【正文】 第一節(jié) 概述 靜校正是陸地地震資料常規(guī)處理流程中必不可少的一環(huán)。在我國西北地區(qū)，地表?xiàng)l件比較復(fù)雜，靜校正問題尤為嚴(yán)重。目前地震勘探的重點(diǎn)主要在我國的西部 , 在這些地區(qū)靜校正問題嚴(yán)重制約著地震勘探的效果，解決好靜校正問題具有重要的理論意義和實(shí)際意義。 靜校正方法從所采用的信息源頭來分 大致可分為三類： 第一類野外進(jìn)行專門的觀測，如小折射、微測井、地形測量等，獲得近地表模型中的控制點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)外推或內(nèi)插到各個(gè)點(diǎn)上；然后確定一個(gè)基準(zhǔn)面或者是一個(gè)參考面，再根據(jù)地形線高程數(shù)據(jù)，計(jì)算出每一個(gè)炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)上的校正量。這一類的校正量通常稱為野外靜校正量，其原因之一是因?yàn)樾畔⒅饕獊碜杂谝巴庖恍ｉT的觀測，它可以與正常生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行觀測，也可以在正常生產(chǎn)前進(jìn)行觀測，但不能在正常生產(chǎn)后再去進(jìn)行；而另一個(gè)原因是這一部分工作主要由野外作業(yè)來完成。 當(dāng)野外作業(yè)把正常生產(chǎn)數(shù)據(jù)（記錄磁帶）送往處理中心進(jìn)行處理時(shí)，也必須同時(shí)提交野外靜校正量數(shù)據(jù)。屬于這一類的靜校正量估算方法有：高程校正、基準(zhǔn)面校工、模型靜校正、沙丘曲線靜校正。應(yīng)該說，這是靜校正方法中最基本的方法，即使是屬于第二類中的一些方法，其中有些方法最終也提供一個(gè)近地表模型，然后才去計(jì)算靜校正量，從而也轉(zhuǎn)到這一類的算法中來。 第二類 :信息源來自于正常生產(chǎn)地的初至信息 我們知道，正常生產(chǎn)炮的初至信息一般是直達(dá)波和近地表折射波，進(jìn)人復(fù)雜山地以后，初至波信息變得十分復(fù)雜，除了上述兩種類型波以外，可能還有透射波、反射波、反射折射波、折射反射波，以及多次折射波和多次折射反射波等。利用初至信息估算靜校正量的方法為數(shù)眾多，在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，是十分重要的一類靜校正量估算方法。 第三類，根據(jù)正常生產(chǎn)記錄中的反射波信息估算靜校正量 一般情況下，這類算法是在應(yīng)用前面第一、第二類算法估算出的靜校正量以后的記錄上進(jìn)行，其目的是解決剩余靜校正量問題。首先，這類方法利用的是經(jīng)過常規(guī)處理和動(dòng)校正以后的道集記錄，要求數(shù)據(jù)有較高的信噪比，因此一般以信噪比較高的目的層為中心提取一個(gè)時(shí)窗段內(nèi)的數(shù)據(jù)來運(yùn)算；其次這類算法主要是解決靜校正量中的高頻分量的小校正量部分，其基本原理是疊加能量最大或者具有較高的相似性度量。 對于長波長分量，常規(guī)的反射波剩余靜校正是無法解決的，要設(shè)計(jì)專門的模塊去進(jìn)行估算；最后要指出的是，這類方法是在動(dòng)校正以后的記錄上進(jìn)行，如果存在剩余動(dòng)校正量，也被視為剩余靜校正量，為此希望動(dòng)校正速度準(zhǔn)確。但是速度分析又受靜校正量的影響，而速度分析程序一般沒有考慮靜校正量的存在，這就有必要把速度分析與反射波剩余靜校正組合起來進(jìn)行重復(fù)使用，這一點(diǎn)與上述兩類靜校正方法是不相同的。 靜校正方法雖然為數(shù)眾多，但目前仍然是地震勘探方法中的研究熱題。這是因?yàn)檫M(jìn)人復(fù)雜地區(qū)以后，由于條件的錯(cuò)綜復(fù)雜、多變，靜校正方法很難適應(yīng)；另外，復(fù)雜地區(qū)地震數(shù)據(jù)信噪比低，有些靜校正方法的應(yīng)用受到了限制；第三是在復(fù)雜地區(qū)，靜校正問題已成為制約地震數(shù)據(jù)處理成果品質(zhì)提高的重要因素。因此，今后較長的一段時(shí)間內(nèi)，靜校正方法的研究仍然是一個(gè)重要的課題。預(yù)計(jì)在以下幾個(gè)方面將會(huì)有一些較好的研究成果： （ 1） 近地表模型的調(diào)查與研究包括野外觀測方法與室內(nèi)處理方法 。 著重要解決的是折射波界面極不穩(wěn)定的 、初至波信息十分復(fù)雜的情況下 ， 近地表模型的調(diào)查與建立的有效方法 ， 提高模型與實(shí)際情況的吻合程度 。 （ 2）在算法上，一個(gè)是走時(shí)層析反演技術(shù)的發(fā)展與完善；一個(gè)是非線性系統(tǒng)的引入和對非線性算法的研究；而另一個(gè)是迭代運(yùn)算的效率。在地球物理方法上，探索多波多分量信息的運(yùn)用，擴(kuò)大用于靜校正量估算所用的波的類型。 （ 3） 伴隨著地震數(shù)據(jù)的高分辨率處理 ， 要研究前面提到過的 “ 靜而不靜 ” 的問題以及解決問題的辦法 。 由于低降速帶界面不明顯或者不存在 ，淺 、 中 、 深反射到達(dá)地表時(shí)在地表層內(nèi)路徑不同 ，導(dǎo)致了淺 、 中 、 深反射應(yīng)有不同的 “ 靜 ” 校正量 。 （ 4） 從靜校正量的精度出發(fā) ， 考慮高分辨率資料處理的需求 ， 不能忽視頻率與靜校正量之間的關(guān)系 ， 進(jìn)行分頻靜校正 ， 要研究與分頻靜校正相適應(yīng)的處理流程 。 （ 5）靜校正量在基準(zhǔn)面的選擇，在復(fù)雜山地是一個(gè)不可忽視的問題，伴隨而來的若替換速度選擇不當(dāng)，會(huì)使問題變得更加復(fù)雜?；鶞?zhǔn)面與速度分析、動(dòng)校正、疊加成像和偏移成像都有緊密的關(guān)系，如何處理是不可忽視的一個(gè)研究課題。從靜校正角度出發(fā)，靜校正量越小越好，理應(yīng)為地形線的平滑線，但這為速度分析、疊加和偏移成像帶來困難。浮動(dòng)基準(zhǔn)面采用了折衷的辦法，但一到復(fù)雜山地，很難滿足浮動(dòng)基準(zhǔn)面的兩個(gè)基本條件。因此靜校正量基準(zhǔn)面的選擇，在復(fù)雜山地是一個(gè)很難確定的問題，主要應(yīng)以疊加效果為主，兼顧偏移的需求。 （ 6）為了適應(yīng)多波多分量地震勘探技術(shù)發(fā)展的需求，橫波靜校正方法的研究與應(yīng)用，已逐漸提到議事日程上來。橫波速度和頻率均比縱波要低，在表層結(jié)構(gòu)模型傳播的過程中，必然表現(xiàn)出與縱波有其不同的特征，應(yīng)當(dāng)有適應(yīng)橫波特征的靜校正量方法。完全采用與縱波相同的靜校正量方法估算靜校正量，其精度很難滿足橫波靜校正的要求。另外。目前普遍采用縱波震源激發(fā)、在界面上發(fā)生波的轉(zhuǎn)換，在地面接收橫波。這就是說，射線向下是縱波，向上是橫波，炮點(diǎn)是縱波校正量，接收點(diǎn)是橫波校正量。我們必須研究與此相適應(yīng)的靜校正方法。 （ 7）初至拾取的方法很多，常用的有相關(guān)法、最大振幅法、能量比值法等，應(yīng)該有一整套的質(zhì)量控制方法，如壞炮、壞道判斷的 QC手段；炮點(diǎn)偏離判斷 QC手段；判斷觀測系統(tǒng)定義 QC手段；檢查初至抬取質(zhì)量 QC手段；分析靜校正量分布特點(diǎn) QC手段；適應(yīng)干視速度突變的QC手段；分析和判斷靜校正量計(jì)算結(jié)果的 QC手段。初至抬取的質(zhì)量，是采用初至信息求靜校正量所有方法的基礎(chǔ)，初至?xí)r間拾取不準(zhǔn)，其方法成果必然失敗。 靜校正方法很多 ， 歸納起來主要有以下三大類 第一類是基于模型和高程為基礎(chǔ)的靜校正計(jì)算方法 。 （ 1） 基準(zhǔn)面校正； CMP疊加參考面校正；低降速帶底面校正 。 （ 2） 控制點(diǎn)數(shù)據(jù)線性內(nèi)插法 （ 微測井 、 小折射方法等建立控制點(diǎn)數(shù)據(jù) ） 。 （ 3） 沙丘曲線法 （ 根據(jù)沙丘厚度在延遲時(shí)曲線上找到對應(yīng)的延遲時(shí) ， 計(jì)算靜校正量 ） 。 （ 4） 相似系數(shù)法 。 （ 5） 數(shù)據(jù)庫法 （ 建立導(dǎo)線成果 、 浮動(dòng)基準(zhǔn)面高程 、 地表高程 、 小折射成果 、 高速層頂深度 、 潛水面深度等數(shù)據(jù)庫） 。 第二類是基于生產(chǎn)炮初至信息為基礎(chǔ) （ 1） 基于折射原理的方法： ① 斜率 、 截距時(shí)間法 ， 包括單傾斜和多傾斜折射面； ② 合成延遲時(shí)法 ， 包括 ABC方法 、 FARR顯示方法 、 相對延遲時(shí)法 、 絕對折射靜校正 、 合成延遲時(shí)法 （ DRS） ； ③ 時(shí)間深度項(xiàng)法或稱為互換法 ， 包括 GRM、EGRM、 ABCD法 、 相對折射靜校正 （ RRS） 、 相遇時(shí)間法等； ④ 回折波和折射波連續(xù)速度模型反演靜校正方法； ⑤ 迭代反演低降速帶厚度法靜校正 （ 假設(shè) v0 已知情況下 ） ； ⑥ 折射分析射線反演靜校正方法； （ 2） 基于其它原理的方法： ① 走時(shí)層析反演 ， 包括近地表速度模型約束反演 、 廣義線性反演 （ GLI） 、 模型反演 、 數(shù)值等效法等； ② 初至曲線擬合 ， 包括指數(shù)曲線擬合法 、 光滑曲線擬合法 、 模型曲線擬合法等； ③ 多域正交迭代； ⑤ 回折波層析成像法靜校正； ③全差分法。 第三類是基于生產(chǎn)炮反射波信息 （ 1） 最大疊加能量準(zhǔn)則法 （ 二階差分法等 ） ， （ 2） 相關(guān)法求靜校正量 ， 包括 MISER（ 與模型道相 關(guān) ） 、 SATAN等 。 （ 3） 模型迭代法 （ 求長波長分量靜校正等 ） 。 （ 4） 其它高級算法包括蒙特卡羅迭代法 、 遺傳算法 、 阻尼 LSQR算法 、 高斯賽德爾迭代算法等 。 （ 5）波動(dòng)方程延拓靜校正方法。 上面列舉的一些靜校正方法 ， 基本反映了當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 。 我們面臨的任務(wù)是：一方面是繼續(xù)研究和發(fā)展一些新的方法和技術(shù)；另一方面是作業(yè)人員如何根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場千變?nèi)f化的地表?xiàng)l件 ， 選擇合適的方法 ， 組織有效的靜校正處理流程 ， 追求較好的應(yīng)用效果 。 近幾年隨著勘探戰(zhàn)場的轉(zhuǎn)移 ， 進(jìn)人復(fù)雜地區(qū)工作 ， 靜校正技術(shù)有了很大的發(fā)展 ， 出現(xiàn)了為數(shù)眾多的成果和適應(yīng)各種不同條件的方法 ， 在這種情況下 ， 討論應(yīng)用技術(shù)就更加需要和更加現(xiàn)實(shí) 。 總之靜校正技術(shù)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù) ， 同時(shí)又是一項(xiàng)具有較高難度的藝術(shù)；因此除了具有先進(jìn)的方法與技術(shù)外 ， 還必需具有豐富的處理經(jīng)驗(yàn)和對靜校正問題有較高的造詣 。 只有這樣 ， 才有把握處理好復(fù)雜地區(qū)地震數(shù)據(jù)的靜校正問題； “ 知彼知己 ， 百戰(zhàn)不殆 ” ， 我們把問題和情況研究透了 ， 解決問題的辦法也就迎刃而解了 。 第二節(jié) 參考面與野外高程靜校正 在討論靜校正量的拾取、計(jì)算、解釋、應(yīng)用時(shí)，與所選用的參考面位置有關(guān)。參考面的選擇不僅影響計(jì)算出的靜校正量值的大小，而且還涉及到使用的計(jì)算方法是否正確，最后用于解釋的成果是否準(zhǔn)確。我們常用的有以下三個(gè)參考面。 一 、 CMP疊加參考面 數(shù)據(jù)采集是在地面上進(jìn)行的 ， 炮點(diǎn)和接收點(diǎn)均在地面上 （ 利用井口時(shí)間 ， 將井中激發(fā)點(diǎn)校正到地面上 ） 。 但在數(shù)據(jù)處理中 ， 有些處理方法 ，如速度分析 、 動(dòng)校正 、 疊加等 ， 都與雙曲線的定義有關(guān) ， 只有地面水平 ，并且低降速帶沒有橫向變化 ， 共深度點(diǎn)時(shí)距曲線才可近似地認(rèn)為是一條雙曲線 。 為此 ， 我們必須在一個(gè)或相鄰幾個(gè) CMP道集的炮點(diǎn)和接收點(diǎn)所涉及的范圍內(nèi) ， 確定一個(gè)時(shí)間地形平均面 。 我們?nèi)「髋邳c(diǎn)與接收點(diǎn) ， 利用高程和低降速帶的厚度和速度計(jì)算出的校正量的平均值 ， 作為這個(gè)時(shí)間地形平均面的統(tǒng)一校正量 。 如果用炮點(diǎn)和接收點(diǎn)校正量與這個(gè)平均校正量之差對相應(yīng)的道進(jìn)行校正 ， 就相當(dāng)于把炮點(diǎn)和接收點(diǎn)分別校正到這樣一個(gè)水平時(shí)間地形平均面上 。 在這個(gè)面上 ， 時(shí)距曲線可近似地認(rèn)為是雙曲線 ， 可進(jìn)行速度分析 、 動(dòng)校正與 CMP疊加 ， 因此這個(gè)面被稱為 CMP疊加參考面 。 由于各 CMP之間地面位置覆蓋范圍是部分重疊的 ， 且面是以時(shí)間表示的 ， 在一個(gè)或相鄰幾個(gè) CMP道集范圍內(nèi)是水平的 ， 不同的 CMP道集之間這個(gè)面是隨著 CMP的位置 （ 地形面 ） 而浮動(dòng)的和重疊的 ， 因此這個(gè)面有時(shí)又稱為水平浮動(dòng)平滑時(shí)間地形面 。 CMP疊加參考面是處理中經(jīng)常使用的一個(gè)參考面，盡管在模型機(jī)制上它并不實(shí)際存在，用圖形也難以描繪出來，但在 CMP疊加處理方法流程中以及其它方法流程中，建立這樣一個(gè)參考面是十分重要的。 一 、 低降速帶底面 低降速帶底面 ， 又稱風(fēng)化層底面 ， 在分析問題時(shí) ， 我們有時(shí)要用到這個(gè)面 。 風(fēng)化層可以是層狀結(jié)構(gòu) ， 每一層的速度和厚度無論在垂向或橫向上都是變化的 。 實(shí)際使用時(shí)通常是 1至 3層 ， 最多不超過 5層 。 風(fēng)化層的總厚度定義為從地形面到最下面一層的底面之間的垂直距離 。 一般情況下 ， 低降速帶底面與地形面之間是不平行的 。 低降速帶底面是實(shí)際存在的一個(gè)面 。 野外進(jìn)行小折射測量 ， 就是追蹤這個(gè)面 ， 室內(nèi)處理也希望能解釋出這個(gè)面的準(zhǔn)確位置 ， 但實(shí)際應(yīng)用中困難較多 。 不少的靜校正處理方法是針對這一點(diǎn)而設(shè)計(jì)的 。 一 、 基準(zhǔn)面 基準(zhǔn)面是用戶在一個(gè)工區(qū)內(nèi)所選用的參考面 。 當(dāng)?shù)乇砀叱套兓淮髸r(shí)， 基準(zhǔn)面采用水平面 ， 如華北 、 東北地區(qū)一般都采用水平面；當(dāng)?shù)乇砀叱套兓^大時(shí) ， 如我國西北某些地區(qū) ， 就不宜采用水平面作為靜校正基準(zhǔn)面 ， 而可選用接近地表的傾斜面甚至曲面作為靜校正的基準(zhǔn)面 ， 在這種情況下 ， 最終處理后的地震剖面上構(gòu)造形態(tài)會(huì)產(chǎn)生畸變 ， 因此在解釋之前要進(jìn)行地表空間校正處理 。 基準(zhǔn)面的選擇是一件十分重要的工作 ， 針對不同的地表結(jié)構(gòu) ， 基準(zhǔn)面的深度有其最佳的位置 ， 我們可以根據(jù)靜校正量的精度要求 ， 來確定基準(zhǔn)面深度的選擇范圍 。 在計(jì)算基準(zhǔn)面靜校正量時(shí) ， 我們假設(shè)地震波在地表和基準(zhǔn)面之間是上下垂直傳播的 。 但實(shí)際情況并非如此 ， 射線與垂直線呈一定角度出射 ， 鉛垂線與斜線長短之差 ， 就是我們計(jì)算基準(zhǔn)面靜校正量之誤差 ， 這個(gè)誤差與低降速帶的厚度 ， 炮檢距的大小有關(guān) 。 根據(jù)誤差的計(jì)算公式 ， 針對某一地表模型結(jié)構(gòu) ， 就可確定出基