幾種靜校正方法在復雜山區的應用分析

摘 要：在復雜山地地區，由于地表起伏劇烈，低速帶的橫向速度和縱向厚度變化大，不同檢波點接收到的地震波至時間出現延遲，反射波時距曲線發生畸變，通常利用靜校正解決這種畸變，目前勘探實踐中較常使用高程、折射、層析等三種靜校正方法。文章對這幾種靜校正方法的原理、特點以及實際應用效果進行了對比分析，研究認為基于初至時間的層析靜校正方法能較好地解決復雜山區由于地形和低速帶變化引起的長波長靜校正問題，同時結合反射剩余靜校正解決殘余的短波長靜校正量，可有效地解決復雜山地的靜校正問題。

關鍵詞：高程靜校正；折射靜校正；層析靜校正；剩余靜校正

引言

目前油氣勘探的重點逐步在向復雜地區轉移，其地表起伏劇烈，表層速度橫向變化大，部分地區基巖出露，這給地震資料處理工作帶來復雜的靜校正難題。靜校正工作是地震資料處理中最基礎也是最關鍵的一項內容，它直接影響疊加效果，同時決定疊加剖面信噪比和垂向分辨率。靜校正可分為一次靜校正和剩余靜校正兩大類，常用的一次野外靜校正方法有高程靜校正、折射靜校正和層析反演靜校正等；剩余靜校正方法主要有基于初至時間的剩余靜校正與基于反射能量的剩余靜校正兩類[1]。為此，應清楚認識理解每種方法的基本原理及其適用條件，以免在處理過程中走彎路。

1 方法及原理

1.1 高程靜校正

高程靜校正是最簡單的靜校正方法，它不考慮近地表速度和厚度變化的影響，只對由地形變化引起的部分進行校正，因此高程靜校正只能消除地表起伏的影響。在復雜地區，低速帶對靜校正的影響并不僅僅是高頻分量，也有影響構造形態的低頻分量，對于這種情況，高程靜校正無能為力，盡管在某些地區可以見到較好的效果，但也可能會是構造假象難以讓人察覺，所以在復雜探區，高程靜校正并不是一種理想的靜校正解決方法。通常地震處理者為了快速了解研究區的大致構造形態，會選用該方法進行初疊加剖面，同時也作為選擇其它靜校正方法及參數的一個質量控制對比標準。

1.2 折射靜校正

折射靜校正方法有兩點假設：一是假設地表模型是由幾個局部水平層構成；二是假設波在折射界面上的入射角是臨界角。首先將沿著折射界面傳播初至時間分解成延遲時和折射層速度，通過臨界角的假設，延遲時轉換成厚度，即可建立表層速度模型。目前常見的折射靜校正算法有延遲時法、廣義互換算法、廣義線性反演算法等，實現方法很多，前人對此都有過分析研究[2-4]。

在復雜探區，折射靜校正的簡單分層模型不能描述橫向上的速度變化特征，尤其是有高速層出露的地區，初至波場復雜難辨，很難追蹤到穩定的折射界面，也不能得到速度倒轉和層尖滅的近地表速度模型，折射靜校正方法在這些地區的應用效果也不理想。

1.3 層析反演靜校正

層析反演靜校正方法是基于潛行波的理論，根據實際地震記錄的初至（直達波、折射波）時間定義初始表層速度，根據給定網格建立初始速度模型，通過射線追蹤得到理論旅行時，求取其與實際初至時間的時差，根據時差計算速度的變化量修正速度模型，以此模型作為初始模型，循環計算直到滿足收斂條件即可得到近地表速度模型。

層析反演靜校正可描述十分復雜的速度場，當低速帶特征橫向變化十分劇烈，或者縱向速度分布異常時，層析反演近地表速度模型就成為非常有效的方法，其靈活之處在于不需要對地質做任何假設，可以模擬較復雜的介質，適用于各種復雜的地質情況，在常規折射靜校正方法失效的地區效果依然很好。

1.4 剩余靜校正

剩余靜校正主要有兩種，一種是在計算完一次靜校正后，基于初至時間的剩余靜校正。首先在共偏移距道集上計算各地震道與某種擬合曲線的時間差，然后分別在炮點、檢波點、共中心點道集中統計出具有地表一致性特定的靜校正量；將這些靜校正量應用于共偏移距道集上，可以消除或抑制相鄰道初至時間的突變。第二種剩余靜校正是基于反射能量的剩余靜校正，該方法是建立在準確的速度模型基礎之上，剩余靜校正量估算采用動校后的道集，而速度估算、分析要求道集的數據不存在靜校正量，否則，速度分析的精度會降低，反射剩余靜校正較基于初至的剩余靜校正效果非常有效。

2 應用效果對比

以四川盆地周緣的某山地二維地震測線為例進行應用效果對比分析。利用層析反演出其近地表速度模型（圖1左），可見測線經過區域地表起伏劇烈，橫向速度不穩定，箭頭a所指地表有高速（約4000m/s）出入，箭頭b所指地表是低速（約1330m/s）出入，厚度約200m左右。對比高程和層析靜校正方法取得炮、檢波點的靜校正量（圖1左），可發現，低速出入區的靜校正量存在較大時差，對比疊加剖面（圖1右），高程靜校正的效果并不理想，不能正確描述地下構造形態。

通過對黔中隆起某山地復雜地表二維地震測線建立層析反演的近地表速度模型（圖2左），從模型中可看出該區部分地區高速層出露（圓圈所示），對該區分別應用折射和層析靜校正方法，通過對高速區附近的疊加剖面對比分析，折射靜校正在高速出露區的效果差于層析靜校正。這是由于在高速出入區，地下難以形成穩定的折射界面，長波長靜校正量得不到準確校正。

圖3是南方地區某二維測線經層析反演靜校正解決短波長問題后，繼續通過速度分析做反射剩余靜校正解決殘余的中、短波長問題，很明顯，經反射剩余靜校正后的疊加剖面目的層波組連續性及信噪比都得到進一步地提高，靜校正問題得到了有效解決。

3 結束語

不同的靜校正方法都有其各自的優缺點，在應用各種方法前首先得對每種方法的適應性有一定的了解，同時結合野外低速帶條件的調查，選擇最合適的靜校正方法。

通過對幾個復雜山區的地震資料處理試驗，發現只要資料有足夠的近道偏移距，初至信息信噪比較高，最好選擇基于初至波的層析反演靜校正方法，該方法可以最大限度地解決長波長問題，同時結合反射波剩余靜校正方法，可較好地解決剩余的中、短波長問題。

參考文獻

[1]林伯香，孫晶梅，徐穎，等.幾種常用靜校正方法的討論[J].石油物探，2006，45（4）：367-372.

[2]陳光思.相對折射靜校正方法.石油地球物理勘探[J].1990，25（4）：317-320.

[3]楊海申，蔣先藝，高彥林，等.復雜區三維折射靜校正技術與應用效果[J].石油地球物理勘探，2005，40（2）：219-225.

[4]張建中，戴云，徐峰.共中心點域折射靜校正方法[J].石油地球物理勘探，2001，36（3）：297-300.

作者簡介：云惠芳（1984-），女，內蒙古包頭市，助理工程師，碩士，研究方向：非常規地震資料處理。