地震数据处理

　　1.预处理

　　(1)数据解编

　　将磁带记录上按时序排列的二进制数据转换成按道序排列。

　　(2)编辑

　　对不正常道、炮的记录进行充零处理。

　　(3)抽道集

　　将共反射点(共深度点)的记录道排成一组，并按共深度点次序排在一起。

　　(4)真振幅恢复处理：将被地震仪放大的振幅转换成只与地质因素有关的放大前的振幅。

　　2.参数提取与分析

　　2.1频谱分析

　　对子波进行付氏变换求频谱(振幅谱、相位谱)的过程叫频谱分析。求振幅谱的目的是了解有效波和干扰波所处的频段，求地震记录有效波的主频，掌握各种波的频谱特征。

　　2.2相关分析

　　(1)相关系数与相关函数：用相关系数表示两地震记录道的相似程度，对每一个时移都可计算相关系数，对一系列变化的时移求相关系数就构成相关函数。

　　(2)自相关、互相关与多道相关：对一道记录自身作相关运算叫自相关。自相关在时移为零时有极大值;对两道记录作相关运算叫互相关。为对共反射点道集进行剩余时差校正，需计算多道相关系数，对m道记录所有可能形式的互相关系数之和，称多道相关系数。

　　(3)相关分析的应用：用互相关求取道间时差; 用互相关求取地震子波; 进行相关滤波。

　　2.3速度分析

　　(1)速度谱分析的原理和制作方法：用一系列速度代入叠加振幅公式，计算叠加振幅，以速度为横坐标，叠加振幅为纵坐标描绘的曲线

　　叫速度谱线，谱线上叠加振幅极大值对应的速度即叠加速度。

　　(2)速度扫描：用一系列速度对单张记录作速度扫描动校正，寻找各试验速度校正记录上的平直同相轴，便得到不同时间处的反射波速度。

　　(3)各种速度之间的关系：地震波沿射线传播的速度叫射线速度，射线参数为零时的射线速度叫平均速度，炮检距为无限大时的射线速度为水平层状介质中的最高速度层的速度，射线速度大于平均速度，均方根速度大于平均速度;对于单层介质，叠加速度是介质的真速度等。

　　3.数字滤波处理

　　3.1数字滤波：数字滤波是根据有效波和干扰波频谱差异来压制干扰的方法，分一维滤波和二维滤波。

　　(1)线性时不变滤波器的滤波机理：线性时不变滤波器的性质，在时间域对一地震记录进行滤波，就是让滤波器的脉冲响应与该地震记录道进行离散卷积运算，在频率域是相乘运算，也可在Z域进行滤波。

　　(2)滤波器的特性和分类：1.无畸变滤波器;2. 纯相位滤波器;3.纯振幅滤波器。

　　3.2一维频率滤波

　　各种滤波器的特性，分析实用滤波器的伪门现象，是由于对脉冲响应函数离散采样形成的;实用滤波器的吉普斯现象是对脉冲函数截断形成的;为避免吉普斯现象可采用镶边滤波器。

　　3.3二维滤波

　　(1)单独的频率滤波改变波剖面形状，单独的波数滤波会改变振动图的形状，都存在不足，故提出二维视速度滤波。

　　(2)二维滤波原理：在二维付里叶变换基础上导出的二维滤波，每次取N个道，依次对每一道进行一维滤波处理，再对滤波后的N个道求和代替对空间坐标的积分，得到这N个道的中间处二维滤波后的输出。

　　4.反滤波处理

　　4.1一般反滤波：仍是一个滤波过程。只是与某一个滤波过程作用相反。

　　(2)地震勘探反滤波：即研究一个滤波因子，与地震记录进行卷积，以抵消大地滤波的作用。

　　4.2最小平方反滤波

　　(1)最小平方滤波的基本原理：在于设计一滤波算子，用它把已知的输入信号转换为与给定的期望输出信号在最小平方误差意义下是最佳接近的输出。最小平方反滤波是设计一反滤波因子，用它对大地滤波后的记录进行卷积运算，将其压缩成期望的尖脉冲，借以提高垂向分辨率。

　　(2)提高垂直分辨率与提高信噪比的关系：提高分辨率的同时会降低信噪比。

　　4.3预测反滤波

　　(1)预测滤波原理：预测滤波就是设计一滤波因子，根据物理量的过去值和现在值进行滤波处理，获得未来某时刻的预测值。

　　(2)预测反滤波：预测反滤波又叫预测误差滤波，将实测值与可预测值相减，得到不可预测部分，即地质因素引起的波。

　　(3)预测反滤波因子的求取：先通过解矩阵方程得到滤波因子，再用Z变换方法，得到反滤波因子。

　　(4)用预测反滤波消除海上鸣震干扰：由于海上鸣震是可预测的，可以由本方法滤掉。

　　5.校正和叠加处理

　　5.1野外一次静校正

　　野外静校正所包含的内容和意义：由炮点和检波点的地形起伏和高程变化及低速带变化所引起;进行野外静校正须选准基准面;对同一地震记录道有相同的静校正值，这就是所谓“静”的含义;也称为地表一致性条件;静校正量有正有负;实现野外静校正要整道搬家。

　　5.2、动校正

　　动校正是针对共反射点道集的，校正由炮检距变化所引起的正常时差;对于同一地震记录道，深浅层反射波动校正量不同，这就是动校正中“动”的含义;动校正的目的是将双曲线型的同相轴校正为共中心点处的回声时间，以实现同相位叠加;动校正实现要分段搬家;动校正会引起波形拉伸畸变，浅层比深层畸变严重。

　　5.3剩余静校正

　　由于各种原因，经野外一次静校正后仍残存着剩余时差，提取表层影响的剩余静校正量并加以消除的过程称剩余静校正;掌握静校正的处理过程，首先计算模型道，采用互相关求取道间时差，根据时差进行校正。

　　5.4水平叠加

　　水平叠加是将经动、静校正处理后的各道上序号相同的采样值取算术平均值，组成叠加输出道，叠加输出道在测线上规则排列，形成供解释用的水平叠加时间剖面。

　　6.偏移归位处理

　　偏移归位处理是将地震数据元素归位到产生这些波形的反射层或绕射点相应位置。主要对倾斜界面、凹陷产生的回转波、背斜产生的发散波及断层棱角点产生的饶射波等，形成直接供解释用的地震时间剖面。

　　6.1有限差分波动方程偏移的基本概念

　　本方法是基于波动方程理论，将地面波场作为边界条件，对波场进行延拓，并利用成象原理，将t=0时刻的波场(波前形状)形状表示成产生这个波前面的反射界面的形状。

　　6.2偏移方法

　　求解标量形式的波动方程，应用坐标变换，将方程变换成上行波的波动方程，代入定解条件，如1. 记录最大时间以外的波场为零，2. 测线两端外侧的波场为零，3. 水平叠加时间剖面为给定的边界条件，据此，可以得到地下不同深度处的波场值，取旧坐标系的零时刻的波场就是偏移后的输出剖面。

　　6.3影响偏移效果的主要因素

　　有限差分波动方程偏移中，影响偏移效果的主要因素是偏移速度和延拓步长。同时资料的信噪比、波动方程精度、偏移计算方法等都影响偏移效果。