层析静校正方法在枝江万城地区的应用

2014-01-16徐楷亮

资源环境与工程 2014年5期

徐楷亮

(中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北武汉 430223)

1 静校正方法分类及适用条件

目前主要有以下三大类静校正方法:高程静校正、折射静校正、层析静校正。这些方法具有不同的原理和适用条件。高程静校正适合于不存在低降速带或低降速带横向上没有变化的地区，在地震资料处理中一般作为静校正质量控制的基本标准;折射波静校正适用于地表起伏不大、表层速度横向均匀性较好、有明显折射界面存在且该界面变化不大的地区;层析静校正适合任意复杂的近地表情况，允许地形剧烈起伏或速度横向变化，该方法可以利用直达波、回折波、绕射波和透射波等各种初至信息。

2 层析静校正原理和求取过程

层析成像静校正基本理论根据费马原理推导，假设地下为连续的介质，且速度在纵、横向都有一定的变化，从炮点激发的地震波向下传播到一定深度后，向上反射返回到地面，由地面接收点接收，形成地震初至走时T=D×S，其中S为单元时间慢度，D为单元内射线路径长度(图1)。

层析静校正的求取过程:先给定一个初始的速度模型，将计算的理论初至时间与实际初至时间相减，所得的差用于修正速度模型，这样重复计算若干次后，当正演初至时间和实际初至时间之间的差小于一定的值时，就得到最终的速度模型，应用该速度模型就可以计算出最终静校正量。

3 层析静校正方法在万城地区的应用

对万城地区的三维地震资料处理，拟定了层析静校正流程图(图2)。

图1 层析静校正射线追踪示意图Fig.1 Schematic diagram of trace of tomographic static correction

图2 层析静校正流程图Fig.2 Flow chart of tomographic static correction

3.1 初至的拾取

准确的初至拾取是层析静校正的基础，只有正确的初至拾取，才能使静校正量异常基本消除，初至时间曲线变得光滑，通过对比正确拾取单炮初至和错误拾取单炮初至的叠加剖面可以看出，确保初至拾取的质量是层析静校正方法的关键所在(图3、图4)。

图3 错误拾取初至后应用层析静校正单炮叠加效果图Fig.3 Effect of superposition of single shot by tomographic static correction with error picking method

图4 正确拾取初至后应用层析静校正单炮叠加效果图Fig.4 Effect of superposition of single shot by tomographic static correction with right picking method

3.2 建立初始速度模型

建立初始速度模型只要包含拾取的初至信息即可，主要参数有反演深度、替换速度、偏移距的范围、网格大小;一般网格越小，层析静校正计算时间越长，结果越精细。

3.3 利用初至波反演近地表速度模型

在完成初至波拾取及建立初始速度模型的基础上，先通过多次对比试验，决定适合枝江万城地区的反演深度、替换速度、偏移距范围、网格大小等参数，然后进行近地表速度模型的层析反演，当反演误差逐渐收敛到一定数值以内时，得到的近地表速度模型比较可靠。

3.4 层析静校正量的计算

根据层析反演得到的速度模型，确定高速层顶界以及相应的校正基准面，通过对速度模型上各网格时间的纵向求和，得到地表接收点相应的静校正量。

层析校正量计算的关键参数包括中间基准面、固定基准面和替换速度，其中固定基准面和替换速度通过区域地表调查，统一给定一个常值;中间基准面的选取十分关键，它直接影响到静校正效果，如何选择必须根据地面高差仔细试验。一般原则上地表平缓的情况下中间基准面用固定的高程，地表起伏大的情况下中间面选择固定值不太合适，一般选择高速层的顶界面。

4 应用效果分析

万城三维工区位于荆州和枝江两市境内，地质构造属于江陵凹陷万城断裂构造带的北端，东临梅槐桥向斜，西与江口向斜相连，是一长期继承性古隆起。该区地表条件和地下结构复杂，由于处于江汉平原中部，气候湿润、雨量充沛、表层水丰富，低洼水田较多，所以工区野外施工采用了炸药震源和可控震源(图5)。此外，该区内地表层为第四纪形成的松软沉积，浅表层沉积复杂多变，主要是厚薄不等的淤泥、流沙、粘土形成的互层，河道及其周缘地带以流沙为主，纵横向上岩性变化较大，虽然本工区高程变化不大(主要分布范围为30～55 m)，但地表低速带及厚度的影响，产生了较大的中长波长静校正量，原始单炮上初至不平滑，反射波同相轴变形(图6)。