OUC地震资料数字处理期末试题0511年DOC.docx

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OUC地震资料数字处理期末试题0511年DOC

中国海洋大学命题专用纸（首页）

2006-2007学年第1学期试题名称:

地震资料数字处理共1页第1页

专业年级学号___________姓名____________授课教师名____________分数_________

一、名词解释（20分）

1道平衡2数字信号3最小相位4反射波5共深度点

6叠加速度7解编8伪门效应9DMO10假频

二、将中文译成专业英语（10分）

1地球物理勘探2地震反射法3地震波传播4自动增益控制5带通滤波器

6观测系统7信噪比8脉冲响应9相关分析10高程校正

三、简答题（48分）

1什么是地震资料数字处理?

地震资料的现场处理主要包括哪些内容?

2什么是速度谱?

它有几种方式?

速度谱资料用在那些方面？

3简述预测反褶积应用中算子长度、预测步长和白噪系数的影响。

4什么是动校正和静校正?

它们的异同点是什么？

5应用数字滤波方法，如何消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波？

6反褶积的作用有哪些？

若已知海水层滤波器的滤波特性

N（

）=

（R为海底面反射系数，

为海平面到海底的双程垂直旅行时），求其消除海底鸣震干扰的反滤波器A（

）和对应的时间函数a（t）。

7水平叠加主要有哪些方法？

8波动方程偏移方法主要有哪些？

并简述其方法原理？

四、论述题（22分）

通过在地震资料数字处理课程的学习和体会，试述一种地震资料数字处理的方法或技术。

[提示：

包括方法或技术原理、效果分析、结论及建议等]

授课教师

刘怀山

命题教师或命题负责人

签字

院系负责人

签字

年月日

中国海洋大学试卷答案（首页）

2006—2007学年第1学期试题名称:

地震资料数字处理（A卷）课程号：

0813********

专业年级_04勘工、地信共4页第1页

一、名词解释（20分，每个2分）

1.道均衡：

是指在不同或同一地震记录道建立振幅平衡。

2.数字信号：

相对于模拟信号，记录瞬间信息的离散的信号。

3.最小相位：

能量集中在序列前部。

4.反射波：

在波速突变的分界面上，波的传播方向要发生改变，入射波的一部分被反射，形成反射波。

5.共深度点：

CDP。

地下界面水平时，在共中心点下方的点，界面倾斜时无共深度点。

6.叠加速度：

在一般情况下，都可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用一个同样的式子来表示：

t2=t02+x2/Vα2，其中，Vα就是叠加速度。

7.解编：

地震数据是按各道同一时刻的样点值成列排放的，解编就是将数据重排成行。

8.伪门：

对滤波因子离散化采样造成。

在原来门外两侧周期性重复出现许多侧门，称伪门。

9.DMO：

倾斜时差校正。

10.假频：

一个连续信号用过大的采样得到的离散序列实际上含有连续信号中高频成分的贡献。

这些高频成分折叠到离散时间序列中较低的频率。

这种现象是由连续信号采样不足引起的，称作假频。

二、将中文译成专业英语（10分，每个1分）

1.地球物理勘探Geophysicalprospecting

2.地震反射法Seismicreflectionmethod

3.地震波传播Seismicwavepropagation

4.自动增益控制Automaticgaincontrol

5.带通滤波器Bandpassfilter

6.观测系统Geometry/layout

7.信噪比Signaltonoiseratio

8.脉冲响应Impulseresponse

9.相关分析Correlationanalysis

10高程校正Elevationcorrection

三、简答题（48分，每题6分）

1.地震资料数字处理，就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改造，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息（2分）。

地震资料数字处理主要流程：

输入→定义观测系统→数据预处理（废炮道、预滤波、反褶积）→野外静校正→速度分析→动校正→剩余静校正→叠加→偏移→显示（2分）。

地震资料的现场处理主要有：

预处理、登录道头、道编辑、切除初至、抽道集、增益恢复、设计野外观测系统、实行野外静校正、还可以进行频谱分析、速度分析、水平叠加等（2分）。

2.速度谱：

速度V与反射时间to关系的图形。

包括叠加速度谱和相关速度谱；（3分）

主要应用：

（1）确定叠加速度；

（2）用于检查叠加剖面的正确性（3）识别多次波（4）求地层的层速度（5）制作等速度剖面。

（3分）

3.更长的算子使谱进一步白化，使它进一步靠拢尖脉冲响应谱，但增到一定算子长度后，更长的算子不能改善结果。

为了选择算子长度，理想的情况是应用未知地震子波的自相关。

（2分）

随着预测步长增加，输出谱的宽度愈来愈窄。

在理想的无噪音条件下，预测反褶积对输出的分辨率可通过调节预测步长来控制。

单位预测步长意味着最高的分辨率，而较大的预测步长意味着较小的分辨率。

脉冲反褶积应用于野外资料得到的结果常常是不理想的，因为它提高了资料中的高频噪音。

非单位预测步长的最大优势是压制谱的高频端，并保持了输入资料的总体谱形（2分）。

随着预白百分比的增加，谱的宽度都减小。

预白使谱变窄而不怎么改变谱的平坦特征；而较大的预测步长使谱变窄并改变它的形状，使它看起来更像输入地震子波的谱。

预白得到一个限带输出。

但是与改变预测步长相比，它的影响较不易控制。

通过改变预测步长，我们对输出带宽有了一定的了解，它与预测步长有关（2分）。

4.对正常时差校正，即把非零炮检距的反射时间都校正成零炮检距的反射时间称为“动”校正，

对由表层不均匀性引起时差的校正称为“静”校正。

（2分）

相同点：

1）在地震记录上，为了使反射波到达时间尽可能直观、精确地反映地下构造形态，必须将这些时差从观测时间中去掉2）不进行都影响多次叠加结果，使水平叠加剖面质量降低。

（2分）

不同点：

1）“动”校正是校正反射波的到达时间中包含了炮检距引起的正常时差；“静”校正是校正表层不均匀性引起的时差

2）对非零炮检距的地震记录道上的任意一个采样时间，都要计算出一个动校正量，计算量和储存量大；校正量是个动态变化的量，即在一道地震记录中，正常时差是随着t0的增大而减小的。

“静”字的含义是指校正量不随而变化。

这是因为静校正的假设条件是，低速带的速度远远小于基岩速度，使地震波在低速带内是垂直传播的，与各层反射波入射到基岩面的方向无关，致使在一道记录中所有采样点的静校正值都是相同的，这个值是由爆炸点和接收点表层条件决定的一个常数。

3）静校正方法一般分为野外（一次）静校正和剩余静校正。

野外（一次）静校正：

它是直接利用野外观测的高程、井深、低速带的厚度和速度及基岩速度计算静校正量并校正的。

其实质是把爆炸点和接收点都校正到统一的海拔高度平面上来，这个平面称为“基准面”剩余静校正：

由于低速带的速度和厚度在横向上的变化，使野外表层参数测量不准，或无法测量，故使野外静校正后，爆炸点和接收点的静校正量还残存着或正或负的误差，这个误差称为“剩余静校正量”。

（2分）

5.地震记录上的规则干扰有面波、多次波、导波、折射波、侧面反射、电缆干扰等，不规则干扰包括环境噪音等。

（2分）

对于规则干扰，可以将信号变换到其他域，针对该域中干扰信号与有效信号的差异，设计相应的滤波器，将规则干扰消除。

如面波的特点是低频、低速、能量强，可以在频率域设计高通滤波器加以消除，也可以变换到FK域，根据其低频低速的特点，将其滤掉；（2分）

对于非规则干扰，可以在某个域中如FX域中将相干的有效信号提取，达到滤掉干扰的目的；叠加也是一种有效的去除非规则干扰的滤波方法。

（2分）

6.反滤波的作用主要是压缩地震反射脉冲的长度，提高反射地震记录的分辨能力，并进一步估计地下反射界面的反射系数；反滤波还可以消除短周期鸣震和多次波等干扰波，提高信噪比。

（3分）

根据

，则

，变换到时间域，则

（3分）

7.一般水平叠加：

一般水平叠加就是将共中心点反射记录经动校正以后叠加起来。

（2分）

自适应水平叠加：

地震记录道的质量在空间和时间上都会有差异，可以根据它们在空间和时间上质量的差异来控制它们参与叠加的成分，这可以通过在每个记录道上随时间乘上不同的加权系数来达到。

用最小二乘法原理去求加权系数。

（2分）

超级叠加：

超级叠加是一种反复多次叠加的方法。

（2分）

8.

目前，在生产实践中广泛使用的波动方程偏移有三种方法:

克希荷夫积分法，有限差分法和频率波数域中的波动方程偏移（2分）

1）.克希荷夫积分法波动方程偏移原理

克希荷夫积分法波动方程偏移的原理是建立在波动方程的克希荷夫积分解的基础上的。

克希霍夫积分法偏移仍然是沿着绕射双曲线做振幅叠加。

（1分）

2）有限差分法:

是对波动方程进行座标变换并略去波场对深度（或相应的时间）的二阶导数，得到变换后的简化的波动方程，然后，再用有限差分法求解波动方程，使反射层偏移归位到反射界面空间真实位置。

（1分）

3）

②相位移波动方程偏移

（2分）

四、论述题（22分）

通过在地震资料数字处理课程的学习和体会，试述一种地震资料数字处理的方法或技术。

方法或技术原理（8分）、效果分析（8分）、结论及建议（6分）等。

中国海洋大学命题专用纸（首页）

2006-2007学年第1学期试题名称:

地震资料数字处理B卷共1页第1页

专业年级学号___________姓名____________授课教师名____________分数_________

五、名词解释（20分）

1增益2模拟信号3最大相位4折射波5水平叠加

6叠加速度7共中心点8AVO9吉卜斯现象10绕射

六、将中文译成专业英语（10分）

1吸收系数2波阻抗3数字记录4地震资料处理5折叠频率

6真振幅恢复7层速度8自相关函数9反褶积10时间剖面

七、简答题（48分）

1地震资料数字处理主要流程有哪些?

2什么是叠加速度？

叠加速度在不同地层模型时的含义？

3什么是数字滤波？

一维频率域数字滤波有哪些步骤？

4动校正和静校正的异同点是什么？

5简述低降速带的调查方法，并说明低降速带资料对数据处理的意义。

6什么是反褶积？

它的作用有哪些？

若已知海水层滤波器的滤波特性

N（

）=

（R为海底面反射系数，

为海平面到海底的双程垂直旅行时），求其消除海底鸣震干扰的反滤波器A（

）和对应的时间函数a（t）。

7简述无干扰时时最小平方反滤波的原理及步骤？

8分析观测系统对偏移成像的影响？

八、论述题（22分）

通过在地震资料数字处理课程的学习和体会，论述应用数字滤波方法，如何消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波。

[提示：

包括方法或技术原理、效果分析、结论及建议等]

授课教师

刘怀山

命题教师或命题负责人

签字

院系负责人

签字

年月日

中国海洋大学试卷答案（首页）B卷

二、名词解释（20分，每个2分）

1.增益：

扩大地震信号的过程叫做增益。

2.模拟信号：

随时间连续变化的信号

3.最大相位：

能量集中在序列后部。

4.折射波：

滑行波在传播过程中也会反过来影响第一种介质，并在第一种介质中激发新的波。

这种由滑行波引起的波，叫折射波。

5.水平叠加：

将不同接收点受到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号，经动校正叠加起来。

6.叠加速度：

在一般情况下，都可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用一个同样的式子来表示：

t2=t02+x2/Vα2，其中，Vα就是叠加速度。

7.共中心点：

野外采用多次覆盖工作方法时，如果界面水平，则每次都能接收到来自界面上同一个点的反射。

该点在地面的投影成为共中心点。

8.AVO：

振幅随炮检距的变化规律。

9.吉卜斯现象：

数字频率滤波的有限性造成的频率特性曲线的倾斜波动。

10.绕射：

地震波在传播过程中，如果遇到一些地层岩性的突变点，这些突变点就会成为新震源，再次发出球面波，向四周传播，称为绕射。

二、将中文译成专业英语（10分，每个1分）

1吸收系数absorptioncoefficient

2波阻抗acousticimpedance

3数字记录digitalrecording

4地震资料处理seismicdataprocessing

5折叠频率theNyquistfrequency

6真振幅恢复trueamplituderecorvery

7层速度intervalvelocity

8自相关函数autocorrelationfunction

9反褶积deconvolution

10时间剖面timeprofile

三、简答题（48分，每题6分）

1.地震资料数字处理主要流程：

输入→定义观测系统→数据预处理（废炮道、预滤波、反褶积）（3分）→野外静校正→速度分析→动校正→剩余静校正→叠加→偏移→显示（3分）。

2.在一般情况下，都可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用一个同样的式子来表示：

t2=t02+x2/Vα2，其中，Vα就是叠加速度。

（3分）

（1）在地下介质为水平层状介质时，叠加速度为均方根速度；（1分）

（2）在地下介质不是水平层状介质时，叠加速度不等于均方根速度，但是它与均方根速度的关系比与平均速度更加密切；（1分）

（3）对倾斜界面均匀覆盖介质的情况，叠加速度就等于有效速度。

（1分）

3.数字滤波就是指用数学运算的方式用过数字电子计算机来实现滤波。

对离散化后的信号进行滤波，输入、输出都是离散数据（3分）。

基本步骤包括对已知地震信号进行频谱分析，设计合适滤波器，进行滤波计算，对输出

信号谱进行付氏反变换（3分）。

4.相同点：

1）在地震记录上，为了使反射波到达时间尽可能直观、精确地反映地下构造形态，必须将这些时差从观测时间中去掉2）不进行都影响多次叠加结果，使水平叠加剖面质量降低。

（3分）

不同点：

1）“动”校正是校正反射波的到达时间中包含了炮检距引起的正常时差；“静”校正是校正表层不均匀性引起的时差（1分）。

2）对非零炮检距的地震记录道上的任意一个采样时间，都要计算出一个动校正量，计算量和储存量大；校正量是个动态变化的量。

“静”字的含义是指校正量不随而变化。

这个值是由爆炸点和接收点表层条件决定的一个常数（1分）。

3）静校正方法一般分为野外（一次）静校正和剩余静校正（1分）。

5.低降速带的调查方法有小折射、微测井、小反射、地质雷达等（3分）。

低降速带的存在对地震波能量有强烈吸收作用和产生散射及噪音，并会使反射波旅行时显著增大（3分）。

6.反滤波就是反褶积。

为提高纵向分辨率，去掉大地滤波器的作用，把延续几十至100ms的地震子波b（t）压缩成原来的震源脉冲形式，地震记录变成反映反射系数序列的窄脉冲组合（2分）。

作用：

消除多次波，提高性噪比。

压缩反射脉冲长度，提高地震剖面的纵向分辨率（2分）。

根据

，则

，变换到时间域，则

（2分）。

7.最小平方反滤波是以这样的最佳准则来设计滤波器的：

使滤波器的实际输出与期望输出的误差平方和为最小。

（2分）

已知输入为地震子波b（t）,

现要求设计一个滤波器a（t）,使得滤波后的实际输出

c（t）,期望输出-窄脉冲d（t）。

在最小平方意义下最接近，即需选取适当的a（t），使实际输出c（t）与期望输出d（t）的误差平方和为最小，得

左边的系数矩阵是地震子波的自相关，右边的列矩阵是期望输出与子波的互相关。

如若反射系数序列是白噪声系列，就可以由地震记录x（t）的自相关来代替子波的自相关。

然后求解方程，做褶积，即可得到实际输出。

（4分）

8.如果波的传播速度不变，自激自收剖面的输入剖面的偏移脉冲响应为半圆形构造（2分）。

道理很简单，地下界面如果是圆心在地面的一个半圆形构造，采用自激自收观测系统进行观测，反射波将会聚焦在圆心处，在时间剖面上呈现为一个脉冲波。

如果输入剖面是用非零炮检距观测系统测得的（有炮检距剖面），则速度v不变时，其输入剖面的偏移脉冲响应为椭圆（2分）。

当采用自激自收观测方式，且地下介质的地震波传播速度不变时，其输入剖面的偏移脉冲响应响应为一绕射双曲线。

若使用非零炮检距系统（例如共炮点观测系统）其脉冲响应仍为双曲线（2分）。

四、论述题（22分）

通过在地震资料数字处理课程的学习和体会，论述应用数字滤波方法，如何消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波。

方法或技术原理（8分）、效果分析（8分）、结论及建议（6分）

中国海洋大学命题专用纸（首页）

2006-2007学年第2学期试题名称：

地震勘探资料数据处理（A）共1页第1页

专业年级学号姓名授课教师分数

一、名词解释（20分，每个2分）

1地震波2切除3混合相位4相关5惠更斯原理

6模拟信号7环境噪音8反射系数9假频10AVO

二、将中文译成专业英语或专业英语译成中文（10分，每个1分）

1反褶积2真振幅恢复3波阻抗4折叠频率5地震资料处理

6digitalrecording7timeprofile8intervalvelocity

9autocorrelationfunction10absorptioncoefficient

三、简答题（56分，每题8分）

1地震勘探资料数据处理流程包括哪些内容?

2地震资料处理中所谓的“三高”处理是指什么？

3简述一维频率域数字滤波的实现步骤。

4反褶积目的和作用有哪些？

若已知海水层滤波器的滤波特性

N（

）=

（R为海底面反射系数，

为海平面到海底的双程垂直旅行时），求其消除海底鸣震干扰的反滤波器和对应的时间函数。

5动校正和静校正在实现上有什么相同和不同？

6简述地震资料数据中有哪些目标处理方法?

7简述波动方程偏移方法主要有哪些方法？

四、论述题（14分）

通过在地震勘探资料数据处理课程的学习和体会，论述应用水平叠加方法，如何消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波。

[提示：

包括方法或技术原理、效果分析、结论及建议等]

中国海洋大学试卷答案（首页）

2006—2007学年第2学期试题名称:

地震勘探资料数据处理（A卷）课程号：

0813********

一、名词解释（20分，每个2分）

1地震波：

地震波是在岩石中传播的弹性波。

2切除：

地震信号经动校正后被拉伸畸变，目前处理动校正拉伸畸变的方法是切除，即把拉伸严重部分的记录全部充零。

3混合相位：

能量集中在序列中部。

4相关：

定性的研究两个函数信号之间的相似程度的一种方法。

5惠更斯原理：

介质中波所传到的各点，都可以看成新的波源。

6模拟信号：

随时间连续变化的信号。

7环境噪音：

交流电、人、风吹草动等环境因素所引起的对地震波有干扰的信号。

8反射系数：

反射振幅与入射振幅的比值。

9假频：

一个连续信号用过大的采样得到的离散序列实际上含有连续信号中高频成分的贡献。

这些高频成分折叠到离散时间序列中较低的频率。

这种现象是由连续信号采样不足引起的，称作假频。

10AVO：

振幅随炮检距的变化。

二、将中文译成专业英语或专业英语译成中文（10分，每个1分）

1反褶积Deconvolution2真振幅恢复Trueamplituderecovery

3波阻抗Acousticimpedance4折叠频率Nyquistfrequency

5地震资料处理Seismicdataprocessing6digitalrecording数字记录

7timeprofile时间剖面8intervalvelocity层速度

9autocorrelationfunction自相关函数10absorptioncoefficient吸收系数

三、简答题（56分，每题8分）

3.地震勘探资料数据处理，就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改造，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息。

地震勘探资料数据处理主要流程：

输入→定义观测系统→数据预处理（废炮道、预滤波、反褶积）→野外静校正→速度分析→动校正→剩余静校正→叠加→偏移→显示（4分）

地震资料的现场处理主要有：

预处理、登录道头、道编辑、切除初至、抽道集、增益恢复、设计野外观测系统、实行野外静校正、还可以进行频谱分析、速度分析、水平叠加等。

（4分）

2地震资料处理中所谓的“三高”处理是指高分辨率（3分）、高信噪比（3分）和高保真度（2分）。

3一维频率域数字滤波的实现步骤包括对已知地震信号进行频谱分析（2分），设计合适滤波器（2分），进行滤波计算（2分），对输出信号谱进行付氏反变换（2分）。

4反褶积目的为提高纵向分辨率，去掉大地滤波器的作用，把延续几十至100ms的地震子波b（t）压缩成原来的震源脉冲形式，地震记录变成反映反射系数序列的窄脉冲组合（2分）。

作用：

消除多次波，提高性噪比。

压缩反射脉冲长度，提高地震剖面的纵向分辨率（2分）。

若已知海水层滤波器的滤波特性N（

）=

（R为海底面反射系数，

为海平面到海底的双程垂直旅行时），求其消除海底鸣震干扰的反滤波器和对应的时间函数。

根据

，则

，变换到时间域，则

（4分）

5动校正和静校正在实现上有什么相同和不同:

相同点：

1）在地震记录上，为了使反射波到达时间尽可能直观、精确地反映地下构造形态，必须将这些时差从观测时间中去掉。

2）不进行都影响多次叠加结果，使水平叠加剖面质量降低。

（4分）

不同点：

1）“动”校正是校正反射波的到达时间中包含了炮检距引起的正常时差；“静”校正是校正表层不均匀性引起的时差。

2）对非零炮检距的地震记录道上的任意一个采样时间，都要计算出一个动校正量，计算量和储存量大；校正量是个动态变化的量。

“静”字的含义是指校正量不随而变化。

这个值是由爆炸点和接收点表层条件决定的一个常数。

3）静校正方法一般分为野外（一次）静校正和剩余静校正。

（4分）

6地震资料数据中目标处理方法有高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理（4分）、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理等（4分）。

7波动方程偏移方法主要有克希荷夫积分法（3分）、有限差分法（2分）和频率波数域中的波动方程偏移（3分）。

四、论述题（14分）

通过在地震勘探资料数据处理课程的学习和体会，论述应用水平叠加方法，如何消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波。

主要论述要点：

简述水平叠加方法原理（6分）

分析地震记录上的规则干扰波和随机干扰波（4分）

消除地震记录上的规则干扰波和随机干扰波过程（2分）

该论述应用水平叠加方法结论及建议等（2分）

2006-2007学年第2学期试题名称：

地震勘探资料数据处理（B）共1页第1页

专业年级学号姓名