应该采用什么公式计算组内高差允许值

1.速度值采用v1还是v0

决定组内高差对有效波压制程度的直接因素是时差，而不是高差。但是时差在施工过程中无法把握，所以只有依据速度将时差转换为高差，才能在野外具有操作性。而计算高差时采用的地表速度，很多人都认为是地面的、低速带的速度v0。而实际情况是，因为存在各种不同的地表结构，采用什么速度计算高差，应该做具体的分析，不能一概而论。

（1）低速带基本等厚的地区。

在这类地区，低速带（v0）是基本等厚的，产生组内高差往往是由于降速带（v1）的变化造成的，而不是低速带（图4-29）。所以我们计算组内高差时，采用的也应该是降速带的速度v1，而不是低速带的速度v0。

（2）沙漠地区。

①塔里木盆地。

塔里木盆地塔克拉玛干沙漠地表条件复杂，地表多为复合型垄状沙梁和蜂窝状沙山，沙丘比较高大，一般为40～100m，最高可达150m。多年的勘探实践表明，塔克拉玛干沙漠表层有如下特点：高速层顶界（即沙漠的潜水面）是一个非常平稳的界面；高速层以上的沙层厚度、地面点相对高速层顶界的延迟时间之间的关系可以用图4-36第四象限的沙丘曲线量板来表示。［61］我们把沙丘按照每20ms划分为一层，然后计算各层的层速度（图4-36第三象限）。从图中我们会发现，如果检波器组合分布在沙丘高度40m～60m的范围内，那么对产生组内时差起作用的应该是沙丘中层速度在900～1　000m/s的一段，而不是速度为350m/s的地面表层。因为该地区沙丘的高度大部分都比较高，所以对于组合内时差起主要作用的速度应该普遍大于800m/s。

图4-36　新疆塔里木盆地沙丘曲线

假设某个工区的最浅目的层主频为28Hz，组合中心所在的沙丘高度是80m。首先从沙丘曲线上查到80m对应的时间为127ms。如果允许的组内时差是半个周期18ms的话，组内最低点检波器对应的时间应该是127-（18/2）＝118（ms），最高点对应的时间是127＋（18/2）＝136（ms）；然后再分别查出118ms、136ms分别对应的沙丘高度72m、90m（图4-37左图）。也就是说，对于该地区组合中心位于80m沙丘上的检波点而言，如果允许的组内时差是半个周期（18ms）的话，可以把检波器布设在72～90m之间，即高差18m。用同样的方法计算了10～120m不同高度组合中心所对应的组内高差（图4-37右图）。因为沙丘中的速度是自上而下逐渐变高的，所以随着沙丘上组合中心高度的增加，18ms时差对应的组内高差也在增加，位于沙丘越高部位的检波点，其可以允许的组内高差越大。即在沙丘不同部位的检波器组合，可以采用变动的组合高差，同样可以达到最大限度保护有效波、压制干扰波的目的。

图4-37　利用沙丘曲线计算组内高差（组内时差18ms）

②准噶尔盆地。

准噶尔盆地的2/3被沙漠所覆盖，表层及近地表结构比较复杂，潜水面海拔较低，非常干燥。为了搞清楚准噶尔盆地的低降速带情况，20世纪90年代，法国CGG公司用3年的时间在该盆地通过数万个小折射、几百口微测井，得到了准噶尔盆地全盆地的低降速带数据，图4-38是一个典型的剖面。从图4-38可以清楚地看到，低速带是基本等厚的，产生组合时差的主要原因是因为降速带的起伏，而不是低速带。所以，计算组内高差时应该用降速带的速度，即大约在700～1　200m/s之间，而不是低速带的速度。

（3）山地。

基岩出露的山地低速带普遍比较薄，出露基岩的层速度多大于2　000m/s，有些甚至达到6　000m/s（前中生代的碳酸盐岩地层及岩浆岩或变质岩等岩体），所以组内高差允许值至少应该采用2　000m/s的速度进行计算。

结论：计算组内高差时，不能简单地用低速带的速度v0进行计算，大多数情况下实际起作用的表层速度是降速带的速度v1，一般大于800m/s，岩石出露区可以达到2　000～6　000m/s。

图4-38　准噶尔盆地某测线低降速带示意图

2.组内时差应该小于1/2还是1/4个视周期

检波器组合对于地表起伏比较大的复杂地区的地震勘探而言，永远是一把双刃剑。一方面，在这类地区把检波器组合在地面上拉开一定的距离来压制沿地面传播的干扰波，就会因为地表的起伏不可避免地产生组内时差，从而压制有效波；相反地，如果不使用组合或者使用小组合，看似保护了有效波，但在保护有效波的同时干扰波也大大地增强了，被保护的有效波都被淹没在了因为组合没有足够拉开而不能有效压制的强烈的干扰波中了，并没有实现突出有效波的良好愿望。所以，不应单单从保护有效波或者压制干扰波的一个方面来考虑问题，应从主要目的层主频的组合效应，即组合对信噪比的改善程度来衡量组合的效果，有效波被压制到0.707以下并不可怕。如果经过大的组合基距及组内高差组合后，干扰波被压制得比较彻底。这时，尽管高频有效波受到了一定的损失，我们仍然可以得到信噪比较高的剖面用于构造解释，这对于某些困难工区来说是比较理想的结果。在没有信噪比保证的工区过分地强调保护高频反射波没有实际意义。

经过理论计算和试验证明，在很多目的层主频不是很高、而次生干扰波非常强烈的地区，只要组合时差没有超过视周期的1/2，有效波就不会被抵消太多。在这种情况下，尽管有效波被衰减的程度会稍大一些，但干扰波被压制的程度更大，我们从提高信噪比的目标来衡量就是值得的，就可以得到信噪比较高的低频资料。“组合时差不超过视周期的1/4”的规定尽管使得有效波的衰减被控制在了很小的范围内，但同时也大大削弱了组合压制干扰波的能力，在次生干扰波非常发育的沙漠与山地地区是不可取的。

对于一个工区而言，特别是西部的沙漠、山地等地区，地表的起伏及低降速带的情况都非常复杂。在这类地区，即使完全按照事先根据低降速带数据计算出的组内高差允许值进行施工，也很难保证所有检波点的组内时差不超限。所以，我们应该从统计意义上、而不是几个单道上来认识组内高差对高频信息的衰减作用。同时，处理过程中的多次覆盖、水平叠加还可以纠正个别道上的波形失真。［62］