随着勘探逐渐从叠后走向叠前，地震道集的应用越来越广泛.但在实际的工作中，经过了常规处理后的地震道集仍然有动校正不平的现象，其中一个重要原因就是地震道集存在剩余时差.在常规采集和地震资料处理中，都有一个共中心点道集的反射同向轴的时距曲线为双曲线假设前提，通过常规速度分析与动校正，地震道集很容易被拉平.实际介质基本不满足这种假设，而且随着勘探的深入，复杂构造越来越多，地下情况也越来越复杂.地震数据受采集条件、地层介质各向异性、噪声干扰等影响，地震同向轴偏离了正常的时距曲线形态.在这样的条件下，利用常规速度分析取得的速度动校正之后，有剩余时差，道集品质偏低.

去除剩余时差，进行地震道集拉平的方法很多，如精细速度分析方法和技术(Swan，2001；薛冈等，2003；郭树祥等，2004；程玉坤等，2008；崔宝文和王维红，2010)，通过各种速度分析手段或者在更密的网格上进行细致的速度分析，得到动校正速度，应用于道集，消除剩余时差；地震道集互相关技术(Hinkley et al.，2004；Gulunay et al.，2007；慎国强等，2010；张征等，2012)，通过实际道集与模型地震道的互相关来计算时移量并进行道集校正；相位匹配或替换技术(Lichman，1999；林伯香和孙建国，2001；王开燕等，2007)，是根据相位谱的理论，首先计算模型道或者参考道的相位谱，然后对实际道集进行相位谱替换，达到校正的目的；刘洋等人基于线性连续速度模型的速度分析与动校正方法(刘洋和魏修成，2003)，通过利用非双曲方法处理，在线性连续速度模型基础上，研究速度随深度的变化率来进行速度分析和动校正的方法；李钟晓等基于地震图像校正的共成像点道集增强技术(李钟晓等，2013)，可以实现了不同偏移距道集在时间和空间上的逐点匹配对齐；还有其他的一些处理方法(陆文凯等，2001；周青春等，2009)、道集强制拉平方法等.上述的研究方法或技术对道集拉平各有效果，但通常都有一定的应用条件，精细的速度分析方法的前提是反射同向轴满足正常的旅行时曲线方程，相位道集拉平方法及相干法要求地震资料信噪较高，邻近同相轴的剩余时差较小，而且地震同相轴没有极性反转问题.但实际地震资料情况复杂，常规速度分析手段仍然校不平的同向轴很多都不符合地震波反射双曲线规律等各种异常情况(Lichman，1999；王云专等，2006；刘洪林和朱秋影，2007；张津海等，2012).

地震道集动校不平的这种现象普遍存在，影响了叠加成像，及后续的叠前反演、AVO属性分析等(Singleton，2009)，需要进行必要的地震道集拉平处理.文中的处理方法——绝对值互相关方法，是在常规速度分析动校正的基础上，选取合适的时窗，利用地震道集的每一道与设定的参考道在选定的时窗内进行绝对值互相关计算时移量，并且根据实际资料情况，选取合适的绝对值相关系数门槛值，利用时窗、时移量、平滑参数的控制，在保真的前提下，实现各种道集拉平.该方法在多个地区的数据处理中进行了应用，取得较好效果.

一个地震共反射点道集同向轴代表的是来自同一反射点不同偏移距的地震反射波，沿偏移距方向，同一反射点的地震反射波相邻道之间具有最大的相似性，因此同一段时窗内的各界面反射在不同偏移距的道之间也具有最大相似系数，绝对值互相关方法正是基于这点拉平道集.该方法通过三步拉平地震道集——首先利用绝对值互相关计算时移量，其次对时移量进行平滑校正，最后用时移量将原始道集进行拉平处理.在应用过程中根据不同地区、不同资料、不同的信噪比情况选择不同的参数加以控制，方法如下：

(1)设地震道集的每一道函数为f(t)(图 1b)，选择一个近道或者利用小偏移距的一组道进行叠加形成参考道R(t)(图 1a)；

(2)选择一个时窗，并将该时窗内的道集与参考道进行绝对值互相关，求得每道与参考道在该时窗内的最大绝对值互相关系数所对应的时移量，公式为

(3)将时窗沿时间方向滑动至道尾完成一个道集的处理工作，依次对每道处理，得到整个工区的校正时移量；并且根据地震道集的实际情况，设立最大时移量和最小绝对值互相关系数门槛值，剔除掉异常时移量，并进行适当的平滑处理；

(4)应用校正时移量场对整个地震道集进行拉平处理，去除剩余时差(图 1c).

图 1

Fig. 1

图 1 互相关道集拉平处理示意图 Fig. 1 The cross-correlation gathers flattening processing

绝对值互相关道集拉平方法的技术流程如图 2，为了取得较好的效果，流程中通常先应用大时窗进行初步拉平，再应用小时窗进行精细处理.

图 2

Fig. 2

图 2 绝对值互相关道集拉平处理流程 Fig. 2 Gather flattening processing flow of cross-correlation of absolute value

实际地震道集由于地质、采集条件及处理方法的不同，道集的信噪比、分辨率、同向轴的连续性都不相同，因此在绝对值互相关方法应用的过程中会出现相关系数的各种异常情况，应用中应注意如下几个方面：

(1)参考道的选择：参考道对结果影响较大，一般选择随机噪声小的近道或者近偏移距的几道叠加形成参考道；在选择一定偏移距范围内叠加道作为参考道时，选近道时考虑多次波残留较少的情况，选全偏移距叠加作为参考道时，不适合剩余时差较大或同相轴反转的资料；另外可以选择经长时窗初步校平的数据的全偏移距叠加道作为短时窗校平时的参考道.

(2)噪声的问题：地震数据的噪声干扰可能导致相关系数过大或者过小，出现不合适的时移量，导致地震数据出现不合理的压缩或拉伸特征.

根据数据信噪比，设置合适的相关系数门槛值，剔除低相关系数所对应时移量；设置可随偏移距变化的最大容忍时移量，从近道至远道，容忍时移量逐渐增大；多道之间的时移量通过横向一致性检查，平滑时移量的空间变化，剔除异常值.

(3)同向轴极性反转的问题：绝对值互相关的计算本身已经解决了相位反转的问题，可以校平相位反转的同向轴，但极性反转位置邻近的几道信噪比低，时移量求取难.

在极性反转处，依据对噪声问题的处理方法，设置相关系数门槛值，利用求取的临近道时移量内插得到校正时移量.

(4)校正时窗长度的选择：大时窗校正能力有限，不容易完全校正同向轴；小时窗校正效果显著，但对信噪比低的数据，会出现误校正.

采用长短时窗串联的方式，先通过大时窗初步校平整个地震道集，再应用小时窗针对目标进行精细处理；通过比较各时窗所计算出的相关系数，选出合理的时窗，并且每个时窗长度对所有的偏移距范围内的道集都至少包含目的层的一个波组.

为了验证方法对于复杂条件下的正确性，进行了复杂模型的模拟及处理.从图 3b的水平横线可以看到模型是一个没有校平的道集，并且该道集的相位发生了极性反转.模型随机噪声比较强，同向轴的极性反转处振幅与噪声强度基本相当.由于存在了极性反转，而且同向轴相位反转处的噪声强度高，这时采用常规相干方法或者采用相位相关方法已不适用，不能拉平道集.采用绝对值互相关方法进行校正处理，参考道的选择上，把模型前10道平均当作参考道(图 3a)，互相关系数门槛值为70%以上，窗长为60 ms，包含了一个波组，最大时移量门槛值为8 ms，结果如图 3c.从图 3c可以看到，水平横线处同向轴被拉平，极性反转处没有出现畸变，道集的振幅得到了很好的保持.

图 3

Fig. 3

图 3 道集拉平模型数据检验 (a)参考道；(b)需拉平道集；(c)拉平后道集. Fig. 3 Data validation of gather flattening model (a)Reference trace;(b)Original gather;(c)Flatten result.

作为实例的地震资料是一条二维测线，该地震资料道集采样记录为2 ms，经过了预处理、振幅补偿等常规处理，以及精细的速度分析和动校正，但在道集中仍然存在着剩余时差，同向轴没有完全被拉平.从图 4a中可以看到地震记录同向轴已经不符合动校正的双曲线时差曲线，图 4a红线标示的同向轴为了拉平近道同向轴，致使远道不平，并且常规速度分析的精度限制，致使许多同向轴动校过量(如图 4a黑线标示处)，以及有些同向轴本身由于一些原因没有规律性(图 4a绿线标示处).显然常用的速度分析、动校正已经不能将该道集拉平.采用绝对值互相关拉平方法进行处理，利用前6道进行加权平均生成参考道，绝对值互相关系数门槛值为82%(大于82%的进行拉平)，最大时移量为12 ms，第一次校正时窗为200 ms，进行初步校正，第二次校正时窗为70 ms(包含了一个波组)，处理后的结果如图 4b.对比处理前后道集，可以看到处理后道集规律性明显增强，地震同向轴基本被拉平，连续性光滑性和分辨率得到了改善，减少了同向轴的错位现象，明显提高了道集的质量和叠加精度.并且沿着图 4中道集的同一个同向轴提取拉平前后的AVO曲线，可以看到道集拉平处理前(红色)后(蓝色)AVO曲线没有变化，地震振幅也得到了很好的保持.

图 4

Fig. 4

图 4 道集拉平处理 Fig. 4 Gather flattening processing

将拉平前后的地震道集进行了叠加成像处理.拉平处理前的叠加剖面如图 5a，拉平处理后的叠加剖面如图 5b.从拉平前后的对比图来看，在已经拉平的道集位置处理前后叠加剖面变化不大(蓝色椭圆区域外).道集动校不平或者动校过量的区域(蓝色椭圆区域内)，拉平前地震剖面振幅较弱，连续性不是很强；拉平后，剖面能量得到了加强，成像质量改善，构造变得清晰，同向轴连续性得到了提高.整个剖面的信噪比分辨率都有较大改善，给构造解释和储层预测打下了一个较好基础.

图 5

Fig. 5

图 5 道集拉平处理后叠加剖面 Fig. 5 Stack section after gather flattening processing

绝对值互相关道集拉平方法，是在常规资料处理的基础上对道集进行一进步优化的方法.它可以根据实际资料情况，选取合适的参考道，将道集与参考道在选定的时窗内进行绝对制互相关计算时移量，并利用相关系数门槛值、时移量、平滑参数的控制，在保真保幅的前提下，实现道集拉平.

绝对值互相关方法能使地震道集实现同相叠加，为叠前反演和AVO分析提供合格资料，并且改善叠加效果，提高地震剖面信噪比、分辨率和连续性.通过模型和应用证明绝对值互相关方法是简单、有效、实用的地震道集拉平方法.

致 谢 感谢审稿专家提出的宝贵修改意见和编辑部的大力支持！