油气地震资料信号处理中的NMO(正常时差校正)

油气地震资料信号处理中的NMO(正常时差校正)介绍与应用

NMO基本概念

**正常时差校正(Normal Moveout Correction,NMO)**是地震资料处理中的一项关键技术,主要用于消除由于炮检距(source-receiver offset)不同而引起的地震波到达时间差异。

NMO的核心原理

当地震波从震源出发,经地下界面反射回到接收点时,其传播时间不仅取决于界面深度和介质速度,还取决于炮检距。这种因炮检距不同而引起的时间差称为正常时差(Normal Moveout)。

NMO校正的目的是将所有道集的反射波时间校正到零炮检距(即自激自收)情况下的反射时间,使同相轴对齐,便于后续处理(如叠加)。

NMO的数学表达

NMO校正基于双曲线时距方程:

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t(x)² = t₀² + x²/v²

其中:

  • t(x):炮检距为x时的双程旅行时
  • t₀:零炮检距时的双程旅行时
  • x:炮检距
  • v:NMO速度(均方根速度)

NMO校正量Δt可表示为:

复制代码
Δt = t(x) - t₀ = √(t₀² + x²/v²) - t₀

NMO处理步骤

  1. 速度分析:首先需要获取准确的NMO速度场
  2. 时差计算:根据上述公式计算各道的时差Δt
  3. 时间校正:对地震道进行时移,将非零炮检距的道校正到零炮检距时间
  4. 拉伸校正:处理因NMO校正引起的高频成分拉伸畸变

NMO在地震资料处理中的应用

  1. CMP道集校正

    • 将共中心点(CMP)道集中不同炮检距的地震道校正到零炮检距时间
    • 使同相轴对齐,为叠加做准备
  2. 速度分析

    • 通过反复试验不同速度进行NMO校正,寻找使同相轴最平直的速度
    • 建立精确的速度场
  3. 叠加前处理

    • NMO校正是实现高质量叠加的前提条件
    • 消除炮检距影响,增强有效信号
  4. AVO分析前处理

    • 为振幅随炮检距变化(AVO)分析提供正确的道集数据

NMO校正的注意事项

  1. 速度敏感性

    • NMO校正对速度非常敏感,速度误差会导致校正不足或过校正
    • 需要精确的速度分析
  2. 拉伸效应

    • 远炮检距道的高频成分会被拉伸,导致频率降低
    • 通常需要应用反拉伸(stretch mute)处理
  3. 大炮检距问题

    • 对于大炮检距或浅层数据,双曲线假设可能不成立
    • 可能需要使用高阶NMO或各向异性NMO校正
  4. 各向异性影响

    • 在存在各向异性的介质中,需要引入各向异性参数进行校正

实际应用中的NMO技术发展

  1. 高阶NMO校正:考虑四阶项,提高大炮检距数据精度
  2. 各向异性NMO:针对VTI、HTI等各向异性介质的校正方法
  3. 非双曲线NMO:用于复杂介质情况下的时差校正
  4. 时变NMO:针对速度随深度变化明显的地区

NMO校正是地震资料处理流程中的关键环节,其质量直接影响叠加成像效果和后续解释工作的准确性。

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