合成地震记录制作原理研究

朱世杰

摘要：合成地震记录的一般是由测井资料中的声波时差和密度曲线来计算波阻抗，进而计算反射系数，由地震资料来确定地震子波；再用反射系数和地震子波一一进行褶积（卷积），就可以得到初始的合成地震记录。在更精确的速度场的基础上，校正初始合成地震记录，并通过沿井的地震轨迹的匹配和调整来获得最终的合成地震记录。从叠加和线性的角度来看，合成地震记录是在不同时间的地震子波作用在反射系数的结果。由于时间不同，得到的强振动和弱振动会交叉组合在一起，就形成了合成地震记录中看到的同相轴。

关键词：合成地震记录；地震子波；反射系数

1计算反射系数序列

反射系数的求取可以采用均匀采样和非均匀采样两种。采用非均匀算法比较复杂，但效果较好，这是因为地层的时间厚度分布是不均匀的。因此，应该根据地下地层实际情况来，采用非均匀采样来求取反射系数。

2地震子波的提取

地震子波是地震勘探中一个非常重要的问题。它的定义是人工震源产生的地震波在地下介质中传播，在一段时间后趋于稳定，这种稳定的地震波就是地震子波。地震子波起始时间有限、能量有限、具有一定的连续性。它是地震记录的基本单位。地震子波的提取直接影响到合成地震记录的质量。

子波可以通过它的振幅谱和相位谱来定义。相位谱的类型可以是零相位、恒定相位、最小相位、混合相位、最大相位等。零相位和常数相位子波可以看作是一组不同振幅和频率的正弦波。在频域中，地震子波确定问题主要是确定子波的振幅谱和相位谱，确定相位谱比较困难，并且是合成地震记录中误差的主要来源。

地震子波具有以下特征：

（1）每个反射波(每个相位轴)的初始时间(或极限时间)可以用来确定地层的深度。但反射层以上的层对波的形状(振幅、频率、相位)有一定的影响，不能直接用于解释目标层的岩性。在信息处理过程中，首先要消除检波器固有频率中存在的振动，然后对各相轴，从浅到深，逐层求出相应的物理参数。

（2）检波器的输出信号不仅包括地下回波各频率分量叠加的地震波，还包括检波器固有频率中存在的强波。

（3）地震波的频率会衰减，地震波的能量，振幅，相位，频率会随着时间的改变而改变。

（4）第一层波不脉冲波形，而是阻尼谐波振荡。地球滤波理论是基于无物理事实的。

（5）地层的固有频率与地层厚度无关，给出了分辨率低于1m的方法。为了实现这一目标，除了提高检波器的灵敏度和检波器的固有频率之外，我们希望改进现场施工，并进行调频接收的现场测试工作。

目前，确定地震子波的方法有两种，一种是模型子波，一种是从地层地震波中提取。

3判断地震剖面极性

地震剖面极性的判断对所用地震子波的极性和合成地震记录的准确性。地震剖面一般就分为正极性和负极性：负极性就是正的反射系数对应的是波谷，正极性就是指正的反射系数对应的是波峰。地震剖面极性的确定方法一般有两种。

（1）合成地震记录：用正极性或负极性的地震子波制作合成地震记录来确定地震剖面与合成地震记录的匹配关系。当正相关关系良好时，剖面呈正性，反之则为负极性。

（2）单轨，双轨剖面法：正反射系数的界面（如基岩顶部、火成岩顶部等）会呈现单轨峰值，负反射系数界面（如大油页岩和煤层顶部）则会呈现双轨峰值，这说明地震剖面为正极性剖面；如果特征相反，则说明为负极性剖面。

4时深关系转换

时间-深度关系的转换是地震数据从时域到深度域的转换过程。就是利用钻井声波测井的合成地震记录建立深度域和时间域的对应关系，也使得地震界面和钻井分层对应起来。在其中，速度分析是时深转换的桥梁，所以，给定的初速度值很重要。时深转换容易受到钻井过程中泥浆，能量衰减，井径等方面的影响，这可以通过VSP测井进行校正，从而得到更准确得时深转换。时深关系转换的公式如下：

参考文献

[1]杜萌,卢磊勋,陈彦梅,等.合成地震记录制作原理与方法[J].山东化工,2016,4(17):159-161

[2]李曦宁,田钢.测井合成地震记录的子波分析[J].石油天然气学报,2013,3(3):203-208