《毕业设计（论文）地震记录的频谱分析和人工合成地震记录的原理与实现.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）地震记录的频谱分析和人工合成地震记录的原理与实现.doc（25页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、目录第一章 我国石油工业的发展概况1第二章 地震勘探原理4第三章 Linux操作系统及SU处理平台简介9（一） Linux操作系统简介9（二）SU处理平台简介9第四章 傅里叶变换基本原理及频域滤波原理10第五章 人工合成地震记录的实现原理121.制作原理12第六章 收获与总结14参考文献：15附录16附图19第一章 我国石油工业的发展概况 我国台湾省苗栗是近代第一口油井的诞生地，陕西省延长是大陆第一口油井的诞生地，玉门是中国石油工业第一个现代石油生产基地，祖国的石油事业把“两岸三地”紧密地联系在一起，共同见证了近代石油工业的发展历程。中国近代石油工业起始于130年前。1878年，台湾组建了中国
2、近代石油史上第一个钻井队，在苗栗钻了第一口油井，深约米，日产油约公斤。年年，日本侵占台湾省的年间，为了掠夺石油资源，先后进行三次大规模的地质调查，发现一批油气田，年产量最高，达到.万吨。抗日战争胜利后，一部分从事勘探开发和炼制事业的技术人员从玉门调往台北接管油田，成为台湾石油工业的奠基人。 中国大陆第一口油井诞生在陕北延长。1905年成立“延长石油厂”，1907年打成中国陆上第一口油井“延一井”，结束了中国陆上不产油的历史。1944年毛泽东同志为延长石油厂厂长陈振夏题词“埋头苦干”。在玉门油矿开发之初，翁文灏拜访中共代表周恩来，商量调用延长油矿钻机一事。周恩来当即表示“同心为国，决无疑义”。陕
3、甘宁边区政府鼎力帮助拆运，成为国共合作的一段佳话。 我国是世界上最早发现和利用石油及天然气的国家。但中国近代石油工业的发展则是近半个世纪以来的事。1949年,中国仅有一两个小油田,年产原油只有12万吨。1949到目前为止,中国已发现油田400多个,天然气田140多个。1996年产出石油1.57亿吨，在世界产油国中位居第五，天然气201亿立方米。中国已经成为世界上主要油气生产国和消费国之一。 中国石油工业分为陆上石油，海洋石油和石油化工三大部分。 中国石油天然气总公司（以下简称CNPC）是在原石油工业部基础上组建的具有法人资格的经济实体，主要从事中国陆地全境（包括岛屿，海滩，水深05米极浅海在内
4、）的石油天然气资源的勘探，开发及其共生矿藏的开采和利用。建有大庆，胜利，辽河等21个大中型石油天然气生产基地。1996年CNPC产原油1.4141亿吨，生产天然气164.4亿立方米，分别占中国油气总产量的90%和82%。 中国石油天然气总公司目前已经形成了油气勘探，油气开采,油气储运,炼油化工和研究与开发以及地球物理勘探，钻井工程，井下作业，油气田建设，机械制造等完整体系，同时具备社会服务功能以及强大的多种经营实力。CNPC拥有地质，地球物理，钻井工程，油田开发，油气储运，炼油化工，以及环境保护等专业齐全，实力雄厚的作业队伍和施工设备。有专业技术人员4.2万人，各类研究开发机构279个，大型科
5、研仪器设备1.3万多台套。并有培养石油专业人才的高等院校九所。针对中国沉积复杂多样的石油地质条件，CNPC在陆相生油,陆相沉积特征，陆相油气聚集与成臧规律等方面进行卓有成效的研究与探索,建立了自己独具特色陆相油气地质理论，方法及一整套勘探开发技术，取得了良好的效果。大庆油田连续21年稳产5000万吨以上，就是一个有力的例证。CNPC拥有国家授予的中国陆地全境油气勘探开发对外合作的管理权,已与40多个国家和地区开展合作，相继开放了21个省市区,合作勘探油气资源。目前已与国外石油公司签订风险勘探,合作开发等石油合同30余个。CNPC还承担了一批国外地震勘探，钻井，油田开发，管道及炼厂建设等技术服务
6、和工程承包项目。 中国海洋石油总公司（以下简称CNOOC)是80年代组建的国有大型企业。主要是利用我国丰富的海洋油气资源，采用对外合作和自营的方式勘探开发海上石油，天然气及其产品加工和销售。CNOOC下属有渤海石油公司，南海东部，西部石油公司，东海石油公司和十几个专业承包公司，以及研究中心等生产实体和科研机构，共有职员近30000人，是一个装备精良，工作高效的国际石油公司。10多年来共发现20多个含油气构造，开发了17个海上油气田。1996年生产原油达1500万吨,天然气26亿立方米。中国海洋石油总公司与18个国家和地区的65家公司签订了126项合同。 中国石油化工总公司（以下简称SINOPE
7、C）主要从事以石油及天然气为原料的石油炼制，石油化工，合成树脂，合成纤维，合成橡胶，化肥等，以及基本有机化工原料生产的销售与经营。SINOPEC拥有燕山，齐鲁,扬子,大庆及上海石化股份有限公司，镇海炼化股份有限公司等24家特大型和13家大型炼油，石化，合纤和化肥生产企业，以及相应的专业公司和设计机构。SINOPEC 1996年原油加工能力1.717亿吨，乙烯生产能力为281.10万/年，合成树脂生产能力351.13万吨/年，合成纤维单体生产能力195.28万吨/年,合成橡胶生产能力44.7万吨/年,合成纤维生产能力63.86万吨/年,尿素生产能力578万吨。SINOPEC成立于1983年,到1
8、996年销售收入达到2143亿元，现有资产总值2950亿元。 SINOPEC拥有雄厚的研究开发力量，各类专业技术人员约20万人，研究机构80个。十多年来开发了一大批炼油和石化科技成果，炼油技术基本立足国内，达到国际九十年代水平。石化催化剂80%已国产化，DCC,SBS等技术和石化催化剂已出口。SINOPEC 与世界上的50多个国家和地区的1000多家公司，厂商，金融机构建立了经济，技术，贸易，金融合作关系和经贸往来。在日本，韩国，美国，德国,意大利，厄瓜多尔，新加坡等国家设立了分公司或办事处。 中国新星石油公司是国务院于1996年12月7日批准成立的国家投资组建的国有独资石油公司。公司主要从事
9、国内外石油天然气勘探，开发和生产等经营活动，在国家资源统一配置的前提下，从事石油，天然气的国内销售业务；在国家批准的对外合作区域和国家划定的区块内，与外国企业合作进行石油天然气的勘探,开发，生产等活动；开展国内外工程勘察施工，技术服务，劳务输出和与其生产经营相关的产品进出口贸易及其他经济技术合作业务。 中国新星石油公司由分布在全国15个省（市，区）的8个地区性石油局，海洋石油局和10个石油科研及生产辅助单位，通过改制，改组，形成全国性石油公司体系。第二章 地震勘探原理 利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。在地表以人
10、工方法激发地震波（见地震），在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。地震勘探在分层的详细程度上，以及勘查的精度上，都优于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般从数十米到数十公里。爆炸震源是地震勘探中广泛采用的非人工震源。目前已发展了一系列地面震源，如重锤、连续震动源、气动震源等，但陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药。海上地震勘探除采用炸药震源之外，还广泛采用空气枪、蒸汽枪及电火花引爆
11、气体等方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震勘探也得到广泛应用。20世纪80年代以来，对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。1.发展简史及勘探过程地震勘探始于19世纪中叶。1845年,R.马利特曾用人工激发的地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度。反射法地震勘探最早起源于1913年前后R.费森登的工作,但当时的技术尚未达到能够实际应用的水平。1921年，J.C.卡彻将反射法地震勘探投入实际应用，在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的清晰的反射波。1930年，通过反射法地震勘探工作,在该地区发现了3个油田。
12、从此，反射法进入了工业应用的阶段。折射法地震勘探始于20世纪早期德国L.明特罗普的工作。20年代，在墨西哥湾沿岸地区，利用折射法地震勘探发现很多盐丘。30年代末，苏联.甘布尔采夫等吸收了反射法的记录技术，对折射法作了相应的改进。早期的折射法只能记录最先到达的折射波，改进后的折射法还可以记录后到的各个折射波，并可更细致地研究波形特征。5060年代，反射法的光点照相记录方式被模拟磁带记录方式所代替，从而可选用不同因素进行多次回放，提高了记录质量。70年代，模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代，形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖技术、地震数据处理技术相互结合的完整技术系统，大大提高了记录
13、精度和解决地质问题的能力。从70年代初期开始，采用地震勘探方法研究岩性和岩石孔隙所含流体成分。根据地震时间剖面振幅异常来判定气藏的亮点分析，以及根据地震反射波振幅与炮检距关系来预测油气藏的AVO分析,已有许多成功的例子。从地震反射波推算地层波阻抗和层速度的地震拟测井技术，在条件有利时，可以取得有地质解释意义的实际效果。现代的地震勘探正由以构造勘探为主的阶段向着岩性勘探的方向发展。中国于1951年开始进行地震勘探，并将其应用于石油和天然气资源勘查、煤田勘查、工程地质勘查及某些金属矿的勘查。 地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。2.地震数据采集在野外观测作业中，一般是沿
14、地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。安排测线采用与地质构造走向相垂直的方向。依观测仪器的不同，检波器或检波器组的数量少的有24个、48个，多的有96个、120个、240个甚至1000多个。每个检波器组等效于该组中心处的单个检波器。每个检波器组接收的信号通过放大器和记录器，得到一道地震波形记录，称为记录道。为适应地震勘探各种不同要求，各检波器组之间可有不同排列方式，如中间放炮排列、端点放炮排列等。记录器将放大后的电信号按一定时间间隔离散采样，以数字形式记录在磁带上。磁带上的原始数据可回放而显示为图形（图1）。 常规的观测是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。这种二
15、维的数据形式难以确定侧向反射的存在以及断层走向方向等问题，为精细详查地层情况以及利用地震资料进行储集层描述，有时在地面的一定面积内布置若干条测线，以取得足够密度的三维形式的数据体，这种工作方法称为三维地震勘探。三维地震勘探的测线分布有不同的形式，但一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置，使中点分布于一定的面积之内。3.地震数据处理数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言地震剖面图或构造图。经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。还可与测井资料、钻井资料综合进行解释(见钻孔地球物理勘探)，进行储集层
16、描述，预测油气及划定油水分界削弱干扰、提高信噪比和分辨率是地震数据处理的重要目的。根据所需要的反射与不需要的干扰在波形上的不同与差异进行鉴别，可以削弱干扰。震源波形已知时，信号校正处理可以校正波形的变化，以利于反射的追踪与识别。对高次覆盖记录提供的重覆信息进行叠加处理以及速度滤波处理，可以削弱许多类型的相干波列和随机干扰。预测反褶积和共深度点叠加，可消除或减弱多次反射波。统计性反褶积处理有助于消除浅层混响，并使反射波频带展宽，使地震子波压缩，有利于分辨率的提高。地震数据处理的另一重要目的是实现正确的空间归位。各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具，有助于提供复杂构造地区的正确地震图
17、像。地震数据处理需进行大数据量运算，现代的地震数据处理中心由高速电子数字计算机及其相应的外围设备组成。常规地震数据处理程序是复杂的软件系统。4.地震资料解释包括地震构造解释、地震地层解释及地震烃类解释或地震地质解释。地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资料，分析剖面上各种波的特征，确定反射标准层层位和对比追踪，解释时间剖面所反映的各种地质构造现象，构制反射地震标准层构造图。地震地层解释以时间剖面为主要资料，或是进行区域性地层研究，或是进行局部构造的岩性岩相变化分析。划分地震层序是地震地层解释的基础，据此进行地震层序之沉积特征及地质时代的研究，然后进行地震相分析，将地震相转换为沉积
18、相，绘制地震相平面图，划分出含油气的有利相带。地震烃类解释利用反射振幅、速度及频率等信息，对含油气有利地区进行烃类指标分析。通常需综合运用钻井资料与测井资料进行标定分析与模拟解释，对地震异常作定性与定量分析,进一步识别烃类指示的性质,进行储集层描述，估算油气层厚度及分布范围等。5.方法包括反射法、折射法和地震测井（见钻孔地球物理勘探）.研究很浅或很深的界面、寻找特殊的高速地层时，折射法比反射法有效。但应用折射法必须满足下层波速大于上层波速的特定要求，故折射法的应用范围受到限制。应用反射法只要求岩层波阻抗有所变化，易于得到满足，因而地震勘探中广泛采用的是反射法。 6.反射法利用反射波的波形记录的
19、地震勘探方法。地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时，一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播(图2)。 如两种介质中地震波速度分别为v1与v2，则入射角1 ,反射角姈和折射角2将遵从斯涅耳定律： （2-1）反射波与透射波之能量分配与介质的波阻抗 Z（介质密度与波速的乘积）有关。波由介质1入射时,反射波与入射波的振幅比称为反射系数q，公式为 （2-2） 在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响，在噪声背景相当强的条件下，通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。地下每个波阻抗变化的界面，如地层面、不整合面（见不整合）、断层面（见断层）等都可产生反射波。在地表面接收来
20、自不同界面的反射波，可详细查明地下岩层的分层结构及其几何形态。反射波的到达时间与反射面的深度有关，据此可查明地层埋藏深度及其起伏。随着检波点至震源距离（炮检距）的增大，同一界面的反射波走时按双曲线关系变化，据此可确定反射面以上介质的平均速度。反射波振幅与反射系数有关，据此可推算地下波阻抗的变化，进而对地层岩性作出预测。反射法勘探采用的最大炮检距一般不超过最深目的层的深度。除记录到反射波信号之外，常可记录到沿地表传播的面波、浅层折射波以及各种杂乱振动波。这些与目的层无关的波对反射波信号形成干扰，称为噪声。使噪声衰减的主要方法是采用组合检波，即用多个检波器的组合代替单个检波器，有时还需用组合震源代
21、替单个震源，此外还需在地震数据处理中采取进一步的措施。反射波在返回地面的过程中遇到界面再度反射，因而在地面可记录到经过多次反射的地震波。如地层中具有较大反射系数的界面,可能产生较强振幅的多次反射波,形成干扰。反射法观测广泛采用多次覆盖技术。连续地相应改变震源与检波点在排列中所在位置，在水平界面情形下，可使地震波总在同一反射点被反射返回地面（图3），反射点在炮检距中心点的正下方。具有共同中心反射点的相应各记录道组成共中心点道集，它是地震数据处理时所采用的基本道集形式，称为CDP道集。多次覆盖技术具有很大的灵活性，除CDP道集之外,视数据处理或解释之需要,还可采用具有共同检波点的共检波点道集、具有
22、共同炮点的共炮点道集、具有相同炮检距的共炮检距道集等不同的道集形式。采用多次覆盖技术的好处之一就是可以削弱这类多次波干扰，同时尚需采用特殊的地震数据处理方法使多次反射进一步削弱。反射法可利用纵波反射和横波反射。岩石孔隙含有不同流体成分，岩层的纵波速度便不相同，从而使纵波反射系数发生变化。当所含流体为气体时，岩层的纵波速度显著减小，含气层顶面与底面的反射系数绝对值往往很大，形成局部的振幅异常，这是出现亮点的物理基础。横波速度与岩层孔隙所含流体无关，流体性质变化时，横波振幅并不发生相应变化。但当岩石本身性质出现横向变化时，则纵波与横波反射振幅均出现相应变化。因而，联合应用纵波与横波，可对振幅变化的
23、原因作出可靠判断，进而作出可靠的地质解释。地层的特征是否可被观察到，取决于与地震波波长相比它们的大小。地震波波速一般随深度增加而增大，高频成分随深度增加而迅速衰减，从而频率变低，因此波长一般随深度增加而增大。波长限制了地震分辨能力，深层特征必须比浅层特征大许多，才能产生类似的地震显示。如各反射界面彼此十分靠近，则相邻界面的反射往往合成一个波组，反射信号不易分辨，需采用特殊数据处理方法来提高分辨率。7.折射法利用折射波（又称明特罗普波或首波）的地震勘探方法。地层的地震波速度如大于上面覆盖层的波速，则二者的界面可形成折射面。以临界角入射的波沿界面滑行，沿该折射面滑行的波离开界面又回到原介质或地面，
24、这种波称为折射波。折射波的到达时间与折射面的深度有关，折射波的时距曲线（折射波到达时间与炮检距的关系曲线）接近于直线，其斜率决定于折射层的波速。震源附近某个范围内接收不到折射波，称为盲区。折射波的炮检距往往是折射面深度的几倍，折射面深度很大时，炮检距可长达几十公里。 8.地震测井直接测定地震波速度的方法。震源位于井口附近，检波器沉放于钻孔内，据此测量井深及时间差，计算出地层平均速度及某一深度区间的层速度。由地震测井获得的速度数据可用于反射法或折射法的数据处理与解释。在地震测井的条件下亦可记录反射波，这类工作方法称为垂直地震剖面(VSP)测量,这种工作方法不仅可准确测定速度数据，且可详查钻孔附近
25、地质构造情况。第三章 Linux操作系统及SU处理平台简介（一） Linux操作系统简介Linux操作系统是UNIX操作系统的一种克隆系统，它诞生于1991 年的10 月5 日（这是第一次正式向外公布的时间）。以后借助于Internet网络，并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力，已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux得名于天才程序员林纳斯托瓦兹。Linux是一个领先的操作系统，世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作系统。目前存在着许多不同的Linu
26、x版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。Linux以它的高效性和灵活性著称，Linux模块化的设计结构，使得它既能在价格昂贵的工作站上运行，也能够在廉价的PC机上实现全部的Unix特性，具有多任务、多用户的能力。 Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的，是一个符合POSIX标准的操作系统。Linux操作系统软件包不
27、仅包括完整的Linux操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面，如同我们使用Windows NT一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。（二）SU处理平台简介SU（Seismic Unix）是由美国科罗拉多矿业学院(Colo-rado School 0f Mines，USA)开发的地震数据处理系统。其中部分是以斯坦福大学勘探项目(Stanford Exploration Project，SEP)为基础开发的软件。su软件既可作为地震数据处理环境，也可作为其它软件开发环境。SU软件包由SEG(Society
28、0f Exploration Geophysicists，美国勘探学家学会)、科罗拉多矿业学院地球物理工程系波场研究中心(Center for Wave PhenomenaCWP，Department 0f Geophysical Engineering，Colorado School of Mines)和天然气研究所(The Gas Research Institute，GRI)等组织支持。使用这个软件包的研究人员曾经有勘探地球物理学家、地震学家、环境工程师、软件开发者等。SU软件包操作系统帮助机制、核心地震处理计算程序、地震数据转换、常用数据处理操作功能等内容及各类开放的源代码，是地震数据
29、处理人员的有效学习使用工具。为使读者能融会贯通，还给出了大量su处理演示程序。使读者能够找到适合自己的方法，通过运行演示程序就能够学习 如何写SU程序编码，运用该软件系统进行数据处理。 虽然该系统占用资源很少，但是具有功能齐全、运算效率高、源代码公开等优点，在地球物理界应用广泛。但是也要注意到SU与诸如Promax、Omega、CGG等强大的处理软件相比，功能仍然非常有限，不过我们可以对SU进行修改或者加入自己的源代码，扩充它的功能。该系统没有可视化的软件界面，所有处理都是以命令的形式进行操作，因此需要对Linux系统有一定的了解。第四章 傅里叶变换基本原理及频域滤波原理正交级数的展开是其理论
30、基础，将一个在时域收敛的函数展开成一系列不同频率谐波的叠加，从而达到解决周期函数问题的目的。在此基础上进行推广，从而可以对一个非周期函数进行时频变换。从分析的角度看，他是用简单的函数去逼近（或代替）复杂函数，从几何的角度看，它是以一族正交函数为基向量，将函数空间进行正交分解，相应的系数即为坐标。从变幻的角度的看，他建立了周期函数与序列之间的对应关系；而从物理意义上看，他将信号分解为一些列的简谐波的复合，从而建立了频谱理论。当然Fourier积分建立在傅氏积分基础上，一个函数除了要满足狄氏条件外，一般来说还要在积分域上绝对可积，才有古典意义下的傅氏变换。连续傅里叶变换将平方可积的函数f（t）表示
31、成复指数函数的积分或级数形式。（4-1）这是将频率域的函数F()表示为时间域的函数f（t）的积分形式。连续傅里叶变换的逆变换 (inverse Fourier transform)为 （4-2）即将时间域的函数f（t）表示为频率域的函数F()的积分。一般可称函数f（t）为原函数，而称函数F()为傅里叶变换的像函数，原函数和像函数构成一个傅里叶变换对（transform pair）。频域滤波概述 假定原图像f(x,y)，经傅立叶变换为F(u,v)，频域增强就是选择合适的滤波器函数H(u,v)对F(u,v)的频谱成分进行调整，然后经逆傅立叶变换得到增强的图像g(x,y)。可以通过选择合适的频率传递
32、函数H(u,v)来突出f(x,y)的某一方面的特征，从而得到需要的图像g(x,y)。频域滤波技术中的关键时要设计一个适当的滤波系统传递函数H(u,v)。凡要保留的频率分量对应的H(u,v)=1或K，凡要抑制或衰减的频率分量对应的H(u,v)=0.频域增强的处理方法：（1）用（-1）x+y f(x,y)进行中心变换（2）计算出它的傅立叶变换F(u,v)（3）选择一个变换函数H(u,v)，大小通常和F(u,v)一样都是M*N的，计算H(u,v) F(u,v)计算过程为H的第一个元素乘以F的第一个元素，H的第二个元素乘以F的第二个元素。F通常为复数，H的每个分量乘以F中的实部和虚部。（4）计算出它的
33、反傅立叶变换（5）用（-1）x+y乘以上面结果的实部，得目标图像H(u,v)被称为滤波器，也叫做传递函数第五章 人工合成地震记录的实现原理制作原理合成地震记录是用声波测井或垂直地震剖面资料经过人工合成转换成的地震记录(地震道)。它是地震模型技术中应用非常广泛的一种，也是层位标定、油藏描述等工作的基础，是把地质模型转化为地震信息的中间媒介。 是联合高分辨率的测井信息与区域性的地震信息的桥梁,其精度直接影响到地质层位的准确标定。目前油气勘探工作越来越向隐蔽性油气藏发展,目标尺度越来越小,对合成地震记录提出了更高的要求1。由于合成记录的制作过程中存在诸多的制约因素,合成地震记录与实际地震剖面往往并不
34、能完全一致。本文将着重从原理上分析这些制约因素,并总结相应的技术对策。 1)、合成地震记录的制作原理 合成记录的制作是一个简化的一维正演的过程,合成记录F(t)是地震子波S(t)与反射系数R(t)褶积的结果。 F(t) =S(t)R(t) 合成地震记录制作的一般流程是:由速度和密度测井曲线计算得到反射系数,将反射系数与提取的地震子波进行褶积得到初始合成地震记录。根据较精确的速度场对初始合成地震记录进行校正,再与井旁地震道匹配调整,得到最终合成地震记录。 2)、合成记录的制作过程中的质量控制 合成地震记录制作主要包括计算反射系数、提取地震子波和匹配调整时深关系三个环节,如何对这三个环节进行有效的
35、质量控制成为决定最终精度的关键,在实际制作过程中依照下列方法进行相应的质量控制2。人工合成地震记录在地震勘探解释中被用于钻井资料标定地震资料的桥梁，已成为解释人员普遍应用的一种手段。但随着地震勘探技术的发展和勘探难度的增加，如在断陷盆地的大倾角地层地区，原一维人工合成地震记录其弱点:一是在层次标定中，有时当振幅和位特征不是很明显时，不能对比的很准确；二是其应用参数较少，应用范围很窄，一维合成地震记录主要参数是振幅，如果反射振幅特征不很明显，就可能导致上下错对一个甚至几个相位的错误，对解释精度影响很大，二维人工合成地震记录增加了地震倾角的信息，使合成记录由一维的一条线扩展到了二维的一个面，这样不
36、仅使其与实际地震剖面具有更大的相似性，同时也可以大大提高它对实际地震剖面标定的准确度和可靠性。同时由于从一维到二维的飞跃，使人工合成地震记录的有限应用价值得到了很大的扩展，使其不仅可以更准确的标定地质地震反射层，同时可以进行反射结构的对比和断层解释的对比，并扩展到岩性解释和油气藏范围的圈定等方面。人工合成地震记录制作的原理和方法步骤一 形成声波阻抗曲线 声波曲线和密度曲线相乘形成波阻抗曲线，和一维合成记录类似，一般取深度离散采样间隔为半毫米。二 计算地层在地震测线方向的投影视倾角 利用地层真倾角，地层倾向角和地震测线方位角三者的关系，可以计算出地层在地震测线方向的投影视倾角。三 形成波阻抗模型
37、道假定井点周围地层结构变化不大，用声阻抗曲线作为基础道，根据地层倾视角和地震剖面CDP间距，向两侧各外推两道，形成共五道的声阻抗模型道。四 模型道修正结合地震资料对地层倾角测井资料进行断层，不整合解释，并对声阻抗模型进行合理修正。五 形成二维正演模型用适当子波对声阻抗模型做褶积，形成二维合成记录，并可将断面，不整合面等进行相应的深时换算标在合成记录上。第六章 收获与总结 通过这两周的应用地球物理测井课程设计的学习，使我对中国石油工业的发展有了进一步的理解。通过老师的理论讲解和上机实习，使我对应用地球物理测井程序设计有了更深入的认识和了解，虽然短暂的实习对于我们初学者要完全掌握理论知识和实践知识
38、是相当难的，但也为以后的学习铺平了道路。 短暂的实习让我懂了许多：作为一个地质工作者，对于各种理论知识和各种分析都要一丝不苟，而且还要熟悉各种软件，包括excel，C语言等软件的运用，Linux操作系统，SU处理平台的使用。并不精通软件的我，多亏了老师和同学们的帮助，才完成了自己的任务，在日后的学习中，我一定要增强自己这一方面的知识。 在课设期间，对于别人提出的意见也虚心接受，并能独立思考，仔细分析，结合自己学到的书本知识并将其应用到实际中去，尽力做到理论和实际相结合的最佳状况。这次实习也让我明白了团队的力量，也让我明白了办法总比困难多这个道理。对以后的学习和生活都有一定的影响。参考文献：陆基
39、孟，地震勘探原理，北京：石油大学出版社， 1993陈明，Linux基础与应用，北京：清华大学出版社，2005王艳芬 张晓光，数字信号处理原理及实现，北京：清华大学出版社，2008王妙月等，勘探地球物理学，北京：地震出版社，2003常子恒主编，石油勘探开发技术，北京：石油工业出版社，2001沈平平，刘明新等，石油勘探开发中的数学问题，北京：科学出版社，2002附录1. “正弦波地震信号”实现程序：#include su.h#include segy.hchar *sdoc= NULL;int main(int argc, char *argv) initargs(argc,argv);float
40、 dt=0.001,f=30,a=0,t=0,A=1; int i,nt=1000; float *data; FILE *fp; data=alloc1float(nt); fp=fopen(fxq.bin,wb); for(i=0;int;i+) t+=dt; datai=A*sin(2*3.14*f*t+a); fwrite(data,sizeof(float),nt,fp); free1float(data); 2. “雷克子波”实现程序：#include su.h#include segy.hchar *sdoc= NULL;int main(int argc, char *argv
41、) initargs(argc,argv);float dt=0.001,f=30,t=-0.5; int i,nt=2000; float *data; FILE *fp; data=alloc1float(nt); fp=fopen(kezb,wb); for(i=0;int;i+) t+=dt; datai=(1-2*(PI*f*t)*(PI*f*t)*exp(-PI*PI*f*f*t*t); fwrite(data,sizeof(float),nt,fp); free1float(data);3 傅里叶变换频谱分析程序：#include su.h#include segy.hchar
42、*sdoc= NULL;int main(int argc, char *argv) initargs(argc,argv);float *data,*wl,*amp; float nw,dw,ntfft,dt=0.004; int i,nt=1000; FILE *fp,*fp1; complex *wlsp; fp=fopen(fxq.bin,rb); fp1=fopen(fzxb.bin,wb); data=alloc1float(nt); fread(data,sizeof(float),nt,fp); ntfft=npfar(nt); wl=alloc1float(ntfft); f
43、or(i=0;int;i+) wli=datai; for(i=nt;intfft;i+) wli=0; nw=(ntfft/2+0.5); dw=2*PI/(ntfft*dt); wlsp=alloc1complex(nw); amp=alloc1float(nw); for(i=0;inw;i+) wlspi.r=0.0; wlspi.i=0.0; pfarc(-1,ntfft,wl,wlsp); for(i=0;inw;i+) ampi=sqrt(wlspi.r*wlspi.r+wlspi.i*wlspi.i); fwrite(amp,sizeof(float),nw,fp1); /*f
44、ree1float(data);free1float(wl);free1complex(wlsp); fclose(fp);fclose(fp1);*/4. 人工合成地震记录程序：#include su.h#include segy.hchar *sdoc= NULL;int main(int argc, char *argv) initargs(argc,argv); float *data1,*data2=0,*data3; float t,dt=0.001,s=0; int i,n=300,f=60,M=60,nt=1000,j; FILE *fp1,*fp2,*fp3; data1=a
45、lloc1float(nt); data2=alloc1float(n); data3=alloc1float(n+2*M); data2101=0.5;data2161=-0.3;data2181=0.5;data2201=0.35; fp1=fopen(ricker.bin,wb); fp2=fopen(reflectance.bin,wb); fp3=fopen(zheji.bin,wb); for(i=0;int;i+) t+=dt; data1i=(1-2*pow(PI*f*t,2)*exp(-1)*pow(PI*f*t),2); for(i=0;i(2*M+n);i+) s=0; for(j=0;j0&(i-j)n) s=s+data1j*data2i-j; data3i=s; fwrite(data1,sizeof(float),nt,fp1);fwrite(data2,sizeof(float),n,fp2);fwrite(data3,sizeof(float),420,fp3);free1float(data1);free1float(data2);free1float(data3);fclose(fp1);fclose(fp2);fclose(fp3); 附图附图1：正弦波地震记录图(说明：频率为30H
