地震波的动校正是什么意思？有什么作用？

Question

如题所述

Answer 1

动校正也称为正常时差校正(NMO——Normal Move Out)。对多次覆盖地震记录而言，水平叠加是在共深度点道集进行的。由于非零炮检距正常时差的存在，共深度点反射波时距曲线为双曲线。动校正就是把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后，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(相当于自激自收的记录道)。

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，反射双曲线能校正为直线，叠加时各道能同相叠加。如果所用速度过大会使校正不足；反之，所用速度偏小，则导致校正过量。这两种情况都不能保证在叠加时实现同相叠加。对单次覆盖记录，动校正可用于炮集记录，直接得到单次覆盖地震剖面。

动校正的实现分为两步：动校正量的计算和根据动校正量进行的校正。

3.2.1.1 计算动校正量

对不同炮检距的道和不同反射时间的地震波动校量计算公式可写成如下形式：

地震勘探原理、方法及解释

式中：t_0i为共中心点处第i个界面一次反射波的回声时间；M为界面总个数；t_ij是炮检距为x_j的第j道上第i个界面一次反射波的到达时；V(t_0i)为t_0i时刻的速度；N是共反射点道集的总道数。由公式可以看出，动校正量Δt_ij既是t_0i的函数，又是x_j的函数。对于任一道来说(炮检距x_j固定)，深、浅层反射波(t_0i不同)的动校正量不同，即动校正量随时间而变。这就是动校正中所谓“动”的含义。当然，炮检距x_j改变也会引起动校正量的改变，即动校正量还随空间位置而变。

在动校量计算中，若能从地震记录中检测到反射波及个数，即每道的每个反射波只需计算一个动校正量，在动校正时对整个反射波用同一个校正量校正，该方法称为“波形整体动校正”，这种动校正无波形拉伸畸变。但是在实际中，一般有多少个反射波是不知道的，或者没有可靠的自动检测反射波的方法和软件检测反射波。在未知反射波存在时间的情况下，通常采用的方法是将不同炮检距的各道上的每一个时间的样点均认为存在反射波，对应的零偏移距地震道上每个样点时间均可看作一层反射界面的垂直反射时间t_0i(这时M为地震道的样点总个数)，这样，对每一道的每个样点都可计算一个动校正量，再对每个样点按各自的校正量校正，这种方法称为“逐点动校正”。逐点动校正存在波形拉伸畸变。目前的动校正方法仍以逐点校正法为主。

3.2.1.2 动校正的实现

动校正就是将t_ij时间的反射波移动Δt_ij时间存放在t_0i时间位置(t_ij＞t_0i)，用计算机对离散地震记录道进行动校正，实质就是将存放在内存中的样点值向小序号方向的内存单元移动，故称为“搬家”。以逐点动校正为例，即将相应于t_ij时刻的内存单元中的样值数据按动校正量的大小“搬”到相应于t_0i时刻的内存单元中去。虽然，对每一个时间t_ij而言，其校正量均是不一样的，但对固定采样间隔的离散数据而言，所能体现出的最少校正量为一个采样间隔，即一个内存单元，当相邻样点的动校正量之差小于半个采样间隔时，其校正量的差别无法体现，而只能用同样的校正量处理(即所能实现的校正量只能是采样间隔的整倍数)。据此，在一道中可能有相邻多个样点具有相同的搬家距离(时间)，若将搬家距离相同的样点分为一组，相邻组的搬家距离总是相差一个采样间隔。由于动校正量从浅到深的变化规律一般是越来越小，故相邻组“搬家”距离的变化规律一般是后一组比前一组少移动一个采样间隔。因此“搬家”结束后，相邻组之间会出现一个“空”，使某些样值点空缺。一般用“插值补空”的办法(用相邻样值点数据经运算后放入)来处理这一问题。“成组搬家”和“插值补空”的原理如图3-2所示。

图3-2 “成组搬家”和“插值补空”示意图

a—“搬家”前记录道样点位置；b—“搬家”后记录道样点位置

3.2.1.3 动校正中的拉伸畸变及其处理

地表接收到来自地下反射层的反射波是一个地震子波，由于地层的非完全弹性，一个地震子波一般有二至三个相位的延续长度，大约有100ms左右。理论上同一层的反射波仅有一个到达时间，若用同一个校正量对整个波形校正，就可保证动校正后反射波形的完整性。但在逐点动校正中，是逐点计算动校正量，再用采样间隔的整数倍将同搬家距离的样点分组，对浅层大偏移距的反射波，100ms左右长度的时间计算的校正量可能会分为若干组，按不同搬家距离进行搬家，组与组之间需要插一个样值，这样动校正后的反射波中要插入若干个样值，与动校前的反射波相比，波形拉长，周期加大，频谱向低频移动，这种现象称为动校拉伸畸变。拉伸畸变的示意图可用图3-3表示。

设动校正前某道反射波延续时间为Δt，动校正后变为Δt′，则动校正使反射波拉长了δt=Δt′-Δt，相对拉伸为(Δt′-Δt)/Δt。定义相对拉伸参数β等于相对拉伸的倒数，即

地震勘探原理、方法及解释

相对拉伸参数β的物理意义可由图3-4看出。

由图可知

Δt′=(t_i+Δt-Δt′_i)-(t_i-Δt_i)=Δt+(Δt_i-Δt′_i)

Δt=t′_i-t_i

图3-3 动校正引起的波形畸变示意图

(a)动校正前；(b)动校正后

图3-4 相对拉伸参数定义图示

故

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即相对拉伸参数为反射波延续时间与其首、尾点处动校正量之差的比值。

根据公式(3.2-3)可以导出动校正引起的畸变随空间、时间的变化规律：一般而言，同一道深、浅层畸变程度不同，浅层畸变大，深层畸变小；不同道上同一层的畸变程度也不同，炮检距大的道畸变大，炮检距小的道畸变小。

对于拉伸畸变的处理，目前主要靠切除方法，即将拉伸得太严重的时间段的振幅值冲零。这样做是以牺牲浅层信息为代价，最好的方法是能实现波形整体动校正。

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Answer 2

地 震波的动校正也称为正常时差校正（NMO——Normal Move Out）。对于多次覆盖地 震记录，由于非零炮检距正常时差的存在，共深度点反射波时距曲线为双曲线。动校正的目的是把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后，校正为共中心点处的回声时间。这样，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，这相当于自激自收的记录道。
动校正的主要作用包括：
提高信噪比：动校正后，共中心点反射波的时距曲线被拉平，从而可以进行地 震水平叠加，叠加成为一道，起到提高信噪比的作用。
准确地 震解释和地质解释：通 过动校正，可以恢复原始的地 震波形，使得地 震记录更为准确，从而有助于进一步的地 震解释和地质解释。这种畸变的修正对于地 下构造的解释和油气勘探具有重要的作用。
总的来说，动校正是地 震数据处理中的关键步骤，能够显著提高地 震数据的准确性和可靠性，为地质勘探和资源开发提 供有力支持。