地震勘探復(fù)習(xí)參考資料

1、地震勘探復(fù)習(xí)參考資料地震子波：爆炸產(chǎn)生的是一個(gè)延續(xù)時(shí)間很短的尖脈沖，這一尖脈沖造成破壞圈、塑性帶。最后使離震源較遠(yuǎn)的介質(zhì)產(chǎn)生彈性變形，形成地震波，地震波向外傳播一定距離后，波形逐漸穩(wěn)定，成為一個(gè)具有2-3個(gè)相位（極值）延續(xù)時(shí)間60-100毫秒。其振幅有大小，極性有正有負(fù)，到達(dá)接收點(diǎn)的時(shí)間有先后。時(shí)距曲線：波從震源出發(fā)，傳播到測(cè)線上各觀測(cè)點(diǎn)的旅行時(shí)間t，同觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于激發(fā)點(diǎn)的距離x之間的關(guān)系曲線。正常時(shí)差：水平界面時(shí)，對(duì)界面上某點(diǎn)以炮檢距x進(jìn)行觀測(cè)得到的反射旅行時(shí)同以零炮檢距(自激自收)進(jìn)行觀測(cè)得到的反射旅行時(shí)之差。這是由于炮檢距不為零引起的時(shí)差動(dòng)校正：在水平界面的情況下，從觀測(cè)到的反射波旅行時(shí)

2、中減去正常時(shí)差Dt，得到x/2處的t0時(shí)間。這一過程叫正常時(shí)差校正，或稱動(dòng)校正靜校正：由于地形高低、激發(fā)井深、低速帶等因素引起的反射波旅行時(shí)間的畸變進(jìn)行的校正。傾角時(shí)差：地震勘探中激發(fā)點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱位置觀測(cè)到的來自同一傾斜界面的反射波旅行時(shí)差。視速度：當(dāng)波的傳播方向與觀測(cè)方向不一致（夾角）時(shí)，觀測(cè)到的速度并不是波前的真速度V，而是視速度Va。滑行波：由透射定律可知，如果V2>V1，即sin2>sin1, 2>1，當(dāng)1還沒到90度時(shí)，2到達(dá)90度，此時(shí)透射波在第二種介質(zhì)中沿界面滑行。此時(shí)這種波稱為滑行波。折射波：當(dāng)入射波大于臨界角時(shí)，出現(xiàn)滑行和全反射。在分界面上的滑行波有另一種特性

3、，即會(huì)影響第一界面，并激發(fā)新的波。在地震勘探中，由滑行波引起的波叫折射波，也叫首波。隨機(jī)干擾:沒有一定的規(guī)律，沒有一定的傳播方向，在地震記錄上形成雜亂無章的干擾背景。多次波：對(duì)被追蹤界面的觀測(cè)次數(shù)而言，n次覆蓋即對(duì)界面追蹤n次。共反射點(diǎn)疊加：將不同接收點(diǎn)接收到的來自地下同一反射點(diǎn)的地震記錄，經(jīng)過動(dòng)校正后疊加起來。剩余時(shí)差：把某個(gè)波按水平界面一次反射波作動(dòng)校正后的反射時(shí)間與其共中心點(diǎn)處的t0之差叫剩余時(shí)差。等效速度：傾斜界面共中心點(diǎn)反射波時(shí)距曲線用水平界面來代替所對(duì)應(yīng)的速度，適用于傾斜界面均勻覆蓋介質(zhì)情況。疊加速度：當(dāng)在地下介質(zhì)速度橫向變化不大，炮檢距較?。ㄐ∨帕校?，觀測(cè)面水平時(shí)，共中心點(diǎn)反射波

4、的時(shí)距曲線可以求得的速度叫疊加速度。Wyllie方程：關(guān)于顆速度與流體速度、孔隙率之間的關(guān)系式叫做時(shí)間平均方程，Wyllie方程時(shí)間平均方程：1/V=(1-)/vm+(/VL) V巖石孔隙中填充物的波速 孔隙度 VL巖石孔隙中充填物的波速 VM巖石骨架的波速Dix公式：由均方根速度計(jì)算層速度的公式，稱為dix公式。繞射波：地震波在傳播過程中，遇到地層和巖性的突變點(diǎn)，這些突變點(diǎn)成為新的震源，發(fā)出球面子波向四周傳播，這種波稱為繞射波。垂向、橫向分辨率：利用地震記錄，沿垂直方向能分辨的最薄地層厚度；利用地震記錄，沿水平方向能分辨地質(zhì)體的大小。橫向和縱向分辨率的極限都是/4。偏移歸位：把疊加剖面上偏移

5、了的反射層進(jìn)行反偏移，歸位到地層的真實(shí)位置。1形成折射波的條件和特點(diǎn)：形成條件：1下面介質(zhì)的波速要大于所有上面介質(zhì)的波速 2入射角是以臨界角i入射的。特點(diǎn)：1射線是以臨界角i出射的一束平行直線且垂直于波前面 2波前面是一平面，與界面的夾角為I 3AM是折射波的第一條射線，M點(diǎn)是折射波的始點(diǎn)，它是反射波射線。 4折射波存在盲區(qū)，盲區(qū)范圍Xm=2h*thi，所以折射波必須在盲區(qū)以外才可觀測(cè)到，并且h增大Xm增大。2.Dix公式：3.推導(dǎo)水平單層、傾斜單層的模型共激發(fā)點(diǎn)反射波、折射波的時(shí)距曲線方程。反射波:t=s/v= =+ t0= 是自激自收時(shí)間特點(diǎn)：時(shí)距曲線是雙曲線；極小點(diǎn)在炮點(diǎn)正上方，最小時(shí)間

6、t=t0；在t2x2的坐標(biāo)系中，時(shí)距曲線為直線，其斜率可以計(jì)算速度。折射波 折射波時(shí)距曲線與反射波時(shí)距曲線在其實(shí)點(diǎn)相切。4.水平單層界面反射波，直達(dá)波，折射波時(shí)距曲線之間的相互關(guān)系，能在實(shí)際地震記錄中識(shí)別出來。（4）在x < xc區(qū)間內(nèi)，直達(dá)波為初至波（最先接收到的波），在x > xc的區(qū)間，折射波為初至波，而直達(dá)波為續(xù)至波，反射波總是最后接收到（直達(dá)波、折射波、反射波三種波相比）。5.有效波與干擾波的主要差別及相應(yīng)壓制方法。（1）傳播方向上有可能不同，可以用組合檢波器來壓制。（2）有效波和干擾波可能在頻譜上有差別，可以采用頻率濾波來壓制，即帶通濾波。（3）有效波的干擾波經(jīng)過動(dòng)校正

7、后的剩余時(shí)差可能有差別，可以采用多次疊加（多次覆蓋）來壓制。（4）有效波和干擾波在出現(xiàn)的規(guī)律上可能不同，也可以用組合的方法壓制。另外相關(guān)濾波、相干疊加等室外處理方法也有很好的效果。6.組合的方向效應(yīng)，頻率效應(yīng)和統(tǒng)計(jì)效應(yīng)。組合的方向效應(yīng)：組合后的有效波與干擾波的振幅比與組合前的有效波與干擾波的振幅比的比。組合頻率效應(yīng)：1組合相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器，組合后信號(hào)的頻譜與組合前單個(gè)檢波器的信號(hào)頻譜有差異，即組合前后的波形發(fā)生了畸變。2組合是為了利用地震波在傳播方向上的差異來壓制干擾波，突出有效波。雖然組合本身具有一定的頻率選擇作用，但我們不是利用這種頻率選擇作用進(jìn)行頻率濾波3組合的這種低通頻率特性只能起

8、著使有效波波形畸變的不良作用，不是利用它，而是要盡量避免這種低通濾波特性。為此，對(duì)于有效反射波應(yīng)盡可能通過野外工作方法增大視速度，即減小t，以獲得最佳組合效果。 組合對(duì)隨機(jī)干擾的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)：當(dāng)組合內(nèi)各檢波器之間的距離大于該地區(qū)隨機(jī)干擾的相關(guān)半徑時(shí)，用m個(gè)檢波器組合后，其信噪比增大倍。在組內(nèi)距x大于等于（隨機(jī)干擾的相關(guān)半徑）的前提下，組合的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)G與組內(nèi)檢波器個(gè)數(shù)m的平方根成正比。7.多次疊加振幅效應(yīng)，頻率效應(yīng)，統(tǒng)計(jì)效應(yīng)。多次波的振幅效應(yīng)與前面方向效應(yīng)公式相似（這里省略，詳見5章ppt77頁(yè)）當(dāng)反射波位于通放帶時(shí)，有 P(aS ) 1當(dāng)干擾波落入壓制帶時(shí)，有P(aS ) 則有：Gen，即在最有利

9、的條件下，疊加的振幅效應(yīng)等于覆蓋次數(shù)n，也就是說，覆蓋次數(shù)越高，信噪比的改善程度越大多次疊加頻率效應(yīng)：一般認(rèn)為x、q是不變量，則可知a與f 之間為線性關(guān)系，兩者可一一對(duì)應(yīng)。利用已知的疊加特性曲線P(a)，只要對(duì)其橫坐標(biāo)a進(jìn)行變換，變?yōu)橐灶l率f為橫坐標(biāo)就可得P(f )曲線。當(dāng)疊加次數(shù)n與剩余時(shí)差tk不變，對(duì)每個(gè)不同頻率的諧波有不同的疊加效果P()值， P()相當(dāng)于疊加起著頻率濾波的作用。當(dāng)一次波動(dòng)校正正確時(shí)，tk = 0，多次疊加對(duì)一次波沒有起到濾波作用。這時(shí)P()=1與頻率無關(guān)tk 0 ，對(duì)一個(gè)脈沖波，它可以分解成許多簡(jiǎn)諧波的疊加，不同頻率的簡(jiǎn)諧波就有不同的疊加效果，相當(dāng)于疊加起著頻率濾波作用

10、多次疊加統(tǒng)計(jì)效應(yīng)經(jīng)過多次疊加后，有效波相對(duì)于隨機(jī)干擾的信噪比要提高倍。多次疊加的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)要優(yōu)于組合的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)。組合是同一次激發(fā)，由n個(gè)檢波器接收到的信號(hào)的疊加，檢波器接收到的隨機(jī)干擾是由同一震源在同一時(shí)間產(chǎn)生的。多次疊加中一個(gè)共反射點(diǎn)道集內(nèi)各道是在各次激發(fā)時(shí)分別接收到的，因而記錄下的隨機(jī)干擾是由震源在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)激發(fā)，并在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)接收的，CMP道集中各道之間的距離也比組合的組內(nèi)距大，故多次疊加中各道的隨機(jī)干擾更符合“互不相關(guān)”的條件8.影響地震波巖層速度的因素有。彈性常數(shù)，巖性（最重要因素），密度，埋藏深度，構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代，孔隙度和含流體，壓力，巖石構(gòu)造，溫度，頻率，沉積巖

11、中速度的一般規(guī)律。9.平均速度與均方根速度的計(jì)算。均方根速度，例題。10.地震剖面上，識(shí)別有效波的四大標(biāo)志。1同相性 由于同一反射波到達(dá)相鄰很近的兩個(gè)檢波點(diǎn)的路程是很相近的，因而，同一反射波的相同的同相位，在相鄰地震道上的到達(dá)時(shí)間也是相近的。因而，每道記錄下來的振動(dòng)圖是相似的，所以同相軸應(yīng)是一條圓滑的曲線，有一定的規(guī)律，相鄰到的波形相似或漸變。這個(gè)特點(diǎn)也叫同相性。2強(qiáng)振幅 由于采集和處理中已采取了許多增強(qiáng)信噪比的措施，所以反射有效波的能量一般都大于干擾背景的能量。3波形相似性 由于震源激發(fā)的地震子波基本相同，同一界面反射波傳播的路程，傳播過程中經(jīng)受的地層吸收等因素的影響都相近，所以同一反射波在

12、相鄰地震道上的波形特征（包括主周期，相位數(shù)，振幅包絡(luò)形態(tài)等）相似。4時(shí)差變化規(guī)律 在共炮點(diǎn)及記錄上，不同類型波的同相軸的形態(tài)不同，這是在地震剖面上識(shí)別波的類型的重要依據(jù)。（反射波，繞射波，多次波，直達(dá)波，折射波）經(jīng)過動(dòng)校正和水平疊加后，地震剖面上的每道都可以看作自激自收記錄。在自激自收地震剖面上，反射波同相軸與界面的相同基本對(duì)應(yīng)，而且相鄰道之間同相軸的時(shí)差變化規(guī)律應(yīng)該相近。（1,2,3識(shí)別地震剖面有無反射波，4有助于識(shí)別波的類型，特征以及對(duì)產(chǎn)生這個(gè)波的界面特點(diǎn)作出推斷）11.水平疊加時(shí)間剖面的主要特點(diǎn)。1）在測(cè)線上同一點(diǎn)，鉆井資料得到的地層分界面與時(shí)間剖面上的同相軸在數(shù)量上，位置上常常不是一一

13、對(duì)應(yīng)的；2）時(shí)間剖面上的縱坐標(biāo)是雙程旅行時(shí)間t0。而地質(zhì)剖面或測(cè)井資料是以鉛垂深度表示的，兩者需要引入速度函數(shù)，經(jīng)時(shí)深轉(zhuǎn)換，把變換t0成h后，才能與鉆井剖面或測(cè)井曲線對(duì)比。其媒介就是地震波的傳播速度Vav。3）地震波速度V一般隨深度變化，所以，時(shí)間剖面上的反射同相軸所反映的界面形態(tài)、界面之間的距離都是有假象的。4）反射波振幅、同相軸及波形本身包含了地下地層的構(gòu)造和巖性信息，如振幅的強(qiáng)弱與地層結(jié)構(gòu)、介質(zhì)參數(shù)密切相關(guān)。5）水平疊加剖面上存在偏移現(xiàn)象。界面傾斜時(shí)，反射波位置不是來自與該店正下方，真正的反射點(diǎn)向上傾方向偏移。6）水平疊加時(shí)間剖面上常出現(xiàn)各種特殊波（如繞射波、斷面波、回轉(zhuǎn)波、側(cè)面波等)，

14、這些波的同相軸形態(tài)并不表示真實(shí)的地質(zhì)形態(tài)，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理才能用來解釋，恢復(fù)真實(shí)面貌。12.水平疊加剖面存在的主要問題，如何解決。1水平疊加剖面總是把界面上反射點(diǎn)的位置顯示雜地面共中心點(diǎn)下方的鉛垂上。當(dāng)?shù)貙觾A斜時(shí)，界面法線平面與鉛垂面并不正交，地層傾角越大，兩者的差別越大。時(shí)間剖面上記錄點(diǎn)位置與反射點(diǎn)位置不相符，記錄點(diǎn)的位置總是相對(duì)于反射點(diǎn)向界面的下傾方向移動(dòng)。2在界面傾斜情況下，按共中心點(diǎn)關(guān)系進(jìn)行抽道集，動(dòng)校正，水平疊加。實(shí)際上是共中心點(diǎn)疊加而不是真正的共反射點(diǎn)疊加，這會(huì)降低橫向分辨率。3水平疊加剖面上也存在繞射波沒有收斂，菲涅爾帶干涉帶沒有分解，回轉(zhuǎn)波沒有歸位等問題。解決方法：1通過數(shù)學(xué)關(guān)

15、系，利用公式換算得到地質(zhì)分界面的正確空間 位置。2偏移處理，這是把反射波和繞射波準(zhǔn)確歸位到其真實(shí)位置的反演過程。3作圖時(shí)進(jìn)行空間校正，回復(fù)地質(zhì)構(gòu)造的真正形態(tài)。13.影響垂向和橫向分辨率的因素，如何提高分辨率。橫向分辨率是指地震記錄橫向上所能分辨的最小地質(zhì)體的大小。 影響伊蘇：菲涅爾帶半徑。提高分辨率方法：（核心是減小肥涅爾帶的大小）提高橫向分辨率需要減小波長(zhǎng)，由于 l=VT=V/f，所以要提高地震波的頻率。偏移是提高地震勘探橫向分辨率的根本方法。偏移是繞射波收斂，菲涅爾帶收縮垂向分辨率指地震記錄沿垂直方向能夠分辨的最薄地層的厚度。影響因素：地震子波的波長(zhǎng)（頻率）、延續(xù)時(shí)間的周期數(shù)和波速，地震記錄上各個(gè)子波彼此重疊。提高垂向分辨率方法：提高子波頻率（選擇合適激發(fā)條件和接收條件，設(shè)計(jì)合適的觀測(cè)系統(tǒng)，提高地震波主頻率和頻帶寬度）；壓縮地震子波長(zhǎng)度（反褶積實(shí)現(xiàn)，壓縮地震子波延續(xù)時(shí)間）；減小速度（用橫波勘探）14.地震繞射波（回轉(zhuǎn)波）、特點(diǎn)，如何消除。繞射波：惠更斯原理（幾何地震學(xué)），地震在傳播的過程中，遇到界面上任何一種不規(guī)則體（地層巖性的突變點(diǎn)），在這些突變點(diǎn)上會(huì)形成新的震源，再次發(fā)出球面波，向四周傳播，這種新的點(diǎn)震源產(chǎn)生的波，繞射波?；剞D(zhuǎn)波是指是凹界面上的反射波。另一方面，由于它是在凹界面上形成的，時(shí)距曲線形狀可能很復(fù)雜，具有交結(jié)點(diǎn)和回轉(zhuǎn)點(diǎn)，即界面上的反射點(diǎn)坐標(biāo)和時(shí)距曲線上的點(diǎn)坐標(biāo)