目录介绍：

• 1、地震信号处理
• 2、地震勘探资料处理
• 3、地震资料处理技术
• 4、地震资料处理流程

地震信号处理

野外地震记录包含着地下构造和岩性的信息，但这些信息是叠加在干扰背景上的，而且被一些外界因素所扭曲，信息之间往往是互相交织的。地震信号处理就是对野外地震记录进行一些运算，从中提取有关的地质信息，为地质解释提供可靠资料。地震信号处理开始于20世纪60年代中期，当时只是简单地改造野外资料，其主要内容包括数字滤波、反褶积、动校正及共中心点叠加。到了90年代，三维地震资料处理得到了进一步的发展。进入21世纪，随着计算机计算能力的提高，偏移技术获得很大地提高，叠前时间偏移，叠前深度偏移成为现实，大大提高了地震资料的成像精度。层析静校正技术也获得了进一步发展，提高了复杂地区的静校正精度。煤炭地震资料处理中的主要环节包括以下几种。

1.观测系统

地震道由道头和数据两部分组成，道头用来存放描述地震道特征的数据，如野外文件号、记录道号、CMP号、CMP点的坐标、偏移距、炮点和检波点的坐标和高程等。观测系统的定义就是赋予每个地震道正确的炮点坐标、检波点坐标，以及由此计算出的中心点坐标和面元序号，并将这些信息记录在地震道头上，以便于后续的处理。现在国际通用的是利用野外提供的SPS文件，处理软件直接把SPS文件加到地震数据的道头里面从而进行后续处理。

2.预处理

预处理是指地震数据处理前的准备工作，是地震数据处理中重要的基础工作，主要包括数据解编、道编辑。数据解编就是把野外的时序记录转化为处理中应用的道序记录。不同的处理软件都有相应的解编程序，把野外数据转化成自己内部的格式。在野外采集中由于各种因素的影响，可能存在大量的强振幅野值、不正常工作道、不正常工作的炮、极性反转的道等，这些对后续的处理会产生很大的影响，因此要把它们都编辑掉，这个过程就称为道编辑。道编辑是地震数据噪声压制的重要环节。

3.静校正

地震道的静校正时差与地震道的时间无关，它是一个常数。一个地震道对应一个炮点和一个检波点，因此某一地震道的静校正量应该是炮点校正量和检波点静校正量之和。炮点和检波点的静校正量是炮点和检波点空间位置的函数，可以分为低频分量和高频分量。高频分量的静校正量称为短波长静校正量；低频分量的静校正量成为长波长静校正量。短波长静校正量使得共中心点道集的同相轴能实现同相叠加，影响叠加效果；长波长静校正量对叠加效果的影响不是很明显，但容易产生构造假象，影响低幅构造的勘探。一般而言，地表一致性剩余静校正主要解决短波长静校正问题，而长波长静校正问题主要通过野外静校正和折射波静校正来解决，长波长静校正问题危害更大，解决更困难。

现在资料处理过程中常用的为折射波静校正。由于低速层的速度低于下覆地层的速度，因此地震记录上能够记录到来自高速层的折射波。一般情况下，折射波先于地下反射到达地表，通过拾取折射波的初至时间，从中提取低速层的速度和厚度等信息，利用这些信息所进行的静校正，通常称为折射波初至静校正。

近几年，层析反演静校正技术获得很大的发展。层析反演静校正就是通过拾取地震波的初至，用地震波走时速度层析成像的方法反演出近地表速度模型，然后根据模型计算静校正量的静校正技术。层析反演静校正的研究对象是与表层结构有着密切联系的初至波，这里的初至波是广义的，包括直达波、回折波、折射波，以及几种波组合后首先到达地表的波。由于直达波主要体现了均匀介质模型，回折波主要体现连续介质模型，而折射波主要体现层状介质模型，因此初至波在近地表地层的传播过程中包含了丰富的信息。通过三者的组合以及层析法对横向变化的适应性，使得该方法能够适应任意表层模型的反问题。

4.反褶积

在反射波法地震勘探中，由震源产生的尖脉冲经过大地滤波作用后会变成具有一定延续时间的地震子波，降低了地震资料的分辨率，在地震资料处理中要把地震子波压缩为一个反映反射系数的窄脉冲，这个过程叫反褶积。通过反褶积可以有效拓宽地震信号的频带，提高地震记录的分辨率。

5.速度分析

地震波在地下岩层介质中的传播速度是地震资料处理和解释中非常重要的参数。通过速度分析，可以得到准确的速度参数，提高动校正、水平叠加、偏移成像的精度。在地震资料处理过程中，要比较精确地求得速度，首先要进行速度扫描，求得初始速度；其次利用求得的速度作为初始的迭代速度，通过速度谱分析，求得较准确的速度；最后利用求得的速度作剩余静校正，用速度谱，进行速度分析，多次迭代，求得准确的叠加速度。

当地震数据的偏移距较小，反射波的埋藏深度较大时，常规的速度分析可以保证动校正的精度，但当偏移距大到一定程度时，就会产生不可忽略的误差，表现为动校正过量，或中间下弯。在这种情况下，近年来发展了一种高阶速度分析技术，就是把动校正的公式由常规的二阶提高到四阶，可以很好地解决大偏移距的弯曲和畸变问题，提高了速度分析的精度。

6.叠加

叠加就是将不同接收点接收到的地下同一反射点的不同激发点的地震道，经动校正叠加起来。这种方法能提高信噪比，改善地震记录的质量。主要方法有水平叠加、保持振幅叠加、DMO叠加。水平叠加是建立在水平层状介质模型之上的，当地层具有倾角时，CMP道集数据不对应地下界面同一反射点上的信息，动校正叠加后也不能形成真正的零炮检距记录；另一方面，当一个地震记录上同时接收到倾角不同的两个界面的反射信息时，由于动校正速度与倾角有关，而我们又只能选择一个速度，因此某个倾角的反射信息必然受到压制。为了克服水平叠加存在的问题，改善水平叠加的效果，发展了倾角时差校正（DMO）技术。DMO技术是把动校正之后的数据，先偏移到零炮检距位置上，然后叠加。现在我们在资料处理中常用的为DMO叠加。

7.偏移

地震偏移是一个反演过程，它将地震反射波和绕射波归位到产生它（们）的地下真实位置上，并恢复其波形和振幅特征。在20世纪80年代初以前，地震偏移成像基本上是在叠后完成的。当地下构造复杂、横向速度变化剧烈时，叠后偏移已不能使地下构造正确成像，即使采用倾角时差校正（DMO，也称叠前部分时间偏移）也难以得到真正零炮检距剖面。而叠前偏移不受水平层状介质、自激自收的零炮检距剖面等假设限制，比叠后偏移技术更适应实际资料的复杂情况，所以只有叠前偏移技术才能更好地适应复杂构造成像。

叠前偏移处理技术利用叠前道集，使用均方根速度场将各个地震数据道偏移到真实的反射点位置，形成共反射点道集并进行叠加，提高了偏移成像精度。叠前时间偏移方法自身迭代过程也使最终得到的速度场精度比叠后时间偏移方法高，从而有利于提高构造解释成图精度。

地震勘探资料处理

地震勘探资料处理的任务是对原始资料进行压制干扰，提高信噪比与分辨率，提取地震参数等处理工作，为解释工作提供地下结构的剖面和各种岩性参数。地震勘探资料处理技术方法很多，新方法发展也很快，本节只对常规的处理方法及进展情况进行介绍。

1.校正和叠加处理

水平叠加是目前地震勘探中最常用的勘探方法。水平叠加资料处理核心是动校正、静校正和叠加。经过处理后，野外观测记录转换为供解释用的水平叠加时间剖面。在处理过程中适当选择速度参数可压制多次反射干扰和随机干扰，获得高质量的时间剖面。

(1)动校正处理

动校正是将炮检距不同的各道上来自同一界面同一点的反射波到达时间经正常时差校正，校正为共中心点处的回声时间，以保证在叠加时它们能实现同相叠加，形成反射波能量突出的叠加道。动校正处理中需使用速度参数，对于水平层状介质来说，如果选用的速度正确，反射时距曲线由双曲线能校正为直线。叠加时各道能同相叠加。使用的速度过大或过小都不能保证实现同相叠加。

(2)静校正处理

静校正是对表层因素的校正。表层低速带的速度十分低，深、浅层反射波的射线路径尽管在低速带以外的各地层中传播时各不相同，但在表层附近几乎都是近于垂直的。因此，静校正量的大小只与地面位置有关，即对于某一道而言，深、浅层反射波有相同的静校正量，所以称之为“静”校正。静校正分为野外静校正和剩余静校正两类。利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野外静校正，又称基准面静校正。这种校正包括井深校正、地形校正和低速带校正。如果野外实测资料不很准确，则野外静校正之后仍残存着剩余的静校正量。提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程称为剩余静校正。剩余静校正量不是从野外实测资料求得，而是直接利用地震记录提取。实践中往往利用统计的方法自动地计算剩余静校正量。

早期获取静校正量是通过在反射波法勘探的同一测线上，用小折射排列再做一次折射波法勘探。因为低速带底界面是一个良好的折射界面，用折射波法工作可以得到质量优良的折射波记录。用常规折射波解释方法求出低速带底界面深度和浅层速度，进而可求出静校正量。近年来发展起来的利用反射波法工作时在反射波记录上的初至折射波求出低速带底界面和静校正量。这种方法无须再进行一次小折射排列工作，因此工作效率高。

(3)叠加

经过动、静校正处理后，共中心点道集中各道反射记录时间已换算为从一个统一基准面计算的双程旅行时，可以进行叠加处理。常规叠加是将道集中经过动、静校正后的各道上序号相同的采样值取算术平均值，组成叠加道输出。每个共中心点道集输出一个叠加道。一条测线上所有叠加道的组合组成直观反映地下构造形态，可供解释使用的常规水平叠加时间剖面。叠加处理的方法很多，常规叠加是地震处理工作中最常使用的一种方法，其叠加公式为

普通物探

式中：y(j)为叠加结果(叠加道上第j个样值)；gi(j)为叠加输入道集中第i道第j个样值；j为采样点序号；i为共深度点道集中记录道序号；n为道集中总道数；L为每道的总采样点个数。

上述动、静校正与叠加处理环节是相互影响的。通常，不可能一次就将动、静校正工作做好，往往需要反复迭代处理，经多次迭代后才能得到质量较高的输出剖面。

2.数字滤波处理

在地震资料数据处理中，数字滤波方法是利用有效波和干扰波之间频率和视速度方面的差异来压制干扰的，分别称为频率滤波和视速度滤波。频率滤波只需对单道数据进行运算，称为一维频率滤波。视速度滤波需要同时处理多道数据，故称为二维视速度滤波。滤波可利用电路实现，也可利用数字滤波技术通过数学运算实现。目前，室内处理已广泛采用数字滤波方法。

(1)一维滤波

为了突出有效波，先根据有效波和干扰波的频率范围差异，设计频率响应H(ƒ)，然后进行反傅里叶变换，求得滤波系统的脉冲响应h(t)，以h(t)对地震记录进行褶积，即可达到滤渡效果。当高频干扰严重时，为消除干扰，根据有效波和干扰波的频率特性设计低通滤波系统的频率响应。在一般条件下，既要压制高频干扰，也要压制低频干扰，这时可设计带通滤波器。

(2)二维滤波

地震波在地下传播，既有空间变量，也有时间的变量。进行二维滤波时，应根据勘探地区地震波传播特点，确定频率波数响应函数H(ƒ，k)，其中ƒ为频率，k为波数(地面上单位距离内的波周数)，然后由H(ƒ，k)的二维傅里叶反变换求出时间、空间域内的滤波响应函数h(t，x)。将地震记录作为输入信息ƒ(t，x)与二维响应函数h(t，x)进行二维褶积，可得到所需的二维滤波输出信息ƒ′(t，x)。

进行二维滤波必须找出有效波的频率差异和视速度差异，然后确定适当的区域D。如果有效波的视速度很高，而干扰波的视速度很低时，区域D可选成图5-15a的形状。即所谓扇形滤波。有效波视速度不高，但干扰波的视速度很高或很低，区域D可选为图5-15b所示形状。如果除了视速度差异外，还有频率差异，则区域D可分别选为图5-15c和d的形状。

图5-15 二维滤波的波数域

3.反滤波

地震波在地下传播过程中，高频部分常被吸收，使记录到的地震脉冲时间延长，并相互干涉造成波形畸变。为提高地震记录的分辨率，有必要设计一种滤波系统，使记录波形压缩成尖脉冲，只显示反射波的振幅及到时。这样的滤波系统称为反滤波。其数学运算称为反褶积。

反滤波仍然是一个滤波过程。

设x(t)是时间函数为h(t)的滤波器的输入，y(t)为输出，则有

y(t)=x(t)∗h(t) (5-10)

现设计一滤波器α(t)，使得当y(t)作为其输入时，得到的输出一定是x(t)，则α(t)就是h(t)的反滤波，此过程可用图5-16表示。

图5-16 尖脉冲的反滤波系统

地震勘探反滤波的主要任务是抵消大地滤波作用，其中包括地震记录道中各种装备对地震子波的滤波作用，从而提高纵向分辨率。某些规则干扰波的形成过程也看作是滤波过程。研究反滤波就是研究如何设计一个滤波器去抵消另一个滤波器的作用。通常有两种方法用来设计反滤波器，即确定性方法和统计方法。实际工作中，采用确定性方法设计反滤波器时，须事先已知大地滤波因子，在地震勘探中这一点往往难以做到，因此，在地震勘探中往往利用统计方法求取滤波因子。

提高纵向分辨率是地震勘探工作中的一项重要任务，其理想结果是地震子波被压缩成尖脉冲，地震记录变为反射系数序列。如能得到这一结果，就相当于完成了反演工作。目前，尽管存在不少反滤波方法，但实际应用效果往往并不理想。其原因是各种反滤波法都必须有若干假设条件，而这些假设条件往往不能准确给出，另外，大地的滤波作用十分复杂，到目前为止还未完全清楚，也就是说正演问题还未彻底解决，当然谈不上反演问题的彻底解决了。研究反滤波的一个努力方向是发展和应用其假设尽可能接近实际的反滤波方法；另一方面必须加强大地滤波机制的研究，随着正演问题的深入认识，反滤波方法才能得到进一步的发展。

4.偏移成像处理

偏移成像是提高地震资料横向分辨率的一种处理技术。偏移的目的就是将每种反射要素适当地归位到反射面位置上去。因此，偏移处理又称为再定位处理或偏移归位处理。

根据偏移处理在整个处理流程中的位置可分为叠前偏移、叠前部分偏移、叠后偏移和深度偏移四种类型。这几种偏移除在处理流程中的位置不同外，它们的目的、作用和解决问题的方式也有所不同。目前广泛使用的是叠后偏移。

(1)叠后偏移

叠后偏移在水平叠加之后进行。一般认为水平叠加剖面相当于自激自收记录剖面，故叠后偏移又称为自激自收记录剖面的偏移。

当反射层面倾斜时，其共中心点和反射点不在同一垂线上，如图5-17 二维滤波的波数域所示。S 为激发点，G 为接收点，M为共中心点，R为反射界面水平时的反射点，R′为反射界面倾斜时的反射点。这时记录剖面上的反射波同相轴和倾斜界面段之间，在位置、长度、倾角等方面都不一致，因而必须对同相轴进行校正，使之偏移到真实位置上来。较简单的方法是叠后偏移。在图5-18所示情况下，M为共中心点，R(x，z)是反射界面上到M点为法线方向的反射点，h为M点到界面的法线深度，即MR(x，z)

图5-17 共中心点与共反射点

图5-18 叠加偏移

普通物探

式中：H为R(x，z)点的垂直深度；x为R(x，z)点的横坐标；υ为平均速度。因此，M点的回声时间t0为

普通物探

令t=2H/υ，

，

可得

普通物探

此式相当于(t，t′)坐标系中以M为圆心，以t0为半径的圆的方程式。就是说，反射点R(x，z)必然位于该圆弧轨迹上，在进行叠后偏移处理时，先在共中心点道M的记录上确定一个t0值，然后改变不同的x值，按上式可得出不同的t值，求得不同坐标点(t，t′)，这些点必然位于此圆弧上。若再将记录上t0时刻所对应的振幅值α(t0)置放到圆弧的这些点上，如图5-19所示，这样就完成了一个t0值的偏移处理。然后改变 t0值，重复上述处理过程，直至t0到达该记录道的终了时间为止。依次改变共中心点M的位置，改变t0值，分别重复上述处理，就可得到一条地震测线的时间剖面的叠加偏移结果。

图5-19 t0值的偏移

(2)叠前偏移

在多次覆盖观测时，M为S1G1及S2G2的中心点，如图5-20所示。由于倾角较大，界面上的反射点R1和R2将不在一个点上，两道反射记录经动、静校正后也不同相。按水平叠加处理则效果不好，若要实现共反射点叠加，必须先偏移后再叠加，称为叠前偏移。

图5-20 反射倾角大时的共反射点

图5-21 偏移叠加

叠前偏移如图5-21所示。反射面倾角较大，S为激发点，G为任一接收点，R为界面上的任一反射点，则所记录到的反射波传播时间为

普通物探

式中：υ为平均速度。

对于某一接收点G，反射波到达的时间t为常数，则其传播距离υt亦为常数。若将反射点R变动，S、G两点固定，则R的轨迹为一椭圆的两焦点，它们之间的距离为L，且椭圆长轴等于υt/2，短轴等于

。

设R的坐标为(x，z)，则此椭圆方程式为

普通物探

即如在t时刻G点接收到一反射信号，则此反射点必位于上式表示的椭圆轨迹上。这样，对于共激发点道集记录来说，如图5-22所示，可先分别取定时间t和速度υ，按上式计算并给出各自的椭圆。属于同一界面的反射波，其相应的椭圆簇的包络线R必为反射界面。

图5-22 共炮点反射波道集记录的椭圆法偏移

叠前偏移的基本思想，就是以共炮点道集所绘椭圆簇的包络来确定反射界面的几何位置，再利用不同炮点道集所绘椭圆簇的共切点来实现共反射点道集的叠加，因此偏移剖面上强信号的存在一般与反射界面的存在一致。

5.速度参数提取

速度参数的提取是地震数据处理中一个十分重要的环节。它的目的主要是为水平叠加、偏移等处理提供速度参数。

在沉积岩中，速度的空间分布规律取决于地层沉积顺序及岩性特点。沉积岩成层状分布决定了速度在剖面上的成层分布的特点，这一特点是使用地震勘探的有利前提。速度与深度和地质年代有关，一般随深度的增加而加大，速度垂直梯度的存在是速度剖面的一个重要特点。工作区地质构造及沉积岩相的变化，也会引起速度在水平方向的变化。一般来讲，速度的水平梯度不会很大，但断层、不整合和尖灭，都可能对速度的水平梯度产生较大的影响。

地震勘探中，根据获得速度的原始资料、计算方法、用途的不同以及对介质简化的不同，可以引出几种速度概念，而这些不同的速度又是随着地震勘探本身方法技术的发展而出现、变化和淘汰的。

(1)几种速度概念

1)层速度：在水平层状介质情况下，地层速度也成层分布，地震波在各层中的传播速度称为层速度，用υi表示，它是一个基本速度参数。其他速度大部分由υi导出，但在实际工作中，也可用其他速度来反求层速度。

2)平均速度：等于地震波在地层中垂直传播的总厚度除以总时间。用平均速度代替层状介质的速度后，就可把层状介质视为均匀介质，平均速度就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总传播时间之比，即

普通物探

式中：υi为各层层速度；ti为各层旅行时。

在层状介质情况下，只有炮检距为零时，平均速度才是精确的地震速度。平均速度仅适用于叠偏剖面的时深转换。

3)射线平均速度：地震波在层状介质中传播时，沿不同的射线路径有不同的传播速度。射线平均速度就是地震波沿射线传播的总路程与总时间之比，见图5-23所示。水平层状介质的射线平均速度公式为

普通物探

式中：P代表射线参数。

图5-23 射线平均速度示意图

射线平均速度既是射线参数P的函数，也是炮检距x的函数，并随炮检距的增大而增大。当炮检距等于零时，即P=0，射线平均速度与平均速度相等。射线平均速度较精确地描述了波在介质中的传播情况。但到目前为止，还没有专门测定射线平均速度的方法，而是用其他速度来代替。当讨论其他速度时，就以射线平均速度为标准来衡量它们的精度。

4)均方根速度：考虑到射线的折射效应，用均方根速度(υR)代替层状介质的速度，同样可以把层状介质视为均匀介质，地震波沿折射线传播看成沿直射线传播，其反射点时距曲线简化为双曲线，即

普通物探

式中

普通物探

为水平层状介质的均方根速度。当炮检距适中时，均方根速度是较精确的地震波速度。

5)等效速度：倾斜界面，均匀介质覆盖情况下，如果介质速度为υ，界面倾角为φ，倾斜界面均匀介质情况下等效速度为υφ：

υφ=υ/cosφ

进而可以写出

普通物探

倾斜界面情况下，共中心点道集叠加时可能出现反射点分散和动校正不准确的问题。引入等效速度υφ，用υφ代替υ倾斜界面共中心点时距曲线就可以变成水平界面形式的共反射点时距曲线，用υφ按水平界面动校正公式，对倾斜界面的共中心点道集进行动校正，可以取得很好的叠加效果。

6)叠加速度：在水平界面均匀介质、倾斜界面均匀介质、覆盖为层状介质或连续介质情况下，均可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用一个共同的公式来表示

普通物探

式中υa即为叠加速度。

对于不同的介质结构，它有更具体的意义，对倾斜界面均匀介质υ就是υφ，对水平层状介质就是υa或υR等。

(2)速度分析

速度分析的目的之一是为水平叠加、偏移等提供速度参数。地震记录是多道记录，多道信号的正常时差中隐含着地震波传播速度这一参数。如果能够从记录中准确拾取反射信号，得到正常时差，则求取速度参数不会有多大问题，但拾取反射信号十分困难，只能由计算机利用多道记录按多道平均的思想进行。假设各道真实反射信号的形状和振幅均相同，只是到达时间不同，且记录上的噪声是均值为零的白噪，则根据多道平均思想所得到的最佳估计信号ŝ(t)，正好是多道记录上按精确的正常时差曲线取值后各道的平均值，也正好等于各道上的真实反射信号S(t)。能否得到多道信号的最佳估计S(t)，使均方误差与Q达到最小，可利用Q与正常时差的关系不断调整各道正常时差以达到Q最小来进行速度分析。速度谱和速度扫描是最常用的速度分析方法。

地震资料处理技术

由于崎岖海底的存在，横跨海底界面强烈的侧向速度变化使得下伏地层随着海底起伏，构造形态严重畸变，根本不能反映构造的真实面貌，严重影响了下伏地层的地震成像。近年来，针对崎岖海底采用多种手段，从实验室正演模拟、采集参数的试验、处理方法及时深转换等做了大量的一系列的攻关，进一步揭示了深水崎岖海底区地震波传播的本质特征，及崎岖海底对地震波的影响机理和成像畸变的因素；通过对崎岖海底区地震处理的攻关，特别是对崎岖海底区绕射多次波的压制改善了地震资料的品质；通过对层替换技术、波场延拓技术、叠前深度偏移处理等多种方法进行了处理试验，确定了叠前深度偏移对崎岖海底的处理流程，解决了由崎岖海底造成的构造畸变问题。

同时，在长电缆大偏移距条件下，有些常规处理技术已不能应用，如以双曲线反射走时为基础的动校正，速度分析和水平叠加以及压制多次波的方法。近来国际上速度分析的研究可归纳为三个方面：一是叠前速度分析方法向非双曲线反射走时方程为基础发展，二是改善层速度的计算方法，三是偏移速度分析方法发展迅速，这与叠前深度偏移的兴起有关，主要是层析成像方法。

（一）已有地震资料分析

深水区多年度陆续采集了部分地震资料，有些资料由于年代久远已无法利用，为此已有地震资料分析主要有目的地针对1979年和1997年采集的地震资料进行分析。主要针对噪音分析、主要干扰波类型、多次波发育分布情况等方面进行分析。

1.噪音分析

噪音分析主要是评估涌浪噪音的分布频带和固有噪音的主要频带，我们采用的分析手段主要是FK分析和频谱分析。涌浪噪音主要是低频噪音，其频带主要集中在10Hz以下。固有噪音的频带主要集中在30～65Hz之间，其主要噪音源是地震采集船的螺旋桨转动。

2.主要干扰波类型、多次波发育分布分析

主要干扰波类型、多次波发育分布分析主要是评估干扰波类型、多次波发育的主要频带。采用的分析手段主要是FK分析和频谱分析。干扰波的主要类型是线性干扰。线性干扰波的主要频带分布集中在20Hz以下。

多次波主要表现为海底多次等长周期多次波，其频带分布与一次波极其相似，主要能量集中在30～60Hz之间，能量较一次有效反射强，掩盖了有效的一次波反射，并等时重复出现。其次，多次波还表现为崎岖海底区的绕射多次波。由于存在崎岖不平的海底，海底多次波在地震剖面上的反映也不一致，海底较平时，由于多次波和正常地层速度上的差异，可以通过Tau-P域去多次等传统的方法来消除，但海底崎岖造成海底的角度很大的斜层，这种很强的海底斜层产生的多次波，由于其速度和下覆地层没有太大的差别，就很难通过常规的方法来消除，使得地震剖面的中深层横向能量很不均匀，造成偏移剖面划弧现象（图5-1）。

这些多次波不但严重干扰了凹陷内有效反射，造成凹陷内地震资料信噪比极低，而且对基底反射也产生较强的干扰，严重影响了该地区地震资料的地质解释和研究。因此，压制和消除多次波成为深水地震资料采集和处理的重点。

通过分析，复杂海底与地下结构是影响该地区资料品质的主要因素。深水地震资料具有以下特点：海底构造复杂，水深变化剧烈，侧面反射以及斜坡带内能量反射很弱；噪音以低频干扰、中深层高频干扰、异常值为主；浅层的频带较中深层宽，中深层信噪比和分辨率低；多次波干扰以深层海底及长周期多次波为主，能量强，存在散射多次波；崎岖基底引起的中深层速度拾取复杂。

图5-1 崎岖海底区强绕射多次波

（二）处理技术方法

根据对原始资料的分析，对工区地质情况的调查，结合地质任务和处理要求，采取的处理对策为：SRME、高精度拉冬和LIFT技术组合多次波衰减技术；通过确定性子波处理和沿海底构造处理的串联组合多道反褶积技术压制延续相位；针对信噪比很低的斜坡带，采用频谱整形技术提高该区域资料的信噪比；针对凹陷内随机噪音严重的地方，采用多域去噪技术提高信噪比；进行高精度速度分析，构造复杂部位加密控制点，对目标区前后剖面进行认真对比，反复迭代以提高速度分析的正确性及合理性；利用叠前深度偏移解决该区崎岖海底及高陡构造成像问题。

1.多次波衰减技术

衰减多次波是本次地震数据处理的重点和难点之一。虽然压制多次波的方法有很多，但没有一个能在所有条件下除去所有的多次反射波。

针对工区多次波具有的特征，经过多次试验，采取了SRME（海底多次波衰减）、高精度拉冬及LIFT多域组合多次波衰减技术，通过三步法对多次波进行逐步压制，并取得了非常理想的效果。

在海上地震勘探中，近道多次波是最难处理的相干噪音之一，特别是在浅层气的影响下，近道多次波更是难以压制。常规衰减近道多次波的技术是预测反褶积组合内切除，该技术简单有效，但在衰减多次波的同时，有效信号也被去掉了，破坏了道集的完整性，给后续处理带来一定的困扰。

本次我们研发了一种有效衰减近道多次波的LIFT技术，该技术是根据AVO原理模拟有效信号，通过局部时窗进行信噪分离。实践证明，该技术既能有效衰减近道多次波，又能很好地保留有效信号，为后续处理打下坚实的基础。

2.串联组合反褶积技术

海洋地震资料因为采集时气枪沉放离海面有一定的深度，所以在气枪因压力爆炸后的瞬间会产生较大的气泡升至海面，再加上涌浪的干扰，期间的信号因此来回摆动，所以经检波器接收到的信号中就产生了延续性的相位。此次采集所产生的延续相位在浅水和深水区的深层均有较强的体现，有的甚至覆盖有效信号。所以针对严重的延续相位，采用了确定性子波反褶积和多道反褶积串联组合来压制，并取得了较为理想的效果（图5-2）。相比统计性子波反褶积，确定性子波反褶积更有针对性，且有效地保护了浅层信号、频率振幅特征。

图5-2 串联反褶积效果图

3.频谱整形技术

针对斜坡带与基底低信噪比区域，在迭代前采用了频谱整形技术来提高信噪比（图5-3）。

图5-3 频谱整形效果对比图

4.多域去噪技术

斜坡、凹陷等处能量反射很弱，造成信噪比很低，采取多域去噪技术提高信噪比。多域去噪方法是利用信号和噪声在不同域的差异，将干扰波与有效波的差异最大化，分别在炮域、共偏移距域，运用拟三维FXY滤波、线性干扰消除等技术提高地震资料的信噪比（图5-4）。

图5-4 多域地震资料信噪比对比图

5.高精度速度分析技术

在常规数据处理方法中，速度分析普遍采用相干性度量法。这种方法没有考虑相近或干涉同相轴、剩余静校、非双曲型时差等有关的噪声以及其他非随机噪声的影响，因此影响了时间和速度分辨率。本次处理采用的是最新研制的相位相关统计方法，这种方法的优点是在时间和速度分辨率上比常规方法更高更可靠，更有助于对小幅度构造的分析和解释。

时间分辨率的检测：合成CDP道集中，两组同相轴中间隔均为30ms，从图5-5中可以看出，相位相关统计速度谱与常规速度谱相比，时间分辨率明显提高。

速度分辨率的检测：使用同一时间而采用不同速度的两个同相轴，速度差由大到小不断变化，观察速度谱中能量团，直至分不开为止。从图5-6中可以看到，当常规速度谱中能量团已分不清楚时，使用本方法，同一深度的两个能量团可清楚地分开，特别在深部，效果更为明显。

图5-5 两种速度谱分辨率对比

图5-6 两种速度谱能量团对比

6.叠前深度偏移（PSDM）成像技术

崎岖海底最核心的问题就是：由于存在崎岖不平的海底，横跨海底界面的侧向速度强烈变化，使得地震射线路径复杂，时距曲线为非双曲线，常规处理方法中的CMP道集不再是共反射点道集，叠加剖面不再是零偏移距剖面，造成下伏地层的成像差及构造形态的严重畸变。陈礼、葛勇等人利用理论模型讨论了用常规时间偏移、叠后深度偏移及叠前深度偏移技术解决深水崎岖海底地震成像问题的有效性。通过对深水模型数据各种偏移结果的对比分析认为，常规时间偏移和叠后深度偏移均不能解决崎岖海底地区地震成像问题，而叠前深度偏移是解决这一问题的有效方法。

叠前深度偏移技术通常用来实现复杂构造准确偏移成像，解决复杂地质问题。对于地下深度成像而言，最棘手的问题不是偏移方法，而是地下速度模型的建立。深度偏移是一个迭代过程，是一个不断建立模型、试验模型、运行偏移，根据成像修正模型的反复过程。叠前深度偏移对地下形态基本不作假设，速度深度模型直接用叠前资料建立，地下速度纵横向均可变化，CMP道集考虑非双曲效应。由此得到的数据体不但能提高信噪比、使空间归位正确，同时还能直接得到地质上合理的深度成像数据体，供地质解释之用，很显然是解决崎岖海底造成构造畸变的一个较好的办法。图5-7为过LW3-1构造的叠前时间偏移和叠前深度偏移的剖面，对比可以看出，时间偏移剖面LW3-1构造区周边构造倾角大，下伏地层结构成像精度较低，结构不清楚，构造形态严重畸变，而叠前深度偏移在纵横向分辨率、振幅的相对保持、对复杂构造的能量聚焦以及构造形态方面都获得比较明显的改善，能够满足地质解释的要求。

图5-7 三维叠前时间偏移剖面和叠前深度偏移剖面对比图

经过多次试验和论证，我们选择崎岖海底发育并可能有火山岩发育的白云6-1构造区资料进行叠前深度偏移试验。

图5-8（上）为04EC2458深度偏移成果剖面，图5-8（下）为该测线最终偏移时间剖面，从深度和时间剖面的对比来看，深度剖面保持了原有的分辨率和信噪比，剖面面貌比较自然，大部分地区海底崎岖影响基本消除，随海底崎岖起伏的同相轴基本上被拉平，反映了地下真实的构造形态，但局部地区（图5-8左部）仍然还存在上下地震反射起伏共鸣的现象，说明海底崎岖的影响仍未消除，分析这些局部海底崎岖影响仍未消除的情况，可以发现，这些不理想的情况的上方海底为一些较浅的海沟，仔细观察，可以发现这些较浅的海沟里充填了较厚的沉积物（图5-9），通过速度分析，发现这些沉积物层速度很低，大约1670m/s，比1500m/s稍高，但比起隆起上的地层速度1820m/s要低得多，如此低速的沉积物可能是一些晚期沉积的淤泥。

图5-8 04EC2458叠前深度偏移剖面和最终时间偏移剖面对比

图5-9 海底崎岖速度分析

通过计算，如果海底有一个400ms的海沟，可能造成下伏地震相位的下拉达75ms，而如果海沟之中有充填物250ms，则可造成下伏地震相位下拉达25ms，由此可见，下伏地层构造形态的畸变不仅是海底崎岖本身的影响，海沟中充填物的厚度也有相当的影响，而在这次的叠前深度偏移中没有考虑这个因素，所以在一些局部地方尚需要进一步改善。

7.叠后LIFT提高信噪比处理技术

由于本工区构造复杂，浅、中、深层信噪比和频率成分差异很大，我们采用LIFT去噪处理技术，有效提高处理成果的质量（图5-10）。

图5-10 LIFT技术信噪比对比图

地震资料处理流程

地震资料处理的特点是方法多、系统性强。一般由野外原始记录到最终的地震剖面要使用几十种处理方法和技术，经过几十个步骤才能完成。这些处理方法和处理过程有序的紧密结合，形成地震资料的处理流程。用于地震资料处理的软件系统，称为地震资料处理系统。

对地震资料处理系统中的处理方法可根据其处理功能分为预处理、参数分析处理、实质性处理及修饰性处理；也可根据处理的顺序分为叠前处理和叠后处理；还可根据处理的目标分为常规处理和特殊处理或构造处理和岩性处理。

将各种处理方法进行有序的组合，并按先后顺序依次进行处理的过程称为地震资料处理流程，如图10-1。该图为二维地震资料的参考处理流程，实际应用中可根据资料情况增减处理方法。处理流程图中的纵向主线流程为必选处理方法，而横向线流程为可选处理方法。一般已将各种处理方法编制成模块形式的计算程序，组建成地震资料处理系统，处理中对方法的组合实际是对处理模块的组合，由各种地震资料处理模块组合成处理流程。处理模块又分批量处理和交互处理两种，批量处理是计算机按处理流程自动依次连续处理，中途不进行人工干涉。交互处理则是利用可视化图形图像功能，通过人机对话方式，对处理过程进行监控，可随时修改处理参数，检查处理效果，甚至改变处理流程。