散射地震數據處理技術隧道超前預測設備

同度物探散射地震數據處理技術散射地震勘探是采用小排列、密集采集的方式。偏移距小于目標深度的1/2。用炮點記錄生成的垂直速度剖面就可以代表炮點下方的地質結構，這是地震散射數據處理的基本理念。因此散射地震數據處理的核心就是從單炮記錄生成垂直速度剖面，聯合所有的速度剖面組成三維速度結構這兩個環節。單炮記錄生成垂直速度剖面是數據處理的中心環節，包括以下二項關鍵技術。

散射地震數據處理技術隧道超前預測設備

1）方向濾波

方向濾波是散射地震數據處理的關鍵技術。因為散射波較弱，容易被各種干擾掩蓋。濾除直達波、面波與環境干擾是常規的濾波技術。水域勘探中多次波是最主要干擾，這里采用雙曲濾波技術進行濾波。圖4A、B是雙曲濾波前、后的記錄比較。可以看出直達波和多次波基本被濾除了。

2）速度掃描

速度掃描是從散射波記錄構建垂直速度剖面的關鍵技術。速度掃描是通過Radon變換

將空間-時間域地震數據變換到時間-波速域中。在時間-速度域中，縱坐標時間是垂直散射雙程時，橫坐波速度是上覆地層的平均波速。變換公式如下。

其中x為偏移據，τ為垂直散射雙程時，v為平均波速。掃描結果如圖4C。

掃描圖像中的每個能量極值點都代表一個散射界面。極值點的縱坐標為界面的雙程時，橫坐標為界面上覆地層的平均波速。很容易由此計算出極值點對應的界面深度和層速度曲線（圖4D），這就是所求的垂直波速曲線。曲線中顯示了各界面的深度與各地層的波速。

圖1 速度剖面處理流程與結果

3）偏移成像

偏移成像是由地震散射記錄重建地界面分布的一種反演算法。偏移成像可獲得地質界面的形態分布，其成像的物理量就是散射系數α。像反射系數一樣，α有正負和大小，代表地層模量差異的正負和大小。偏移計算生成的地質界面與速度剖面的界面位置是一致的，兩者可互相印證，偏移成像的界面連續性更好，且與反射地震的時間剖面有些類似，更常被使用。

偏移成像的數學基礎是方程（6）的逆問題。經過對震源的歸一化處理，對于n個激發點與m個接收點的地震記錄數據的偏移成像計算由下式給出：

其中r為像點位置矢量，ri、rj分別為激發點、接收點位置矢量；vi、vj分別為入射波與散射波的波速；uij為第i次激發第j個接收點的記錄。

因為散射地震使用小排列采集方式，因而偏移成像的計算實際上是小角度范圍內地震記錄的疊加，而不像反射地震CDP道集那樣大偏移距數據的合成，因而保有較高的橫向分辨率。