[科普中国]-合成地震记录

合成地震记录制作原理

合成地震记录的制作是一个简化的一维正演的过程，合成地震记录是地震子波与反射系数褶积的结果。起计算公式为：

式中

——合成地震记录；

——反射系数序列；

——地震子波。

上式表明， 合成记录的好坏与反射系数序列的求取和子波的选择有着密切的关系。反射系数序列的准确性和精确程度又与测井资料（声波、密度）的采集、处理等过程密切相关；子波的选择，则要考虑子波的长度、相位、频率等诸多因素。1

合成地震记录制作方法合成地震记录制作的一般流程是：由声波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。

确定地震子波1、确定地震子波的步骤

1）利用雷克子波对齐最显著的标志层；

2）利用统计性子波重新进行标定，进行调整，使主要的标志层对齐；

3）在主要标志层对齐情况下，利用确定性子波进行层间反射的标定。

2、确定地震子波的方法

统计性子波提取就是在地层反射系数和地震子波都未知的情况下, 仅仅根据观测到的地震记录来估计地震子波，但需要对地震资料和地下反射系数序列的分布进行某种假设,所得到子波精度与假设条件的满足程度有关。

确定性子波提取方法是利用声波测井和密度测井资料,首先计算出反射系数序列,然后结合井旁地震道由褶积模型求出地震子波。不需要对反射系数序列的分布作任何假设,能得到较为准确的子波,但很容易受各种测井误差的影响,尤其是声波测井资料不准而引起的速度误差会导致子波振幅畸变和相位谱扭曲。1

合成地震记录结果在实际工作中，合成地震记录所得到的结果往往不尽人意，主要表现在：

1）合成地震记录与井旁地震道附近的地震剖面层位不吻合现象较多， 或者说同相轴吻合的时窗长度有限；

2）合成地震记录与井旁地震道附近的地震剖面能量不吻合现象较多，或者说同相轴“胖瘦”程度吻合有限；

3）合成地震记录与井旁地震道附近的地震剖面存在一定的时移。

合成地震记录影响因素1 ）子波对合成记录的影响；

2 ）测井和地震资料横向分辨率的差异：

①合成记录上有反射，井旁道上无反射。地质异常体很小，地质异常体在测井曲线和合成记录上有反应，但是实际地震记录不能分辨小尺度的异常体，造成它在井旁地震道上无反射。

②合成记录上无反射，井旁道上有反射。钻井在相邻很近的地质异常体之间穿过，测井和合成记录无反射，地震记录上不能将两个异常体分开，井旁地震道上显示有地质异常体的反射。

3 ）测井曲线对合成记录的影响（有些井段无测井曲线、井的因素）；

4 ）测井速度与地震速度的差异（波的频率不同，频散程度不同，使声波测井速度大于地震波速度（1-20KHz）；

5 ）地震资料信噪比和成像精度对合成记录的影响（子波的精度）；

6 ）处理过程对合成记录的影响；

7 ）合成记录算法（一维褶积模型）对合成记录的影响；1

合成地震记录优化方法了解对合成地震记录影响因素，针对性的对合成地震记录结果进行优化，常用的一些优化方法如下：

1、校正测井数据

首先对测井数据进行校正，对反射系数序列进行非均匀采样。2

2、选择合适的子波

（1）子波的类型。常用的子波有两类，一是典型子波，如Richer、Traperiod子波等；二是提取子波，提取子波一般有维纳—莱文森混相位子波提取法和自相关子波提取法两种。3

从剖面提取的实际子波制作的合成记录， 虽然其分辨率较低，但与实际地震剖面更接近。实际工作中很可能得到一个难以确定精度和可信度、 形状复杂的子波。因此，在这种情况下，采用典型子波可能是一种简单有效的方法。

（2）子波的频率。

子波的主频应与井旁地震道主频相一致。 常规的做法是采用某一固定主频值，而实际上，地震波在传播的过程中，高频成分被逐渐吸收，因此，层位越深，地震记录的主频就越低。在合成记录长度有限时，可以认为地震记录的频率范围在这有限的长度内不变。因此，只需要对目的层段的井旁地震记录作频谱分析，确定其主频范围，将所用子波（主要指典型子波）频率设置在井旁地震记录的主频范围内即可。3

（3）子波的相位。

通常情况下，合成记录均采用零相位子波。这是因为在给定振幅谱时， 零相位子波比其他任何非零相位子波延续长度都短，分辨率最高，振幅也最大，且对准地震波的初至时刻， 即反射振幅对应着地层界面，便于地质解释。1

但是，采用零相位子波，是以地震剖面处理为子波零相位化为前提的。然而由于方法技术的局限性，这一过程不能完全实现。所以，采用零相位子波并不是最好的选择。4这时，就需要求取子波实际的相位。

子波相位谱的求取采用的是相关法， 即根据互相关的原理， 用不同相位的子波制作的合成记录与地震道求互相关，相关值最高的子波的相位即为所求的相位。步骤如下：

①用统计子波提取方法计算子波（不用井资料）；

②对所提取的子波进行一系列的常相位旋转；

③用每一次旋转后的子波计算合成道， 并且与地震道进行相关；

④选出与地震道产生最大相关值的相位旋转值。

（4）子波的长度。

理想的子波是越短越好，因为越短就越接近于脉冲波，分辨率就越高。但是，由于大地的滤波作用，使得子波的高频部分被吸收，造成子波延时，所以子波是具有一定长度的。在实际应用中，要根据实际情况选择适当长度的子波。

3、做好地震测井校正工作

当本井有VSP测井资料时，就利用VSP测井资料进行深时校正；当本井没有VSP资料时，可采用邻井准确标定的时—深关系进行校正。也可根据区域地质标志进行校正。

总结要做出一个合成地震记录简单，但做好一个合成地震记录却并不容易。它不单是对测井数据的处理校正，还要综合测井、录井、地震处理解释等多学科知识，进行交互式制作。1