散射地震数据处理技术隧道超前预测设备

同度物探散射地震数据处理技术散射地震勘探是采用小排列、密集采集的方式。偏移距小于目标深度的1/2。用炮点记录生成的垂直速度剖面就可以代表炮点下方的地质结构，这是地震散射数据处理的基本理念。因此散射地震数据处理的核心就是从单炮记录生成垂直速度剖面，联合所有的速度剖面组成三维速度结构这两个环节。单炮记录生成垂直速度剖面是数据处理的中心环节，包括以下二项关键技术。

散射地震数据处理技术隧道超前预测设备

1）方向滤波

方向滤波是散射地震数据处理的关键技术。因为散射波较弱，容易被各种干扰掩盖。滤除直达波、面波与环境干扰是常规的滤波技术。水域勘探中多次波是最主要干扰，这里采用双曲滤波技术进行滤波。图4A、B是双曲滤波前、后的记录比较。可以看出直达波和多次波基本被滤除了。

2）速度扫描

速度扫描是从散射波记录构建垂直速度剖面的关键技术。速度扫描是通过Radon变换

将空间-时间域地震数据变换到时间-波速域中。在时间-速度域中，纵坐标时间是垂直散射双程时，横坐波速度是上覆地层的平均波速。变换公式如下。

其中x为偏移据，τ为垂直散射双程时，v为平均波速。扫描结果如图4C。

扫描图像中的每个能量极值点都代表一个散射界面。极值点的纵坐标为界面的双程时，横坐标为界面上覆地层的平均波速。很容易由此计算出极值点对应的界面深度和层速度曲线（图4D），这就是所求的垂直波速曲线。曲线中显示了各界面的深度与各地层的波速。

图1 速度剖面处理流程与结果

3）偏移成像

偏移成像是由地震散射记录重建地界面分布的一种反演算法。偏移成像可获得地质界面的形态分布，其成像的物理量就是散射系数α。像反射系数一样，α有正负和大小，代表地层模量差异的正负和大小。偏移计算生成的地质界面与速度剖面的界面位置是一致的，两者可互相印证，偏移成像的界面连续性更好，且与反射地震的时间剖面有些类似，更常被使用。

偏移成像的数学基础是方程（6）的逆问题。经过对震源的归一化处理，对于n个激发点与m个接收点的地震记录数据的偏移成像计算由下式给出：

其中r为像点位置矢量，ri、rj分别为激发点、接收点位置矢量；vi、vj分别为入射波与散射波的波速；uij为第i次激发第j个接收点的记录。

因为散射地震使用小排列采集方式，因而偏移成像的计算实际上是小角度范围内地震记录的叠加，而不像反射地震CDP道集那样大偏移距数据的合成，因而保有较高的横向分辨率。