超浅层反射地震数据高精度处理方法研究

超浅层反射地震方法具有很高的分辨率,现有超浅层反射地震数据处理多采用油气勘探中的成熟数据处理方法。但深浅数据特征存在差异,许多常规处理方法不能直接移植到超浅层数据处理中。本文研究的超浅层反射地震数据处理重点研究200ms以浅的地震数据,对城市浅层地下空间开发等领域具有重要意义。超浅层反射地震数据处理的主要问题在于:1、超浅层地震波场十分复杂,反射波受到各类复杂严重干扰,尤其是近偏移距的面波和震源干扰,为了获取近偏移距的反射信号,必须压制这些强噪声;2、近地表地层的横向变化大,各向异性强,甚至在某些地形平坦地区也存在静校正问题,同时由于浅层地震波速度较低而且速度梯度大,即使厚度变化不大的低速层也会产生较大的校正量;3、超浅层叠前道集中包含有效波的道数少,统计效果差,因此造成了速度谱的分辨率低,导致速度分析误差大,另外较低的真实覆盖次数使叠加过程的抗干扰能力差,反射波同相轴不完全对准、相干噪声等现象使叠加剖面信噪比低,真实性较差;4、传统动校正方法是根据到达时间和选定的NMO速度延长单个采样点之间的时间间隔来完成的,这个拉伸过程会扭曲反射波,会因拉伸而丢失20-30%的高频信息,为了避免反射波特性的变化和错误的解释,在叠加过程前必须去除过度拉伸对反射波的影响,但如果简单利用切除方法又会损失大量有效信号。针对超浅层复杂的干扰波,本文通过分频分析各频段数据的特征差异,设计了分频串联F-K滤波器进行干扰波压制,实现高保真度的噪音压制,有效恢复了近偏移距面波和声波等干扰波区域内的反射波。针对近地表复杂介质引起的静校正问题,本文对比应用了折射静校正和层析静校正,结果表明层析静校正在超浅层复杂地表介质中的计算效果更好;剩余静校正应用后使剖面的信噪比更高,但也会使一些微小异常。针对超浅层速度谱分辨率低的问题,本文利用层析速度模型约束超浅层速度分析,有效降低了速度分析中的人为误差。针对超浅层动校正拉升问题,本文利用各向异性动校正解决了双曲动校正易产生拉升效应,减少了切除量,保留了更多超浅层反射波。针对超浅层有效波道数少,叠加过程抗干扰能力差的问题,本文研究了基于第三代相干算法的叠前道集评价方法和加权叠加,利用局部相干值作为道集评价参数,根据相干值大小再进行加权叠加,能够有效避免干扰波混叠的影响,获取更加准确的叠加结果。

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