王立歆,林伯香

(中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院,江蘇南京211103)

靜校正是對(duì)近地表速度和高程的橫向變化所做的時(shí)間校正,以使采集的地震數(shù)據(jù)近似地符合多次覆蓋處理技術(shù)的要求[1-2]。依據(jù)靜校正的基本理論,假設(shè)在可以起伏的地表面下存在厚度和速度橫向可以變化的低速帶、低速帶下是一個(gè)速度橫向不變的高速層,靜校正量等于剝離(減去)地表面下的低速帶到低速帶底(高速層頂)界面所需時(shí)間和用高速層速度(替換速度)填充(加上)從高速層頂界面到最終基準(zhǔn)面所需時(shí)間之和,具有地表一致性的特點(diǎn)。

一個(gè)工區(qū)完整的靜校正一般由基準(zhǔn)面靜校正和剩余靜校正2個(gè)部分組成?；鶞?zhǔn)面靜校正基于近地表速度模型,計(jì)算過(guò)程包括了近地表速度模型建模和基于所建立近地表速度模型的靜校正量的計(jì)算2個(gè)步驟,是對(duì)近地表速度模型和高程橫向變化的校正。不同基準(zhǔn)面靜校正方法的區(qū)別主要在近地表速度模型的建模方法[3],它們基于對(duì)速度模型的不同假設(shè),得到有差異的近地表速度模型,例如:基于折射模型的方法[4-5]將得到層狀近地表速度模型,基于初至層析技術(shù)的方法[6-8]將得到縱橫向速度可變的近地表速度模型等等,它們有各自的適應(yīng)性。初至層析靜校正方法被認(rèn)為是目前適應(yīng)能力最強(qiáng)的靜校正方法。

剩余靜校正是對(duì)基準(zhǔn)面靜校正的補(bǔ)充。剩余靜校正的過(guò)程依次可以包括基于初至?xí)r間的多域迭代剩余靜校正和基于反射能量統(tǒng)計(jì)的反射剩余靜校正等。多域迭代剩余靜校正用于初步解決近地表速度模型和測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差產(chǎn)生的靜校正量,計(jì)算的靜校正量不受地震信號(hào)1/2周期的限制。反射剩余靜校正是對(duì)反射時(shí)間的進(jìn)一步精細(xì)校正,需要進(jìn)行剩余靜校正量計(jì)算和疊加速度分析的多輪迭代。反射剩余靜校正量的計(jì)算還可以進(jìn)一步采用分頻技術(shù),依次解決針對(duì)低、中、高頻段地震信號(hào)的精細(xì)校正問(wèn)題。牛琳等[9]給出了剩余靜校正的典型過(guò)程。

基準(zhǔn)面靜校正是整個(gè)靜校正過(guò)程的基礎(chǔ),在基準(zhǔn)面靜校正量準(zhǔn)確的情況下,各種剩余靜校正才有意義。然而,對(duì)于復(fù)雜近地表地區(qū),近地表?xiàng)l件的復(fù)雜性已經(jīng)遠(yuǎn)超靜校正方法的假設(shè)前提,基準(zhǔn)面靜校正的合理性受到質(zhì)疑。崔慶輝等[10]給出了對(duì)靜校正技術(shù)的看法、試驗(yàn)了波場(chǎng)延拓近地表校正技術(shù),認(rèn)為在復(fù)雜地表區(qū)靜校正技術(shù)已經(jīng)不再適用,波場(chǎng)延拓近地表校正技術(shù)在理論模型上可以取得很理想的效果,但在實(shí)際資料應(yīng)用中由于無(wú)法得到準(zhǔn)確的近地表速度模型而效果不理想。王華忠等[11]認(rèn)為,在山前帶等復(fù)雜探區(qū),理論上根本不存在靜校正問(wèn)題,只存在近地表建模與疊前深度偏移問(wèn)題,因?yàn)樵谝阎ń乇硭俣饶Ｐ偷臏?zhǔn)確速度模型的基礎(chǔ)上,現(xiàn)有起伏地表偏移技術(shù)可以解決復(fù)雜的近地表問(wèn)題。

地震勘探工區(qū)實(shí)際近地表速度模型客觀存在,只是當(dāng)今還沒(méi)有辦法獲得。現(xiàn)有層析技術(shù)得到的近地表速度模型只是實(shí)際近地表速度模型的近似結(jié)果。將由層析技術(shù)得到的近地表速度模型應(yīng)用于起伏地表深度偏移速度建模,有望改善深度偏移的精度[12-13],但要解決好實(shí)際近地表速度模型和層析近地表速度模型之間差異部分的校正問(wèn)題,這種校正現(xiàn)在還是以高頻道間時(shí)差即高頻靜校正量的方式實(shí)現(xiàn),高質(zhì)量的常規(guī)靜校正處理是計(jì)算這種高頻靜校正量的前提。

在復(fù)雜近地表區(qū),我們?cè)噲D開(kāi)辟新的技術(shù)路徑以避開(kāi)對(duì)靜校正技術(shù)的應(yīng)用,但在無(wú)法得到準(zhǔn)確近地表速度模型的現(xiàn)有技術(shù)條件下,靜校正技術(shù)所發(fā)揮的作用一點(diǎn)也沒(méi)有減少。相對(duì)于復(fù)雜的實(shí)際近地表?xiàng)l件,現(xiàn)有的各種靜校正方法都是一種近似,不同的方法針對(duì)不同近地表?xiàng)l件近似程度不同,關(guān)鍵是要找到近似程度相對(duì)最好的。

當(dāng)前被認(rèn)為適應(yīng)能力最強(qiáng)的初至層析靜校正方法,其適應(yīng)性主要表現(xiàn)在近地表速度模型的建模部分,能夠適應(yīng)相對(duì)復(fù)雜的近地表?xiàng)l件,但層析建模結(jié)果還受所用初至信息偏移距范圍等參數(shù)的影響。在取得近地表速度模型的基礎(chǔ)上,初至層析靜校正方法中的靜校正量計(jì)算還需要?jiǎng)冸x底界和替換速度等參數(shù),即使是同一個(gè)近地表速度模型,不同的剝離底界和替換速度參數(shù)可以得到差異很大的基準(zhǔn)面靜校正量。在南方山地等復(fù)雜近地表地區(qū),一般情況下并不存在橫向速度不變的高速層,所謂高速層的速度橫向上往往有很大的變化,難以選擇一個(gè)適合整個(gè)工區(qū)的替換速度,存在針對(duì)工區(qū)的不同部分采用不同剝離與替換速度的情況[14]?？梢?jiàn)在一個(gè)不同區(qū)域近地表?xiàng)l件明顯差異的復(fù)雜工區(qū),同一個(gè)層析靜校正方法針對(duì)不同區(qū)域,合適的層析反演和靜校正計(jì)算參數(shù)也應(yīng)該是不一樣的,決定靜校正量及其應(yīng)用效果的不僅僅是靜校正方法,還取決于速度建模和靜校正計(jì)算所用的參數(shù)。

現(xiàn)有不同的層析靜校正軟件,計(jì)算的靜校正量基本上都是基于近地表速度模型的基準(zhǔn)面靜校正量和基于初至?xí)r間的多域迭代剩余靜校正量之和,不同的近地表?xiàng)l件下這2個(gè)靜校正量有可能具有各自的優(yōu)勢(shì)。

基于上述事實(shí),在復(fù)雜近地表?xiàng)l件地區(qū),可能一種靜校正方法和參數(shù)計(jì)算的一個(gè)靜校正量適合工區(qū)的一個(gè)部分,而依據(jù)另一種靜校正方法或者相同靜校正方法不同參數(shù)計(jì)算的另一個(gè)靜校正量適合工區(qū)的另一部分,也可能一個(gè)靜校正量在高頻成分方面較有優(yōu)勢(shì)而另一個(gè)靜校正量在中低頻成分方面較有優(yōu)勢(shì),難以通過(guò)調(diào)整參數(shù)使一種靜校正方法與參數(shù)得到對(duì)整個(gè)采集工區(qū)都有較好的結(jié)果。不同靜校正量的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)成為我們的必然選擇。

現(xiàn)有地震處理軟件系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的靜校正量應(yīng)用流程所包含的、以及研究人員所提出的對(duì)不同靜校正量的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)技術(shù)基本上都是一種非地表一致性的技術(shù),都是把靜校正量分解成CMP域的長(zhǎng)波長(zhǎng)成分(也稱CMP面時(shí)間)與道域的短波長(zhǎng)成分并進(jìn)行融合[15-16],我們稱其為靜校正量的常規(guī)融合技術(shù)。首先分別將2個(gè)靜校正量分解成CMP域的長(zhǎng)波長(zhǎng)成分(即一個(gè)CMP一個(gè)值)與道域的短波長(zhǎng)成分(即一個(gè)地震道一個(gè)值)。這種分解后的長(zhǎng)波長(zhǎng)成分決定疊加剖面的構(gòu)造形態(tài),短波長(zhǎng)成分主要影響地震剖面的疊加效果。然后取其中一個(gè)靜校正量的CMP域長(zhǎng)波長(zhǎng)成分作為融合后的長(zhǎng)波長(zhǎng)成分,2個(gè)靜校正量的短波長(zhǎng)成分依據(jù)各自靜校正量疊加剖面的優(yōu)勢(shì)區(qū)域進(jìn)行拼接以得到融合后的短波長(zhǎng)成分。相當(dāng)于在分別將2個(gè)靜校正量應(yīng)用于地震資料處理得到2個(gè)疊加剖面的基礎(chǔ)上,取其中一個(gè)靜校正量的CMP域長(zhǎng)波長(zhǎng)成分為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)應(yīng)用另一個(gè)靜校正量的疊加剖面進(jìn)行時(shí)移,時(shí)移量等于2個(gè)靜校正量的CMP域長(zhǎng)波長(zhǎng)成分之差,然后對(duì)時(shí)移后的疊加剖面按其疊加優(yōu)勢(shì)區(qū)域拼接到未時(shí)移的那個(gè)疊加剖面上。可見(jiàn),第一,靜校正量的常規(guī)融合技術(shù)是對(duì)不同靜校正量疊加剖面進(jìn)行時(shí)移后的拼接,僅僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)用各自靜校正量所得的疊加結(jié)果的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),并未完全實(shí)現(xiàn)對(duì)各自靜校正量的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)(本文將結(jié)合實(shí)例闡明,應(yīng)用真正實(shí)現(xiàn)了各自靜校正量?jī)?yōu)勢(shì)互補(bǔ)的靜校正量的疊加結(jié)果,將會(huì)好于這種常規(guī)融合技術(shù)所得到的疊加結(jié)果);第二,最終應(yīng)用于地震數(shù)據(jù)的靜校正量不是地表一致性的,道集成果數(shù)據(jù)中不存在所應(yīng)用的地表一致性總靜校正量的信息,該信息對(duì)道集成果數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理和應(yīng)用非常重要。

本文給出一種具有地表一致性特點(diǎn)的、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)靜校正量進(jìn)行分頻段和分區(qū)域融合的方法,并以實(shí)際數(shù)據(jù)的應(yīng)用展示了該方法的應(yīng)用思路和效果。

1 方法原理

每一個(gè)靜校正量都包括了炮點(diǎn)和接收點(diǎn)靜校正量2部分,本文方法對(duì)炮點(diǎn)靜校正量和接收點(diǎn)靜校正量采用相同的方法分別處理,故在方法原理的說(shuō)明中不區(qū)分炮點(diǎn)和接收點(diǎn)的靜校正量,僅籠統(tǒng)地指某一個(gè)靜校正量。2個(gè)不同的靜校正量可以對(duì)應(yīng)2個(gè)不同靜校正軟件和參數(shù),也可以對(duì)應(yīng)相同靜校正軟件和不同參數(shù)計(jì)算的靜校正量。

假設(shè)依據(jù)炮點(diǎn)和接收點(diǎn)范圍確定的工區(qū)最大平面坐標(biāo)范圍為集合A;假設(shè)有2個(gè)不同的靜校正量,第1個(gè)靜校正量為t1(x,y),第2個(gè)的靜校正量為t2(x,y);假設(shè)根據(jù)對(duì)2個(gè)靜校正量疊加剖面的對(duì)比,第1個(gè)靜校正量在控制整體構(gòu)造形態(tài)上有優(yōu)勢(shì),而第2個(gè)靜校正量在集合B表示的平面坐標(biāo)范圍內(nèi)在局部構(gòu)造形態(tài)或疊加效果(取決于靜校正的中波長(zhǎng)或短波長(zhǎng)成分的準(zhǔn)確性)方面具有優(yōu)勢(shì),且假設(shè)集合B是一個(gè)連通的閉合區(qū)域,顯然集合B是集合A的子集。

依據(jù)集合B的范圍計(jì)算第2個(gè)靜校正量的權(quán)系數(shù)w2(x,y)。將集合A所含的整個(gè)區(qū)域分成3個(gè)部分:①過(guò)渡區(qū),即集合B邊界附近離邊界一定距離(過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度的一半)范圍內(nèi)的環(huán)狀條帶區(qū);②優(yōu)勢(shì)區(qū)域核心區(qū),即集合B范圍除去過(guò)渡區(qū)外的部分;③其它區(qū)域,即整個(gè)工區(qū)除上述2個(gè)區(qū)域以外的部分。優(yōu)勢(shì)區(qū)域核心區(qū)的權(quán)系數(shù)為1.0,其它區(qū)域權(quán)系數(shù)為0,過(guò)渡區(qū)的權(quán)系數(shù)從優(yōu)勢(shì)區(qū)域核心區(qū)與過(guò)渡區(qū)交界處的1.0逐漸減少到過(guò)渡區(qū)與其它區(qū)域交界處的0。圖1 是優(yōu)勢(shì)區(qū)域及權(quán)系數(shù)的示意圖,上、下、左、右4個(gè)坐標(biāo)軸所圍合的整個(gè)區(qū)域?yàn)楣^(qū)的最大范圍即集合A,充填圖案為紅色斜線的區(qū)域?yàn)閮?yōu)勢(shì)區(qū)域核心區(qū)(權(quán)系數(shù)為1.0),充填圖案為藍(lán)色斜線的區(qū)域?yàn)槠渌鼌^(qū)域(權(quán)系數(shù)為0),綠色和黃色區(qū)域分別為過(guò)渡區(qū)中權(quán)系數(shù)在(0,0.5)和(0.5,1.0)區(qū)間內(nèi)的部分,權(quán)系數(shù)為0.5的等值線和右側(cè)坐標(biāo)軸所圍合的區(qū)域(黃色與紅色斜線區(qū))是第2個(gè)靜校正量的優(yōu)勢(shì)區(qū)域即集合B。

圖1 優(yōu)勢(shì)區(qū)域及權(quán)系數(shù)示意

1.1 靜校正量地表一致性分解

視具體情況,可以將靜校正量只分解成長(zhǎng)波長(zhǎng)與短波長(zhǎng)2個(gè)頻段的靜校正量,也可以分解成長(zhǎng)波長(zhǎng)、中波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)3個(gè)頻段的靜校正量。平滑濾波是進(jìn)行這種分解的簡(jiǎn)單方法。如果僅分解成長(zhǎng)、短波長(zhǎng)2個(gè)頻段的成分,靜校正量為:

(1)

如果分解成長(zhǎng)、中、短波長(zhǎng)3個(gè)頻段的成分,靜校正量為:

t1(x,y)=t1L(x,y)+t1M(x,y)+t1S(x,y)

t2(x,y)=t2L(x,y)+t2M(x,y)+t2S(x,y)

(2)

式中:下標(biāo)L,M,S分別表示長(zhǎng)、中、短波長(zhǎng)成分。

1.2 靜校正組合

如果靜校正量只分解成長(zhǎng)、短波長(zhǎng)2個(gè)成分,組合后的長(zhǎng)波長(zhǎng)成分取第1個(gè)靜校正量的,按照第2個(gè)靜校正量的權(quán)系數(shù)組合2個(gè)靜校正量的短波長(zhǎng)成分:

(3)

如果靜校正量分解成長(zhǎng)、中、短波長(zhǎng)3個(gè)成分,組合后的長(zhǎng)、短波長(zhǎng)成分取第1個(gè)靜校正量的,按照第2個(gè)靜校正量的權(quán)系數(shù)組合2個(gè)靜校正量的中波長(zhǎng)成分:

(4)

上述分解成長(zhǎng)、短波長(zhǎng)2個(gè)頻段,或者分解成長(zhǎng)、中、短波長(zhǎng)3個(gè)頻段的波長(zhǎng)邊界,與常規(guī)靜校正所述的以排列長(zhǎng)度為基準(zhǔn)的長(zhǎng)、短波長(zhǎng)分界既有聯(lián)系,又有區(qū)別。需要結(jié)合對(duì)疊加剖面的分析和解釋人員的意見(jiàn)加以確定。

我們這里把對(duì)不同靜校正量疊加剖面的對(duì)比評(píng)價(jià)簡(jiǎn)化成構(gòu)造形態(tài)和疊加效果2個(gè)方面,構(gòu)造形態(tài)還可以分成全局構(gòu)造形態(tài)和局部構(gòu)造形態(tài),疊加效果是指CMP道集的同相性導(dǎo)致的(局部)疊加剖面同相軸的清晰度。假設(shè)對(duì)應(yīng)用2個(gè)靜校正量的疊加剖面對(duì)比結(jié)果表明,第1個(gè)靜校正量的疊加剖面在控制整體構(gòu)造形態(tài)上有優(yōu)勢(shì),而第2個(gè)靜校正量的疊加剖面在某些平面范圍內(nèi)疊加效果具有優(yōu)勢(shì),可以選擇分解成2個(gè)頻段的融合方法;如果對(duì)比結(jié)果表明,第1個(gè)靜校正量的疊加剖面在整體構(gòu)造形態(tài)上較合理,疊加效果較好但在某些平面范圍內(nèi)局部構(gòu)造形態(tài)不合理(比如同相軸存在串相位現(xiàn)象),而第2個(gè)靜校正量的疊加剖面在對(duì)應(yīng)平面范圍內(nèi)局部構(gòu)造形態(tài)相對(duì)更合理(比如同相軸串相位現(xiàn)象不存在或相對(duì)不嚴(yán)重)但

疊加效果相對(duì)差一些,表明第2個(gè)靜校正量的中頻段成分在該平面范圍內(nèi)具有優(yōu)勢(shì),可以選擇分解成3個(gè)頻段的融合方法。

在實(shí)際資料處理的靜校正測(cè)試過(guò)程中,可能有多于2個(gè)的靜校正量表現(xiàn)出各自的優(yōu)勢(shì),各個(gè)靜校正量的優(yōu)勢(shì)區(qū)域也可能不如上述所假設(shè)的那么簡(jiǎn)單。第2個(gè)靜校正量疊加效果的優(yōu)勢(shì)區(qū)域有可能是多個(gè)不連通的區(qū)域,也可能在第2個(gè)靜校正量的較大范圍的優(yōu)勢(shì)區(qū)域內(nèi)部還存在第1個(gè)靜校正量疊加效果相對(duì)更好的區(qū)域,也可能盡管在整體趨勢(shì)上第1個(gè)靜校正量的構(gòu)造形態(tài)合理但在某些區(qū)域內(nèi)第2個(gè)靜校正量的構(gòu)造特征更加合理且第1個(gè)靜校正量的疊加效果更好,等等。所有這些復(fù)雜的情況,都可以分解成上述簡(jiǎn)單情況的不同組合。

2 應(yīng)用實(shí)例

給出南方山地地區(qū)2個(gè)應(yīng)用實(shí)例。實(shí)例1由于出露地表的巖性表現(xiàn)出明顯的分區(qū),導(dǎo)致適用的靜校正方法也表現(xiàn)出明顯的分區(qū)特征,將靜校正量分解成長(zhǎng)、短波長(zhǎng)2個(gè)頻段進(jìn)行融合。實(shí)例2中存在的隆起于地表的背斜構(gòu)造導(dǎo)致近地表速度模型和靜校正計(jì)算的復(fù)雜性,第2個(gè)靜校正量的中頻段成分具有優(yōu)勢(shì),將靜校正量分解成長(zhǎng)、中、短波長(zhǎng)3個(gè)頻段進(jìn)行融合。

2.1 實(shí)例1

南方山地三維工區(qū)近地表地形起伏劇烈,表層巖性平面上大致可分成2個(gè)區(qū)域,一個(gè)是占工區(qū)較大范圍的以砂巖地層為主的區(qū)域(砂巖區(qū)),一個(gè)是占工區(qū)約1/3的灰?guī)r出露區(qū)域(灰?guī)r區(qū))。近地表速度差異較大,存在明顯的分區(qū)性,圖2是采用初至層析近地表建模技術(shù)得到的砂巖和灰?guī)r過(guò)渡區(qū)的近地表速度模型。

圖2 砂巖與灰?guī)r過(guò)渡區(qū)的近地表速度模型

多種靜校正方法和參數(shù)的測(cè)試結(jié)果表明,有2個(gè)靜校正量分別在砂巖區(qū)和灰?guī)r區(qū)具有各自明顯的優(yōu)勢(shì)。其中,第1個(gè)靜校正量在砂巖區(qū)疊加效果具有明顯的優(yōu)勢(shì),且疊加剖面上的構(gòu)造形態(tài)在整個(gè)工區(qū)相對(duì)較合理;第2個(gè)靜校正量的疊加效果在灰?guī)r區(qū)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖3和圖4分別是在砂巖和灰?guī)r區(qū)過(guò)渡帶應(yīng)用第1個(gè)和第2個(gè)靜校正量的疊加剖面,從中可以容易劃分出各自優(yōu)勢(shì)區(qū)域的邊界,邊界左側(cè)是砂巖區(qū),右側(cè)為灰?guī)r區(qū)。

圖3 應(yīng)用第1個(gè)靜校正量后的疊加剖面(實(shí)例1)

圖4 應(yīng)用第2個(gè)靜校正量后的疊加剖面(實(shí)例1)

從疊加剖面上拾取第2個(gè)靜校正量對(duì)疊加效果有優(yōu)勢(shì)的區(qū)域在平面上的分布,構(gòu)成第2個(gè)靜校正量的優(yōu)勢(shì)區(qū)域。和整個(gè)工區(qū)的最大平面坐標(biāo)范圍一起計(jì)算第2個(gè)靜校正量的權(quán)系數(shù)w2(x,y)。

對(duì)一個(gè)CMP點(diǎn)而言,以該CMP點(diǎn)為中心直徑在一個(gè)有效偏移距范圍內(nèi)的屬于該CMP的所有地震道的炮點(diǎn)和接收點(diǎn)的靜校正量,都可能對(duì)該CMP的疊加結(jié)果有影響。當(dāng)一個(gè)工區(qū)的近地表?xiàng)l件存在明顯的分區(qū)性,并導(dǎo)致2個(gè)靜校正量的精度存在明顯的分區(qū)性的情況下,只要各分區(qū)的大小明顯大于有效排列長(zhǎng)度,必然導(dǎo)致疊加結(jié)果的分區(qū)性且疊加結(jié)果的分區(qū)與靜校正精度的分區(qū)相一致,依據(jù)疊加結(jié)果拾取的分區(qū)邊界,可以代表2個(gè)靜校正量精度的分區(qū)邊界。

分別將2個(gè)靜校正量分解成長(zhǎng)、短波長(zhǎng)2個(gè)頻段的成分。經(jīng)與解釋人員一起分析試驗(yàn),確定區(qū)分長(zhǎng)、短波長(zhǎng)2個(gè)頻段的波長(zhǎng)邊界取6000m,即波長(zhǎng)大于6000m的成分屬于決定剖面構(gòu)造形態(tài)的“長(zhǎng)波長(zhǎng)”,其它成分屬于主要影響疊加效果和局部構(gòu)造形態(tài)的“短波長(zhǎng)”。事實(shí)上,這里的“短波長(zhǎng)”成分與常規(guī)靜校正所述的短波長(zhǎng)成分不完全一樣,還包含對(duì)疊加剖面局部構(gòu)造形態(tài)有影響的成分。

依式公式(3)計(jì)算融合后的靜校正量,應(yīng)用于地震資料處理得到如圖5所示的結(jié)果。

圖5 應(yīng)用融合靜校正量后的疊加剖面(實(shí)例1)

對(duì)比圖3,圖4和圖5可以看出,應(yīng)用融合靜校正量后(圖5)的構(gòu)造形態(tài)達(dá)到了預(yù)期目的即取第1個(gè)靜校正量的,疊加效果不僅是取2個(gè)靜校正量的各自優(yōu)勢(shì),而且是優(yōu)于2個(gè)靜校正量的各自疊加效果的優(yōu)勢(shì)之和,特別在優(yōu)勢(shì)區(qū)域邊界附近。這是地表一致性的融合方法才會(huì)有的效果。事實(shí)上,第1個(gè)靜校正量在優(yōu)勢(shì)區(qū)域邊界左側(cè)的精度較高但右側(cè)精度相對(duì)不夠,第2個(gè)靜校正量則相反在優(yōu)勢(shì)區(qū)域邊界右側(cè)精度較高而左側(cè)精度相對(duì)不夠。圖3優(yōu)勢(shì)區(qū)域邊界左側(cè)附近的疊加結(jié)果,除了受邊界左側(cè)較高精度靜校正量影響外,還受邊界右側(cè)相對(duì)較低精度靜校正量的影響,即決定圖3邊界左側(cè)附近疊加結(jié)果的靜校正量一半具有較高精度一半相對(duì)精度不夠。同樣,圖4優(yōu)勢(shì)區(qū)域邊界右側(cè)附近的疊加結(jié)果,除了受邊界右側(cè)較高精度靜校正量影響外,還受邊界左側(cè)相對(duì)較低精度靜校正量的影響,即決定圖4邊界右側(cè)附近疊加結(jié)果的靜校正量一半具有較高精度一半相對(duì)精度不夠;融合后的靜校正量在優(yōu)勢(shì)區(qū)域邊界左右2側(cè)都有較高的精度,導(dǎo)致圖5在優(yōu)勢(shì)區(qū)域左右2側(cè)的疊加效果分別遠(yuǎn)好于圖3左側(cè)和圖4右側(cè)的結(jié)果。圖3到圖5的疊加剖面是在動(dòng)校正后的數(shù)據(jù)上替換應(yīng)用各自的靜校正量得到的,后續(xù)處理還需針對(duì)融合靜校正量進(jìn)行疊加速度的分析。

如果使用靜校正量的常規(guī)融合技術(shù),只能實(shí)現(xiàn)2個(gè)靜校正量疊加剖面的時(shí)移拼接,即應(yīng)用常規(guī)融合靜校正量后的疊加效果不可能好于融合前2個(gè)靜校正量的各自疊加效果的優(yōu)勢(shì)之和。

2.2 實(shí)例2

南方山地某三維工區(qū)靜校正的難點(diǎn)在于其中存在的一個(gè)背斜構(gòu)造區(qū)域,該背斜構(gòu)造在地表隆起形成一個(gè)山脈,構(gòu)造頂部地層斷裂、破碎并被剝蝕,不同的靜校正方法在該區(qū)域表現(xiàn)各異。圖6是利用初至層析近地表建模技術(shù)得到的近地表速度模型,構(gòu)造高點(diǎn)處速度結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

多種靜校正方法和參數(shù)得到的多個(gè)靜校正量的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,篩選出了最具優(yōu)勢(shì)的2個(gè)靜校正量,稱為第1個(gè)靜校正量和第2個(gè)靜校正量。對(duì)分別應(yīng)用2個(gè)靜校正量并經(jīng)一次剩余靜校正后得到的整個(gè)工區(qū)2套疊加剖面的對(duì)比得出這樣的基本認(rèn)識(shí),即應(yīng)用第1個(gè)靜校正量在整體構(gòu)造形態(tài)上較合理,多數(shù)剖面段疊加效果較好,但在背斜構(gòu)造核心部位同相軸存在較多的斷斷續(xù)續(xù)現(xiàn)象;應(yīng)用第2個(gè)靜校正量在背斜構(gòu)造核心部位同相軸的斷續(xù)現(xiàn)象明顯減少,但有些剖面段疊加效果相對(duì)差一些。第1個(gè)靜校正量和第2個(gè)靜校正量并不存在明顯空間上的分區(qū)優(yōu)勢(shì)。

圖7和圖8分別是應(yīng)用第1個(gè)靜校正量和第2個(gè)靜校正量,并經(jīng)一次剩余靜校正后在背斜構(gòu)造核心區(qū)域及附近的疊加剖面,這兩個(gè)剖面代表了整個(gè)工區(qū)2個(gè)靜校正量的應(yīng)用結(jié)果在背斜構(gòu)造核心區(qū)的大致差別。

圖6 背斜構(gòu)造高點(diǎn)附近的近地表速度模型

圖7 應(yīng)用第1個(gè)靜校正量后的疊加剖面(實(shí)例2)

圖8 應(yīng)用第2個(gè)靜校正量后的疊加剖面(實(shí)例2)

結(jié)合應(yīng)用2個(gè)靜校正量的疊加剖面以及各自靜校正計(jì)算方法與參數(shù)的特點(diǎn),得出下面的初步判斷,即第1個(gè)靜校正量在控制整個(gè)工區(qū)構(gòu)造形態(tài)的長(zhǎng)波長(zhǎng)和影響疊加效果的短波長(zhǎng)成分方面有優(yōu)勢(shì),但在控制局部區(qū)域構(gòu)造形態(tài)的中波長(zhǎng)成分方面有欠缺,中波長(zhǎng)成分的精度不足在剩余靜校正后常會(huì)使串相位更加明顯;第2個(gè)靜校正量在控制局部構(gòu)造形態(tài)的中波長(zhǎng)成分方面有一定的優(yōu)勢(shì),但由于其短波長(zhǎng)成分精度不夠高甚至可能存在反射剩余靜校正技術(shù)難以解決的較大幅值的誤差,導(dǎo)致其疊加效果難以令人滿意。

基于這樣的認(rèn)識(shí),分別將第1個(gè)和第2個(gè)靜校正量分解成長(zhǎng)、中、短3個(gè)頻段,利用公式(4)計(jì)算融合后的靜校正量。由于第2個(gè)靜校正量的中波長(zhǎng)成分在背斜構(gòu)造核心區(qū)具有優(yōu)勢(shì)、在工區(qū)其它區(qū)域和第1個(gè)的基本相當(dāng),可認(rèn)為在整個(gè)工區(qū)均具有優(yōu)勢(shì),公式(4) 中的w2(x,y)=1。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)并與解釋人員一起分析試驗(yàn)結(jié)果,取波長(zhǎng)大于10000m的靜校正成分為長(zhǎng)波長(zhǎng)成分、波長(zhǎng)小于1000m的靜校正成分為短波長(zhǎng)成分、其它為中波長(zhǎng)成分。應(yīng)用融合后的靜校正量,并經(jīng)過(guò)一次剩余靜校正后得到如圖9所示的結(jié)果。

圖9 應(yīng)用融合靜校正量后的疊加剖面(實(shí)例2)

圖9在保持圖7整體構(gòu)造形態(tài)的前提下,整個(gè)剖面的質(zhì)量有明顯提高?？梢?jiàn)前述對(duì)2個(gè)靜校正量特點(diǎn)的判斷和所采取的措施正確、有效,融合靜校正量的精度比第1個(gè)與第2個(gè)的都高。顯然,常規(guī)的靜校正融合技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這樣的取長(zhǎng)補(bǔ)短目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文給出的具有地表一致性特點(diǎn)的靜校正量分頻段與分區(qū)融合技術(shù),提供了靜校正量?jī)?yōu)勢(shì)互補(bǔ)的一種新手段,比靜校正量的常規(guī)融合技術(shù)在應(yīng)用效果和靈活性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。要充分發(fā)揮該方法的作用,首先必須準(zhǔn)確把握不同靜校正量的疊加剖面特征,結(jié)合不同靜校正量所對(duì)應(yīng)的靜校正方法與參數(shù)的特點(diǎn),判斷疊加剖面特征背后所代表的分頻段靜校正量的貢獻(xiàn),進(jìn)而選擇靜校正量分解和融合方式;其次,在解釋人員的配合下,經(jīng)過(guò)參數(shù)試驗(yàn)獲得合理的融合參數(shù),解釋人員對(duì)工區(qū)地質(zhì)情況的了解,有助于給出更加合理的判斷。實(shí)例給出的融合參數(shù)僅適合對(duì)應(yīng)的實(shí)例,不能被認(rèn)為具普遍意義。對(duì)于更復(fù)雜的具有多個(gè)靜校正量和多個(gè)優(yōu)勢(shì)區(qū)域的情況,可以分解成多個(gè)由實(shí)例1和實(shí)例2所給出的簡(jiǎn)單情況的組合。

致謝:感謝中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院居興國(guó)、王汝珍、肖盈在本技術(shù)試驗(yàn)階段所做的工作和給出的建議。