道或多道上选择时窗进行频谱分析。下面是交互频谱分析的模块参数设置及操作步骤：对于需要交互操作的，选择“Yes”。一般情况下，不可选择。有分选关键字控制的数据输入表示：野外文件号为2的481-600道主分选字FFID次分选字CHAN是否从别的测线读取数据数据输入关于鼠标的用法说明：1、加载模块：将鼠标放在右边模块列

3、表，键入所需模块的全名或者某个单词或者连续单词的开头字母，比如Disk data insert，键入DDI即可显示，然后用鼠标选择模块，它会加入到当前所选模块的下面；2、流程：左键执行，右键注释“”，中间添加参数。添加模块技巧：右键选择模块，中键“delete”，然后选择所要添加模块的位置，右键“delete”即可将中间删除的模块添加到所选位置。自动增益显示自动增益参数采用默认值说明：AGC（自动增益只是改变显示，并不改变数据。一般选默认设置就可以）多种时窗显示数据选择方式以道方式显示显示相位谱显示平均能量谱交互频谱分析模块参数设置说明：数据选择方式很重要，若要进行区域频谱分析，则选择Sing

4、le subset相位谱能量谱窗口选择工具交互频谱分析界面-01（有效波）说明：FFT的精度要求所选时窗的时间长度不能太小交互频谱分析界面-02（面波）说明：要选择不同深度和不同道的时间窗进行分析，以作对比。2、分频分频的目的是在不同的频带上对地震记录进行分析，在试验工作中的单炮记录评价起到很大作用。比如改变药量、井深和井组合方式等条件变化，都会引起不同频带能量的变化以及信噪比的变化。分频是利用相邻接的镶边滤波器进行的。镶边带通滤波器分频扫描一般情况下，镶边带通分频扫描的频宽定为一个倍频程，比如20-40；30-60等。可以将带通滤波得到的数据分别输出，然后在输入并列显示。这里以参数测试的方法

5、进行分频显示，并不输出数据：输入数据注意：输入分选字的选择要准确测试带通滤波，那么就设置多个带通频段，中间以“|”隔开参数测试设置测试参数说明：Parameter test模块仅作用于后面第1个待测模块频率域滤波（相乘）FFT补零百分比滤波器类型-Butterworth重点：待测参数一律设为99999零相位测试的模块说明：参数测试的实质就是将模块中的参数在参数测试模块中设为多个，比较处理结果。存储多个图像，可以前后对比显示“变波形/变面积”显示方式并列显示参数测试结果和原剖面：参数设置个数加1测试结果显示图形缩放工具：选择某个区域局部放大，或者在图像外部选择相邻道（时间样点）拉伸显示分频剖面说

6、明：面波占据了大部分低频段，有效波存在于35-80Hz，高频段和低频段也有部分有效波存在。重设测试参数说明：根据上一个参数显示结果，调整扫描频段。重设带通参数后的分频剖面说明：低频部分难以分离面波和有效波，但是面波存在于一定的时间和道范围内，所以可以设置时窗利用带通滤波的方法压制面波；高频剖面基本不含有效波了。AGC-Automatic Gain Control（自动增益控制）的效果：未加增益显示显示道信息前后对比显示工具快照工具测量速度工具自动增益显示说明：AGC的作用对于显示剖面很明显。3、真振幅恢复真振幅恢复是振幅恢复补偿的工作。地震波在传播过程中变化很大，它的波形在传播过程中拉宽（频散

7、现象）了，还有弹性波在转换过程中的能量转化引起的能量损失，以及波前扩散引起的振幅（能量）几何扩散。而反褶积的目的是压缩波形，提高分辨率，它是基于地震子波不变的假设之上的，所以在反褶积之前需要恢复其球面扩散和能量损失引起的衰减。真振幅恢复的目的就是在时间域使波形“恢复”，使之尽量符合反褶积的条件。假设地震波的初始振幅为A，能量为E，波前的初始半径为1，那么当波前传播到半径为R时，它的振幅为A/R，能量为E/R2。那么对于真振幅恢复来说有两种方式，即振幅恢复和能量恢复，恢复系数分别为：1/R1/（vt）2。下面以参数测试的方式显示真振幅恢复：设置真振幅测试参数选择速度表补偿球面扩散的方式，另一种是

8、1/dist设置振幅恢复方式及测试参数说明：速度谱选取的原则是选择当前质量最好的速度谱，在没有精确速度时，给定一个经验速度表。不同振幅恢复参数得到不同的结果利用缩放工具放大显示不同振幅恢复参数处理的结果分析：参数=2时的效果最好；参数=8，16时，深层能量过大。3、预处理将以上参数测试的结果应用到各个模块，进行处理，并输出。校正到动校正基准面用户给定的高程值替换速度最终基准面高程预处理参数设置-1（高程校正）为下一步带通滤波设置时窗预处理参数设置-2（带通滤波时间窗口）说明：窗口处理模块仅对下1个模块起作用带通滤波时窗（两层-Layer拾取）预处理参数设置-3（镶边带通滤波器设计）注意：这里的

9、滤波器类型应该与参数测试时的相同。预处理参数设置-4（真振幅恢复）注意：这里的球面扩散补偿方式应该与参数测试时的相同。 经验速度表选择时窗基于平均的方式预处理参数设置-5（道间均衡）反褶积时窗算子白噪水平（必要）预测距离（时差）算子长度滤波方式预处理参数设置-6（预测反褶积）说明：反褶积算子长度和预测距离是两个很重要的参数面波基本压制掉速度“测量”工具预处理后的显示下面是时窗拾取的过程：选择拾取时窗类型时窗拾取-01：选择拾取时窗类型时窗拾取-02：给出时窗名称说明：尽量在名称中体现拾取的目的，比如应用于反褶积的时窗命名为“gate-decon”拾取工具，在给定拾取名后自动出现时窗拾取-03：

10、在激发点一侧拾取一条线说明：两点确定一线（MB1），有些情况下需要精确的拾取，可以逐道进行。中键（MB2）可以取消所选点，右键（MB3）可以移动。时窗拾取-04：映射（MB3Project）时窗拾取-05：同样的方法拾取第2层注意：拾取完毕，退出以前一定要存储拾取数据Filesave pick4、速度分析首先说明的是，动校正的目的是消除由于偏移距引起的时差，使校正后的同相轴与自激自收的双程时间相符合，也就是使双曲线时距曲线“拉平”。图1 水平层状模型的激发接收示意图水平层状模型的时距曲线方程为:自激自收的旅行时为：那么，对于1点来说，其旅行时与自激自收的时间误差为：动校正就是从中消除。很明显，

11、进行动校正必须先得到层速度。这里采用的速度分析技术是根据速度谱计算。它的原理是测量速度与零炮检距双程时间信号的相干性，基本做法是沿着双曲线轨迹用一个小时窗计算CMP 道集信号的相干关系。在速度谱上根据有用同相轴出现的时间，挑选出产生相干性最高的速度函数，把它解释为叠加速度。水平层状介质中的反射波旅行时间并不总是双曲线，地表起伏和风化层水平方向变化会产生静态时移，使反射双曲线不再符合双曲线方程。所以首先对估计出来的风化层和高程变化进行野外静校正，风化层的速度和厚度需要微测井和小折射估算的，这里没有考虑风化层的影响。高程静校后在地震数据中仍然残留有各种剩余静态时移，因此在叠前通常必须对这类剩余静态

12、时移的改正值出估计，并在CMP 道集中加以校正。在剩余静校后需要在进行一次速度分析，以便提高所拾取的速度质量来叠加。这里就讨论一下Promax软件的剩余静校前后的两次速度分析。速度分析步骤：（1） 首先进行初步的静校正，高程静校正量来自于野外测量，它的运算很简单，只需给出高程差和替换速度。替换速度可以根据经验给出。（2） 形成超道集。形成超道集的原因是提供速度分析所需的足够的道数。（3） 进行速度分析。（4） 在叠加剖面上是取一层，计算剩余静校正量。（5） 第2次速度分析，得到更符合实际的速度。注意问题：速度分析界面中包含能量团，超道集和CDP道集。在选择速度的时候要同时兼顾高能量团，超道集中

13、同相轴拟合程度和CDP道集拉平情况；在选取速度的时候要遵循深层速度高于浅层的原则，在本地区，造成深层速度降低的原因一般是多次波，其速度是一次波速度的1/2，在拾取的时候应注意。下面是速度分析的具体步骤：（1）预计算速度分析预计算流程图3个Inline方向CDP合并超道集Inline的选择范围5个Crossline方向CDP合并超道集Crossline的选择范围输入反褶积和高程静校正后的数据输入反褶积并进行高程校正后的数据形成超道集说明：超道集的形成是将相邻CDP道集按偏移距并列显示，为速度分析提供一个足够多的道数。速度分析范围速度变化范围东郊拉伸范围参考速度表由IlNine和Crossline

14、的每个CDP合并线数相乘（35）速度分析预计算说明：速度变化范围大小是最高速度与最低速度之间的差的大小。在此500表示浅层速度变化范围为500，1500表示深层速度变化范围是1500。跳过主盘，节省空间输出预计算后的数据注意：在数据输出的时候一般要选择“skip primary disk storage”。（2）速度分析自定义主分选字输入预计算得到的数据输入预计算结果选择用户自定义自定义主分选字sg_cdp速度谱存储文件速度谱存储文件名点击拾取速度交互速度分析界面-01说明：该张速度分析点覆盖次数很低，不利于拾取速度。可能为多次波的能量团拾取在同相轴上双曲线交互速度分析界面-02说明：速度拾取

15、时，要同时观察中间Offset中的双曲线拟合情况和右边Dyn是否拾取在典型同相轴上。速度拾取点不要太密，或太疏，根据速度变化情况而定。对Offset应用NMO，看同相轴是否拉平交互速度分析界面-03应用NMO后的Offset交互速度分析界面-04说明：拾取完毕，显示一下同相轴拉平情况，检查拾取小果，若同相轴下垂，说明速度选择过高，导致校正不足；反之，上翘则说明速度过低，校正过量。保存拾取的速度谱，退出交互速度分析界面-05选择剩余静校正的数据剩余静校正后的速度分析步骤与第1次速度分析的步骤完全相同，只是分析的数据和参考速度不同了。所用数据是剩余静校正后的数据，参考速度是第1次速度分析的结果。应用剩余静校正应用分数静校正，无参数速度范围当前最好的速度谱速度变化范围形成道