【正文】 相接的時距曲線。其G點延遲時的計算公式為： 該方法常用于彎線或三維地震記錄的延遲時計算，許多軟件中都采用了這種算法，如KLseis軟件、綠山軟件等。如果XY等于零，則與ABC方法相同。 廣義互換法（GRM）BD E F GV2V1XYAC圖117 GRM方法資料解釋示意圖GRM方法是在ABC方法基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它也是用于計算延遲時的一種方法，主要適用于要計算的點處沒有接收點的情況，同樣要求直測線相遇觀測的數(shù)據(jù)及其互換時間。求出延遲時。根據(jù)延遲時的定義，B點的延遲時為： 。當(dāng)表層速度、厚度(界面傾角)或地表劇烈變化時，截距時間方法不適用（圖115）。當(dāng)野外采集為單邊放炮時，則只能按單支解釋，即A、C炮點分別解釋，其解釋結(jié)果見對應(yīng)列數(shù)據(jù)；這時如果界面傾角較大，解釋結(jié)果誤差較大。該方法常用于小折射資料解釋，一般適合于相遇觀測的數(shù)據(jù)。）的情況下，折射層速度可近似為：圖113 截距時間法 見圖113，炮點延遲時為： 由此可得出： 圖114 截距時間法解釋實例整理后得到折射界面埋深的計算公式： 截距時間法是直接利用截距時間來計算折射層深度的方法。這樣，截距時間就是炮點延遲時和檢波點延遲時之和。折射波資料的解釋方法很多，在此我們只介紹與研究近地表層有關(guān)的幾種常用方法。 折射波時距曲線是一條直線，在水平時其斜率的倒數(shù)是界面速度，界面速度大時，時距曲線平緩，反之，時距曲線較陡。 折射界面是速度界面，而反射界面是波阻抗界面。 由時距曲線的斜率可以求得視速度，其折射層速度則由兩支的折射波視速度求取，其計算公式為： 由于折射界面傾角不知，當(dāng)傾角較小時，將公式簡化為： 折射波的特點 下覆介質(zhì)的速度大于上覆介質(zhì)速度時才能形成折射波。當(dāng)臨界角θc小于界面傾角α?xí)r，V2u是負值，這意味著遠炮檢距比近炮檢距初至波的到達時間要早。當(dāng)界面傾斜時，不同方向接收到的折射波速度是不同的，它不等于介質(zhì)的真實速度，它是沿測線方向觀測到的地震波(初至波)傳播速度，被稱為視速度，該視速度由時距曲線的斜率求得（見圖111）。圖中還標(biāo)明了形成初至波的炮檢距，被稱為超越距離（xc1和xc2），它是某一層折射波與上一層折射波(直達波)旅行時間相等時的炮檢距，也叫超前距離。其截距時間受界面埋深和上覆地層速度的影響。直達波是波從震源出發(fā)沒有經(jīng)過任何界面而直接到檢波點的波，其時距曲線（見圖110）方程為： 可見，直達波時距曲線與界面埋深無關(guān)，因此它的時距曲線截距時間（炮檢距為零時的直達波到達時間）為零。 水平層狀介質(zhì)的折射波時距曲線時距曲線是反映時間和距離關(guān)系的曲線，即波從震源出發(fā)，沿測線方向傳播距離與傳播該距離所需的時間的關(guān)系曲線?；胁ǖ膫鞑ヒ鹆诵碌男?yīng)：因為兩種介質(zhì)是密接的，為了滿足邊界條件，在上覆介質(zhì)中要激發(fā)出新的波動，即地震折射波。產(chǎn)生了沿界面以V2速度傳播的滑行波；使出射角等于90176。統(tǒng)一基準(zhǔn)面校正速度是計算高速層頂界面或中間參考面到統(tǒng)一基準(zhǔn)面之間的校正量所用的速度，見圖18中帶箭頭的實線，統(tǒng)一基準(zhǔn)面中間參考面統(tǒng)一基準(zhǔn)面圖18 基準(zhǔn)面校正示意圖高速層頂界面中間參考面校正速度一般是高速層速度的平均值，它是橫向不變的常速；中間參考面校正速度是計算高速層頂界面到中間參考面之間校正量所用的速度，見圖18中帶箭頭的虛線，中間參考面校正速度是實際的高速層速度，因此它是空變的。 基準(zhǔn)面校正速度基準(zhǔn)面是深度域的，而要計算時間域的基準(zhǔn)面靜校正量必然用到速度，這個速度叫做基準(zhǔn)面校正速度或替換速度。CMP1校正后的雙曲線歪曲后的雙曲線地形線CMP參考面TX圖17 靜校正應(yīng)用效果示意圖 中間參考面中間參考面是為了減小高速層頂界面起伏和高速層速度橫向變化的影響，提高靜校正精度而定義的一個面，它不是一個地質(zhì)界面。在應(yīng)用高頻分量后，對因近地表變化引起的旅行時畸變進行了校正，恢復(fù)了反射波時距曲線的標(biāo)準(zhǔn)雙曲線形態(tài)（圖17），提高了疊加的質(zhì)量。首先應(yīng)用高頻分量，對于一個CMP點來說，CMP參考面是個平面（圖16），將與該CMP點有關(guān)的所有炮點和檢波點校正到這個平面上。高頻分量是原始靜校正量與CMP校正量的差。 CMP參考面CMP參考面來自最終靜校正量，它是個時間面。當(dāng)采用水平基準(zhǔn)面時，這個誤差都無法通過調(diào)整基準(zhǔn)面深度和炮檢距而縮小，這時就需要引入CMP參考面的概念，來實現(xiàn)靜校正量最小。因此，在地形起伏劇烈的山地區(qū)不能采用浮動基準(zhǔn)面，而應(yīng)采用水平基準(zhǔn)面，其選取方法為：遵循“少剝多填”的原則，一般選工區(qū)內(nèi)的最高海拔高程。圖12 浮動基準(zhǔn)面的選取在地形區(qū)域起伏很大的地區(qū)，如復(fù)雜山地區(qū)，很難滿足浮動基準(zhǔn)面的選取原則。其浮動基準(zhǔn)面選取原則為：a) 在地表到高速層頂界面之間；b) 浮動基準(zhǔn)面的起伏波長大于最大炮檢距的3倍；c) 在最大炮檢距范圍內(nèi)排列兩端點的連線與浮動基準(zhǔn)面之間的高差所引起的時差小于反射波周期的四分之一。把數(shù)據(jù)調(diào)整到這個面上后，相當(dāng)于激發(fā)點和檢波點都位于這個基準(zhǔn)面上。 基準(zhǔn)面的選取與靜校正計算和靜校正應(yīng)用有關(guān)的參考面有三種：統(tǒng)一基準(zhǔn)面、CMP參考面和中間參考面，不同參考面的選取原則和方法、目的和作用各不相同。常用的是從t0時間減去的校正量為負號，從t0時間加上的校正量為正號。基準(zhǔn)面靜校正用以消除風(fēng)化層的時間影響并把時間調(diào)整到基準(zhǔn)面高程上，也就是說它包括風(fēng)化層校正（含地形校正）和基準(zhǔn)面校正兩部分。概括起來講，風(fēng)化層受溫度、降水、潮汐、冰運動、風(fēng)、近代侵蝕和沉積作用、火山活動和地震、人文活動等因素影響，不同時段其風(fēng)化層結(jié)構(gòu)和地球物理參數(shù)是有變化的，有時甚至差異很大。風(fēng)化層的區(qū)域分布可粗略的分為以下幾類：a) 近似均勻區(qū)；b) 低速層和其它異常層在山脊上厚而在山谷薄，例如那些與潛水面聯(lián)系在一起的低速層；c) 低速層在山谷厚而在山脊上薄，意味著有比較厚的沖積充填；d) 低速層隨機分布。典型的風(fēng)化層速度在400－800m/s，有時甚至低于空氣中的速度(340m/s)。地質(zhì)風(fēng)化層表現(xiàn)為巖石的原地剝蝕與分解；地震風(fēng)化層通常是指由空氣而不是水充填巖石或非固化土層孔隙的區(qū)域，術(shù)語LVL（低速層）通常用于地震風(fēng)化層。當(dāng)射線在風(fēng)化層中的射線路徑越接近垂直(風(fēng)化層與高速層速度差異越大時)，并且基準(zhǔn)面越接近風(fēng)化層的底界面時，這種路徑的差異就越小，對反射波時距曲線地影響也越小。但我們知道，地震波在近地表介質(zhì)中傳播的射線路徑是隨著地層埋深和炮檢距變化而變化的，因此，上面假設(shè)嚴格講是不正確的。我們之所以將消除表層因素的校正稱為靜校正，主要是假設(shè)地震波在近地表介質(zhì)中是垂直傳播的，應(yīng)用時是對整個地震道進行簡單時移，并且對于不同炮檢距的炮點或檢波點其校正量是唯一的。其目的就是要獲得在一個平面上進行采集，且沒有風(fēng)化層或低速介質(zhì)存在時的反射波到達時間。為了實現(xiàn)這個校正，通常需要定義一個參考面，我們稱之為基準(zhǔn)面。第一章 基本理論與方法1 靜校正基礎(chǔ)知識 靜校正概念及特點對于表層而言，常規(guī)疊加必須滿足兩個基本條件，即地表水平和均勻水平層狀介質(zhì)，只有這樣在地表接收到的反射波時距曲線才是雙曲線，才能在應(yīng)用常規(guī)動校正后，保證同相疊加。但當(dāng)存在地表起伏或近地表地層厚度和速度橫向變化時，就會引起反射波雙曲線畸變，進而影響疊加效果，降低資料品質(zhì)；為了減少近地表介質(zhì)的影響，需要對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的校正，這種校正我們稱之為靜校正。因此，靜校正的作用是消除地表高程、風(fēng)化層厚度以及風(fēng)化層速度變化對地震資料的影響，把資料校到一個指定的基準(zhǔn)面上。圖11 靜校正的概念和特點注：實線為實際反射波傳播路徑，虛線為靜校正后的反射波傳播路徑。也就是說，靜校正量不隨著反射層埋深和炮檢距的變化而變化。通過圖11的模型可進一步說明這個問題，靜校正將炮點S和檢波點R分別校正到S’和R’，而使反射波的射線路徑發(fā)生了變化，改變了反射波時距曲線形態(tài)。 風(fēng)化層和高速層上面談到靜校正有消除風(fēng)化層厚度和速度變化的作用，在地質(zhì)學(xué)中經(jīng)常談到風(fēng)化層的概念，但對于地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家來講，風(fēng)化層的概念是不同的，應(yīng)區(qū)分為地震風(fēng)化層或地質(zhì)風(fēng)化層。風(fēng)化層的速度有時是漸變的，有時是明顯分層的。通常風(fēng)化層的底界面是潛水面(潛水面上下巖性相同)，也就是常說的高速層頂界面，因此，高速層頂界面以下的速度為1500m/s或更高；有些地區(qū)高速層頂界面是一個地質(zhì)界面，而不是潛水面，這時高速層速度主要受巖性影響。較深部地層而言，風(fēng)化層具有更為明顯的時變性，引起時變性的原因更為復(fù)雜多變。通常認為，風(fēng)化層是引起靜校正的主要原因，但通過近年的實踐與探索證明，僅解決風(fēng)化層帶來的靜校正問題是不夠的，高速層頂界面的劇烈起伏及其速度的橫向變化同樣會帶來較大的靜校正問題。在進行相加之前，最好先對符號進行約定。這樣，最終基準(zhǔn)面校正量計算公式為： 式中：T——炮點或檢波點靜校正量，ms； hi——第i層厚度，m； vi——第i層速度，m/s； n——表層模型厚度層數(shù)； て——井深或檢波器埋深地校正量，s； hd——基準(zhǔn)面高程，m； hg——高速層頂界面高程，m； vs——基準(zhǔn)面校正速度（替換速度），m/s。 統(tǒng)一基準(zhǔn)面統(tǒng)一基準(zhǔn)面是人為定義的參考面，它是地震剖面的起始零線，剖面上各反射層的時間都要以這個基準(zhǔn)面為參考。統(tǒng)一基準(zhǔn)面分為水平基準(zhǔn)面和浮動基準(zhǔn)面兩種；在地形區(qū)域起伏不太劇烈的地區(qū)，可以采用浮動基準(zhǔn)面。此時的浮動基準(zhǔn)面既是地震剖面的起始零線，又是速度分析和疊加的參考面。如圖12，如果對地表平滑太大，地表與浮動基準(zhǔn)面之間高差過大，無法保證靜校正量最小，從而影響疊加效果；若平滑太小，則無法滿足浮動基準(zhǔn)面的選取原則。x地表基準(zhǔn)面OZH反射面圖13 基準(zhǔn)面靜校正量誤差分析采用水平基準(zhǔn)面后，由于水平基準(zhǔn)面與地表之間的高差更大，它同樣帶來靜校正量較大的問題，如圖13所示，常規(guī)計算的基準(zhǔn)面校正量為垂直地表到基準(zhǔn)面之間的厚度z的校正量： 而實際基準(zhǔn)面靜校正量應(yīng)該為地表到反射面（實線）與基準(zhǔn)面到反射面（虛線）之間的時差： 由此造成的基準(zhǔn)面校正量誤差為：Z=100mZ=80mZ=60mZ=40mZ=20m圖14 基準(zhǔn)面靜校正量誤差曲線 圖14反映了不同基準(zhǔn)面深度靜校正量誤差隨炮檢距的變化曲線，可見，基準(zhǔn)面與地表之間高差越大，靜校正誤差越大；當(dāng)基準(zhǔn)面埋深一定時，靜校正誤差隨著炮檢距的增大而增大。實質(zhì)上，在引入CMP參考面概念后，不論地形起伏大小都可以采用水平基準(zhǔn)面，但對于地形區(qū)域起伏不是很劇烈，并且以往一致采用浮動基準(zhǔn)面的地區(qū)，也可以不采用水平基準(zhǔn)面，如塔里木盆地沙漠區(qū)等。對于某一個CMP道集來說（圖15），其CMP校正量等于CMP道集內(nèi)所有參與疊加的有效地震道靜校正量的平均值，用公式表示為： 式中：N——單個CMP點記錄總道數(shù)(覆蓋次數(shù))； ΔTS——炮點靜校正量； ΔTR——接收點靜校正量；CMP炮點檢波點圖15 CMP參考面的概念因此，CMP參考面實質(zhì)上分離出高低頻靜校正量，CMP校正量是一個低頻分量，它是從CMP參考面到統(tǒng)一基準(zhǔn)面之間的雙程旅行時。圖16 靜校正量的應(yīng)用靜校正量應(yīng)用時分兩步進行。在CMP參考面上進行速度分析和疊加，確保靜校正量最小。第二步是疊加后再應(yīng)用CMP校正量（低頻分量），校正到水平基準(zhǔn)面上去。關(guān)于中間參考面的詳細內(nèi)容見第四章。深度域基準(zhǔn)面有統(tǒng)一基準(zhǔn)面和中間參考面兩種，因此對應(yīng)的校正速度也有兩個，即統(tǒng)一基準(zhǔn)面校正速度和中間參考面校正速度。V1V2V2V1O透射波滑行波圖19 折射波的形成折射波2 折射波基本理論 折射波的形成V1V2V3h1h2xtti2ti1V3V2V1R1R2直達波折射波1折射波2圖110 折射波時距曲線xcr1xcr2xc1xc2震源爆炸后，地震波以不同入射角傳播到某一界面，見圖19，當(dāng)下覆地層速度V2V1時，入射角θ1小于出射角θ2，隨著入射角θ1的增大，出射角θ2也在增大；當(dāng)入射角達到某一角度θc時，出射角θ2等于90176。時的入射角叫做臨界角。折射波產(chǎn)生的條件是下覆地層的速度必須大于上覆地層的速度。對于初至波而言，一般分為直達波和折射波，所以討論初至波時距曲線也通常分為兩種。水平層狀介質(zhì)的m層折射波時距曲線方程為： 第m1層的折射波截距時間為：tidtiu圖111 傾斜界面折射波時距曲線 可見，折射波時距曲線與折射界面埋深有關(guān)。從圖110中還可以看出，在炮點附近一段距離內(nèi)沒有形成折射波，這段距離叫臨界距離(xcr1和xcr2)，也稱為盲區(qū)，它是產(chǎn)生折射波的最小炮檢距。其各自的計算公式為：第一層折射波的盲區(qū)： 第二層折射波的盲區(qū)： 第一層折射波的超越距離： 第二層折射波的超越距離： 傾斜界面折射波時距曲線 當(dāng)?shù)乇砗驼凵浣缑嫠綍r，不同方向接收的折射波速度是相同的，它等于介質(zhì)的真實速度。下傾方向的時距曲線方程： 下傾方向的時距曲線截距時間： 下傾方向折射波視速度： tidtiu圖112 臨界角、地層傾角與視速度的關(guān)系A(chǔ)BCD上傾方向的時距曲線方程： 上傾方向的時距曲線截距時間： 上傾方向折射波視速度： 上傾方向的折射波時距曲線較平緩，視速度高；下傾方向折射波的時距曲線較陡，視速度低。其物理意義見圖112，