第4章地震波组合原理1课件.ppt

1、第四章 地震波组合原理第一节 干扰波与有效波之间的主要差别和提出1、主要差别 传播方向不同、传播方向不同、频谱的差异频谱的差异 剩余时差不同剩余时差不同 出现规律不同出现规律不同差异差异1：传播方向上的差异传播方向上的差异 例如水平界面的反射波差不多是垂直从地下例如水平界面的反射波差不多是垂直从地下反射回地面的；而面波是沿地面传播的。实反射回地面的；而面波是沿地面传播的。实质上就是视速度的差别。质上就是视速度的差别。针对这一类型的干扰波，在野外施工时，往针对这一类型的干扰波，在野外施工时，往往采用检波器组合的方法来压制；在进行资往采用检波器组合的方法来压制；在进行资料处理时，还可以采用视速度滤

2、波（料处理时，还可以采用视速度滤波（f-k滤波）滤波）进行去除进行去除差异差异2 2、有效波和干扰波在频谱上有差别。、有效波和干扰波在频谱上有差别。此类干扰波的压制方法主要是野外记录时此类干扰波的压制方法主要是野外记录时进行有目的的采取滤波和室内的频率滤波进行有目的的采取滤波和室内的频率滤波处理。处理。差异差异3 3、有效波和干扰波经过动校正后剩余时、有效波和干扰波经过动校正后剩余时差上的差别。差上的差别。如多次波，在经过动校正后，剩余时差仍不如多次波，在经过动校正后，剩余时差仍不为为0 0，如今广泛使用的野外多次覆盖、室内，如今广泛使用的野外多次覆盖、室内水平叠加技术能较好压制多次波；另外，

3、水平叠加技术能较好压制多次波；另外，预测反褶积方法对多次波也有良好的压制预测反褶积方法对多次波也有良好的压制效果。效果。差异差异4 4、有效波和干扰波出现的规律上差异。、有效波和干扰波出现的规律上差异。例如风吹草动等引起的随机干扰的出现规例如风吹草动等引起的随机干扰的出现规律就与反射波的很不相同。律就与反射波的很不相同。对于随机干扰，主要是利用其统计规律进对于随机干扰，主要是利用其统计规律进行压制，如多次叠加、组合法等都是有效行压制，如多次叠加、组合法等都是有效的方法。另外，相关滤波、相干叠加等室的方法。另外，相关滤波、相干叠加等室内处理方法也有很好的效果内处理方法也有很好的效果。2、组合法的

4、提出 组合：把多个检波器的信号迭加在一起作为一道输出 组合目的：压制干扰波，提高信噪比 组合方式：检波器组合、震源组合、混组图图4-1-1（a）干扰波调查干扰波调查得到的地震记录得到的地震记录(不组合不组合)图图4-1-1（b）组合法获得组合法获得干扰波调查结果干扰波调查结果一、组合的基本概念：道间距：组内距：第二节 简单线性组合的方向性二、组合的基本原理：)()()()()()()1()()()()()(sin)1(2121jwgetfjwgetfjwgtfFTtmtftfttftftftfvxttwmjmtjwm变换：进行(*)21sin2sin)(cos2sin211)(11)()(1)

5、()()()()()21(2mjxxxxtjwtjmwtjwtjmwtjwtjwemjwKxeexjeeeejwKeeiwgjwGeeiwgjwGjwGtftF利用欧拉公式记：化简得：twmwjwKjwKtwtwmjwK21)(,)(21sin2sin(）的相位特征：）的振幅特征：结论：有关）只与一定，、有关只与）一定，、（检波器间时差）有关、（检波器个数）、频率与无关与时间式可得知：由）式可知：由（）（wjwKtmtjwKmwtmwtjwGjwKjwgetwtwmjwKmj(;()(2.4)()()(1.42.421sin2sin)()21(四、简谐信号的方向特性器相位。相位为组合中心处检波

6、倍；振幅增强；组合后，信号频率不变上式反映：个检波器信号总输出为则为：设单个检波器接收信号21sin2sin)2)1(sin(21sin2sin)(sin)(00nmwtnAtFmwtAtfnnnnTtnTtnTtTtTt1235707.0,21707.02140,131212,1,01极值，其值近似为个二次时，在零点之间出现、当压制带通放带，、零点、二次极值，、极大值、的特征：)2,2,sin22sin22sin21sin2sin,00TtTwvxtTtnTtnnnnnAAn（）（或：）（方向特性定义：四、简谐信号的方向特性;11为干扰波的方向特性为有效波的方向特性组合的方向效应：组合后的振

7、幅比：组合前的振幅比：pspseeeppssepsennbbGAAbAAb）。倍（强了结论：组合后信噪比增nGne随机干扰的分类：随机干扰的分类：微震（风吹草动）微震（风吹草动）仪器噪声仪器噪声 激发产生不规则干扰激发产生不规则干扰第三节随机过程及描述参数一、随机干扰的形成及过程：二、非统计问题和统计问题、基本概念：样本函数：随机现象的单个时间历程。随机过程：所有样本函数的集合。平稳的随机过程：统计规律不随时间而改变的随机过程。数学描述：)(),()(ttmxExxt各态历经的随机过程：一个随机过程的统计规律不必从许多实现中求取，只需从一次实现中求取，也就是一次实现能得到随机过程的全部规律。是

8、各态历经的。则：若下式成立：方差：随机过程数学描述：tTTttTtttttxdxExTxDExExxDx22)(21lim)()()(三、描述随机过程的参数结论：结论：随机过程本身不能用准确的函数表示，他的均值、方差是两个确定不变的量。对于均值为的随机过程，只需用自相关函数即可描述。注意：注意：、地震勘探中随机干扰是均值为的随机过程；、完全不相同的随机过程，其互相关函数为，在一定条件下相邻两个检波器接收到的随机干扰是不相关的。、随机过程与非随机过程是不相关的，相关函数为。地震勘探中，随机干扰和有效信号是互不相关的。E（期望）D（方差）相关函数第四节组合对随机干扰的统计效应一、地震勘探中的相关半

9、径。2,1,0)()()()0()()()0()()()(021021lxlnnmlnnnnlmlRxlRnnmlRnnnnlmlxlRmiiilmiinnnnmiinnilmiinn标准化处理：二、组合的统计效应。01)1()0()()(2)1()(112相关半径时，注：当组合后信噪比：其中：化简变形：组合后的方差：均方值：组合前信噪比：xlmbmbmDmADAbRxlRlmmmDDnnMDDAbsmls倍。增强了结论：组合后的信噪比m三、组合的平均效应。积极一面积极一面：利于波对比（由于条件差异的平均，使得有效波有比较规则的形状）；消极一面消极一面：反射不是严格的来自于同一反射点，对研究断

10、层不利。第五节确定组合参数的步骤和原理一、主要组合参数：检波器个数m，组合形式，组内距x二、主要步骤：1.干扰波调查：视速度，主周期，道间时差，相关半径。2.理论分析和计算：方向性统计效应三、正常时差和倾角时差的影响sin2sin44sin2sin44sin440020200202020222hxxhhxvvhxxhhxvvdtdxvxhhxvtaaa下上可得视速度：反射波时距曲线：下上下上结论：ttvvaa第六节组合的频率特性)sin()sin(,tfntfnftn）（一、组合的频率特性：。相当于一个低通滤波器组合压制的高频成分，带越窄越大，频率特性的通频作用水平直线，无频率滤波组合频率特性曲线是：结论;,01tt)sin()sin(,tfntfnftn）（一、组合的频率特性：深层有利大小，浅层：小大，深层：近炮点有利大大，远炮点：小小，近炮点：对于反射波勘探：）；（拓宽频带，提高主频尽可能小；对于高分辨率勘探，：结论tvtvtxtxvxtt*,2：二、脉冲波的组合特性TtyTtTtnsin2sin第七节 各种组合方式：一、线性组合三、常见面积组合方式(a)(b)(d)(e)(f)(c)面积组合方式面积组合方式三、面积组合本章结束本章结束一、组合的分类：等灵敏度组合和不等灵敏度组合第二节 简单线性组合的方向性一、组合的基本概念：道间距：组内距：x xx x