04-表层调查静校正技术

表层调查静校正技术冯泽元东方地球物理公司技术支持部2003年1月表层调查静校正方法分类表层调查法层间关系系数法高程校正法时深关系曲线法表层调查静校正方法：只利用表层调查资料建立表层模型并计算静校正量的方法。二维表层调查静校正方法层间关系系数法一般地区由于近代沉积的连续性和继承性，地表与界面、界面与界面之间存在着一定的相似性；我们利用这种相似性和表层调查控制点内插控制点间的表层模型，最后根据模型计算静校正量，这种方法叫做层间关系系数法。在深度域表示相邻地质界面之间相对关系的系数叫层间关系系数。二维表层调查静校正方法DH0DH1Z1Z2CSH1SH0H1H2iiiiiKDHZSHH11层间关系系数法原理ABABACVVVVABAC二维表层调查静校正方法层间关系系数法的意义层间关系系数的选择范围：-1—1层间关系系数：-1层间关系系数：0层间关系系数：1二维表层调查静校正方法层间关系系数法的确定试验法：用不同层间关系系数建立表层模型计算静校正量，进行现场处理剖面对比分析，确定效果最好的一组层间关系系数用来建立最终表层模型。模拟法：以初至静校正量为标准，对层间关系系数扫描求得不同的静校正量，用该静校正量与初至静校正量做相关或求两者的方差值，取相关较好或方差值最小的一组作为最佳层间关系系数。二维表层调查静校正方法层间关系系数法的确定估算法：根据不同地表条件下得到的表层调查控制点厚度估算出层间关系系数的大小。控制点二维表层调查静校正方法高程校正法的剖面层间关系系数法的剖面三维表层调查静校正方法三维层间关系系数的确定三维表层调查方法中层间关系系数的确定有两种方式，一是前面讲的三种二维层间关系系数的确定方法；二是三维中有层间关系系数的自动计算，无论是SAAS4.0、SC和KLseis2.0等软件均有此功能，因此三维建立表层模型时一般均采用自动计算层间关系系数的方法。三维表层调查静校正方法如何保证三维表层调查静校正方法的精度？a)表层调查控制点基本均匀；b)所有表层调查控制点追踪的高速层速度相对稳定且规律性强；c)各种地表条件下均有表层调查控制点控制；d)平面上无异常变化的控制点数据；三维表层调查静校正方法三维表层调查静校正方法三维表层调查静校正方法三维表层调查静校正方法三维表层调查静校正方法酒泉盆地三块三维表层调查控制点分布图三维表层调查静校正方法酒泉盆地三块三维地表高程平面图三维表层调查静校正方法酒泉盆地三块三维低降速带总厚度平面图三维表层调查静校正方法酒泉盆地三块三维高速层速度平面图三维表层调查静校正方法酒泉盆地三块三维静校正量平面图三维表层调查静校正方法克拉苏山地三维第八束北部表层调查静校正方法法的剖面二维、三维表层调查静校正方法高程校正法基准面Hd地表HsVsVsHsHdT/)(条件：1、表层速度高。2、速度横向变化小。二维、三维表层调查静校正方法高程校正法二维、三维表层调查静校正方法时深关系曲线法反映时间和深度关系的曲线叫做时深关系曲线。最早该方法应用于沙漠区，因此通常又被称为沙丘曲线；后来该方法又被推广到其它类型的地区，所以称为时深关系曲线更为确切。二维、三维表层调查静校正方法时深关系曲线的生成方法a)沙丘调查法b)初至反演法c)表层调查法二维、三维表层调查静校正方法沙丘调查法——传统方法传统沙丘曲线调查方法：——用小排列横跨一个或两个沙丘，调查出沙丘延迟时。——沙丘两端的低洼地放小折射，求取高速层顶界面埋深。——通过沙丘延迟时和高速层顶界面埋深拟合沙丘曲线。二维、三维表层调查静校正方法沙丘调查法——传统方法BGAGRTTDDV212220RiVHttG潜水面地表D1D2ABVRH2ABBGAGitttt二维、三维表层调查静校正方法得出这些时深关系点后采用最小二乘拟合或人工画线方式作出时间和深度的关系曲线，进而推出其它曲线的表示形式。100200300V(m/s)2001000ti(ms)800500H(m)100200t0(ms)700400600沙丘曲线二维、三维表层调查静校正方法初至反演法——沙漠区新方法传统沙丘曲线的调查方法的缺点：——调查范围小，代表性不强。——对调查结果（沙丘曲线）没有一个检验的标准，无法确定其合理性。——需要专门做野外沙丘调查的施工，增加了野外采集工作量。二维、三维表层调查静校正方法初至反演法——沙漠区新方法因此，我们提出了用大炮初至求得的合成延迟时转换的t0时间拟合沙丘曲线，用反演模型来检验沙丘曲线合理性的方法，克服了传统方法的不足。二维、三维表层调查静校正方法初至反演法——沙漠区新方法绝对折射静校正方法可以求得准确的折射波延迟时，而计算静校正量需要的是垂直t0时间，实现延迟时到垂直t0时间的转换和表层模型的反演主要是通过沙丘曲线。在用初至折射静校正方法计算静校正量时沙丘曲线起到“纽带”作用。这种“纽带”关系是我们研究生成和完善沙丘曲线方法的基础。二维、三维表层调查静校正方法初至反演法——沙漠区新方法判断沙丘曲线正确性的标准：塔里木盆地沙漠区的高速层顶界面就是潜水面，而这个潜水面是一个稳定的平面或单斜面。我们将用沙丘曲线反演的高速层顶界面是否接近于平面或单斜面为准则，判断沙丘曲线的合理性。二维、三维表层调查静校正方法确定最终沙丘曲线初至反演法生成沙丘曲线流程图YesNo初始沙丘曲线，初始静校正量反演表层模型修改沙丘曲线反演表层模型判断模型合理否？高速层顶界面高速层顶界面二维、三维表层调查静校正方法二维、三维表层调查静校正方法从深度和时间关系的沙丘曲线可见：新、老沙丘曲线在10-70m范围内差异较大，相同深度的时间最大差为7ms。二维、三维表层调查静校正方法老沙丘曲线新沙丘曲线D97-567测线D97-567测线二维、三维表层调查静校正方法老沙丘曲线新沙丘曲线D97-561测线D97-561测线二维、三维表层调查静校正方法塔中D97-567测线新、老沙丘曲线静校正量差塔中D97-561测线新、老沙丘曲线静校正量差二维、三维表层调查静校正方法老沙丘曲线新沙丘曲线01002003004005006007008009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500以往老的沙丘曲线新生成的沙丘曲线二维、三维表层调查静校正方法二维、三维表层调查静校正方法表层调查法——其它地区方法利用表层调查资料（小折射、微测井和露头微测井）生成时深关系曲线方法，是在具有时深关系特征的山地、戈壁、黄土塬等地区应用较好的办法。该方法主要适合于表层调查程度较高的地区，其中最好以微测井为主。用微测井或露头微测井资料拟合时深关系曲线二维、三维表层调查静校正方法将所有收集到的微测井点资料按照t0转换公式将初至时间转换成垂直t0时间。把深度和对应的t0时间画在一个直角坐标系中，用二次函数、多项式或人工画线方法作出时深关系曲线。时深变化符合什么函数就按什么函数拟合，否则可人工画出时深关系曲线。这些功能在Excel中均可实现。二维、三维表层调查静校正方法用小折射资料拟合时深关系曲线将每个点的小折射厚度累加起来计算出各界面的深度，把速度换算成时间，最后将不同深度对应的时间画在一个直角坐标系中，用函数或人工画线方法作出时深关系曲线。V0dh0V1dh1V2h0h1h0=dh0t0=(dh0/V0)*1000h1=dh0+dh1t1=(dh0/V0+dh1/V1)*1000t0t1二维、三维表层调查静校正方法051015202530354045010203040506070深度(m)时间(ms)柳北地区用微测井资料拟合的时深关系曲线二维、三维表层调查静校正方法0102030405060020406080深度(m)时间(ms)酒泉盆地酒西凹陷118口微测井资料拟合的时深关系曲线05010015020025030035040045001002003004005006006口深井微测井原始数据T0(ms)井深(m)0501001502002503003504004500100200300400500600去掉高速层6口深井微测井原始数据T0(ms)井深(m)二维、三维表层调查静校正方法0501001502002503003504004500100200300400500600利用深井微测井资料拟合的黄土山速度曲线井深(m)T0(ms)y=-2E-13x6+4E-10x5-2E-07x4+9E-05x3-0.0159x2+2.2686x050100150200250300350400450050100150200250300350400450500550600完善后的黄土山速度曲线井深(m)T0(ms)二维、三维表层调查静校正方法平面插值静校正法柳北地区第五束线时深关系曲线法柳北地区第五束线小结如何确定所采用的表层调查静校正方法？层间关系系数法：a)表层介质具有连续性和继承性沉积特征，也就是说界面之间具有一定的相似性。b)表层介质速度的横向变化是可以被表层调查点控制的，即表层速度横向变化不应太剧烈。c)同一层介质的速度在纵向上是不变的。二维、三维表层调查静校正方法高程校正法：如何确定所采用的表层调查静校正方法？高程校正适用于基岩直接出露地表或风化层很薄且厚度、速度横向变化不大的地区。高程校正只用到地表高程、井深、充填速度和基准面高程等几项数据，并没有用到表层调查资料，为什么把它列到表层调查静校正方法中哪？因为充填速度的选取必须来自表层调查资料。二维、三维表层调查静校正方法时深关系曲线法：如何确定所采用的表层调查静校正方法？a)塔里木沙漠区——沙丘曲线；b)表层为连续介质且能用时深关系曲线表示的地区，如黄土塬、戈壁区等。c)拟合的时深关系曲线均方根误差小于6ms或离散点分布在时深关系曲线两侧10ms左右的范围内。