为了进一步考察组内高差对有效波的影响,我们用高差允许值±15m、主频20Hz的雷克子波做了理论合成记录。试验中假设用36个检波器接收,30次覆盖,地下为水平层状介质,低速带厚度大致相等,组内时差主要是由于降速层(v1=1 000m/s)厚度上的差异造成的。
(1)先由计算机随机产生高差幅度为±15m以内的36个检波器放置点的相对高程d H(图4-31a)。则每个检波器的反射波到达时差:dT=d H/veff(veff是有效平均速度,一般情况下为降速带的速度v1)。因为36个检波器相对高程的不同,会出现子波的延迟或者提前;在不考虑动校正时差的情况下,把36个检波器接收到的雷克子波(W,图4-31b,20Hz)按照时间延迟或者超前量dti(i=1,36)叠加后,就得到了该道36个检波器组合后的子波波形[W′,图4-31(c)],组合后的子波W′由于组内高差的改造作用,振幅变小,主频变低了。
注:我们不必担心畸变子波振幅变小,因为它引起整道振幅的变弱,完全可以在室内资料处理中用地表一致性振幅补偿加以解决,如果采用地表一致性反褶积,则在一定程度上还可以纠正相位的差别。
图4-31 雷克子波组合前后的变化
畸变子波波峰时间的前后错动也会使整道波形上下错动,它们的作用相当于静校正量的变化,只要不超过半个周期,在自动静校正的过程中也是可以加以纠正的。
接着我们再用理论地震记录道来做分析,采用20Hz、40Hz两个雷克子波,采样率dt=1ms;反射系数序列RC长度340ms,采样率dt=1ms;声波速度模型长度340ms,采样率dt=1ms;反射系数褶积原始雷克子波后可以得到合成地震道(图4-32)。
图4-32 合成地震道
(2)用计算机随机产生高差幅度为±15m以内的36个检波器的相对高程、共计30道的相对高程(图4-33),图4-33中相对高差最大为30m。
(3)将图4-32模型中的20Hz合成地震道按照每道的36个时间延迟或者超前量dti作36次叠加后,就得到一个由组内高差影响造成的地震道;30个地震道的理论合成记录集合后就组成为一个动校正后的共反射点CMP道集(图4-34)。此图中有些道的波形有局部的畸变,如小黑点所示,但它还是一个不错的CMP道集。
(4)假设在动静校正完全正确的前提下,重复过程(3)20次,并把CMP道集叠加起来,就可以模拟产生一条20次覆盖的水平叠加剖面。图4-35上部是存在±15m随机组内高差的水平叠加剖面,图4-35下部是不存在组内高差的水平叠加理论剖面。通过对比可以看出,由于统计效应的作用,存在高差时仍然可以获得信噪比相当高的低频剖面。
图4-33 每道36个检波器、相对高程±15m的30个地震道
图4-34 CMP道集(20Hz)
图中可见±15m的组合高差并没有压制有效反射波。对于20Hz主频的反射波,其CMP道集变化不大(圆点处为个别畸变较大的地方)
图4-35 20道的水平叠加剖面(20Hz)
所以,模拟的结果证明±15m组内高差并没有妨碍低频(10~20Hz)有效波的叠加成像,可以得到用于构造解释的剖面。
还采用30Hz、40Hz主频做了同样的试验,甚至试验了高差为±20m的情况(相对高差最大为40m),其结果是尽管组合使得水平叠加剖面失去了高频成分,但是仍然能够反映地下的构造情况,得到能用的水平叠加剖面。
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