地震第1章緒論

1、地震勘探原理主講人：陳雙全2本課程相關(guān)內(nèi)容講課內(nèi)容：第1章 緒論第2章 地震波運(yùn)動學(xué)理論第2+章 地震信號的頻譜分析第3章 地震資料采集方法與技術(shù)第4章 地震波速度第5章 地震資料解釋的理論基礎(chǔ)3本課程相關(guān)內(nèi)容教材 陸基孟王永剛主編的地震勘探原理第三版。授課學(xué)時48學(xué)時課程成績平時（考勤習(xí)題）（20%）期終考試（80%）4本課程相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)方法：理解概念、掌握原理認(rèn)真完成作業(yè)注意老師對各部分的要求5主要參考書1陸基孟，地震勘探原理第二版（上、下冊），石油大學(xué)出版社，19932董敏煜主編， 地震勘探石油大學(xué)出版社，2000第一版。3. 美R。E謝里夫等，勘探地震學(xué)，石油工業(yè)出版社，1999(中文

2、第二版本)6第1章 緒論 1.1 油氣勘探方法1.2 地震勘探方法簡介1.3 地球物理勘探的發(fā)展史1.4 地震勘探技術(shù)的回顧與展望7第1章 緒論 1.1 油氣勘探方法1.2 地震勘探方法簡介1.3 地球物理勘探的發(fā)展史1.4 地震勘探技術(shù)的回顧與展望81.1 油氣勘探方法1.1.0 引言1.1.1 油氣勘探程序1.1.2 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點91.1 油氣勘探方法人在地球上生存；需求能源、礦物的；需要了解地球；用各種手段，這就產(chǎn)生了各種學(xué)科。地震勘探是其中最有效的方法之一1.1.0 引言1）石油天然氣是重要的資源101.1 油氣勘探方法石油是一種可以流動的液體；在沉積

3、巖形成過程中，若果同時有大量的有機(jī)物質(zhì)沉積下來，再加上適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件，就會形成分散的碳?xì)浠衔锸褪蜕珊螅€要在地下有一個封閉的條件，才能保存下來，形成油藏2）石油是什么2022/9/19 9:3811石油是怎樣生成的？有機(jī)物殘骸有機(jī)物殘骸沉淀在水底源巖大多數(shù)死亡后的有機(jī)物的殘骸沉淀在海底或湖底有機(jī)物殘骸主要來源于植物、魚類、動物等 這些有機(jī)物殘骸通常和礦物質(zhì)混合在一起，如砂巖碎屑、泥巖碎屑、花崗巖碎屑等. 這些混合物,被限制在一個弱氧化環(huán)境中， 并且被埋藏在較深的地方 經(jīng)過長時間的化學(xué)反應(yīng)，這些沉淀物將產(chǎn)生氣態(tài)碳?xì)浠衔?022/9/19 9:3812石油是怎樣生成的？干涸的海洋持續(xù)增加

4、的壓力源巖中的石油和天然氣持續(xù)增加的溫度有機(jī)物殘骸埋深增加數(shù)百萬年以后, 源巖被很重的沉淀物所覆蓋，從而增加了這些巖石的壓力沉淀物中的溫度也發(fā)生了很大的變化 化學(xué)反應(yīng)將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為大分子的碳?xì)浠衔?這些分子組成的物質(zhì)就是：Gaseous : natural gasLiquid : oil2022/9/19 9:3813天然氣水流體向表層運(yùn)移油氣運(yùn)移由于石油和天然氣比重較輕，因此將向表層運(yùn)移: primary migration油氣運(yùn)移的通道取決于通道中的孔隙度和滲透率石油是怎樣生成的？巖石骨架石油2022/9/19 9:3814儲層源巖蓋層油氣水混合物儲層和蓋層如果遇到蓋層，油氣運(yùn)移就會停

5、止 如果儲層和蓋層能夠形成好的圈閉，如背斜構(gòu)造，就可形成油氣藏圈閉可以用地震勘探的方法尋找石油是怎樣生成的？151.1 油氣勘探方法石油天然氣勘探就是為了尋找和查明油氣資源而利用各種勘探手段了解地下的地質(zhì)狀況，認(rèn)識油氣的生成、運(yùn)移、聚集、保存等條件，綜合評價含油氣遠(yuǎn)景，確定油氣聚集的有利地區(qū)，找到儲油的圈閉，探明油氣田面積，摸清油氣藏情況和產(chǎn)出能力的過程3）石油天然氣勘探161.1 油氣勘探方法油氣成藏油氣生成油氣運(yùn)移油氣聚集油氣勘探的4個階段區(qū)域普查區(qū)帶詳查圈閉預(yù)探油氣藏評價1.1.1 油氣勘探程序171.1 油氣勘探方法1.1.2 油氣勘探方法地質(zhì)方法地球物理方法鉆探方法地球化學(xué)方法18地

6、質(zhì)法19加利福尼亞地區(qū)地表石油滲漏20地球物理方法21鉆探法地球化學(xué)（化探）方法對巖石、土壤、地下水、地表水、植物、水系以及湖底沉積物等天然產(chǎn)物中一種或幾種化學(xué)特征作測定，再據(jù)測定結(jié)果所發(fā)現(xiàn)的化探異常，實現(xiàn)找礦之目的，包括巖石地球化學(xué)方法（金屬量測量）、水化學(xué)方法和生物地球化學(xué)方法等。2223主要的物探方法： 地震勘探(巖石彈性的差別)勘探地震學(xué) 重力勘探(巖石的密度差別) 磁法勘探(巖石的磁性差別) 電法勘探(巖石的電性差別)24地震勘探與非地震法的比較（此圖僅作參考） 各種勘探方法的比例25重力測量重力勘探 重力勘探 是研究反映地下巖石密度橫向差異引起的重力變化，用于提供構(gòu)造和礦產(chǎn)等地質(zhì)信

7、息。萬有引力定律： 接近較大密度的物體時，引力增大，反之引力減小，由此在地表上引起的重力變化稱為重力異常。 重力異常的規(guī)模、形狀和強(qiáng)度取決于具有密度差的物體大小、形狀及深度。 26重力測量重力勘探 27重力測量重力勘探28地磁測量磁法勘探 地球有磁場，巖石或礦石被磁化而具有磁性。具有磁性的地質(zhì)體在其周圍空間內(nèi)存在一定特征的磁場。其產(chǎn)生的磁場迭加在正常地磁場之上而產(chǎn)生異常磁場。磁法勘探 就是測定和分析各種磁異常，找出磁異常與地下巖石、地質(zhì)構(gòu)造及有用礦產(chǎn)的關(guān)系，作出地下地質(zhì)情況和礦產(chǎn)分布等有關(guān)結(jié)論。磁法勘探任務(wù) 主要用來研究地質(zhì)構(gòu)造；研究深大斷裂；計算結(jié)晶基底的埋深；尋找油氣、煤田的構(gòu)造圈閉、鹽丘

8、等，尋找磁鐵礦床、金屬和非金屬礦床等。 29野外磁法勘探現(xiàn)場30地電測量電法勘探 電法勘探就是利用人工或天然產(chǎn)生的直流電場或電磁場在地下的分布規(guī)律來研究地球結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造及找礦的一種物探方法。電法勘探是以巖石或礦石的電性差異為基礎(chǔ)的，主要研究的電性差異參數(shù)包括：電阻率（）、激發(fā)極化率（）、介電常數(shù)（）、導(dǎo)磁率（）、電化學(xué)活動性等。電法勘探的內(nèi)容十分豐富，它們廣泛應(yīng)用于金屬及非金屬、石油、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等勘探研究工作中。31野外電法勘探現(xiàn)場32電法勘探示意圖33地震勘探方法在油氣勘探中，地震勘探已成為一種最有效的方法。地震勘探方法 通過人工方法激發(fā)地震波，研究地震波在地層中傳播的情況，以查明

9、地下的地質(zhì)構(gòu)造，為尋找油氣田或其它勘探目的服務(wù)的一種物探方法。地震勘探所獲得的資料，與其它的地球物理資料、鉆井資料及地質(zhì)資料聯(lián)合使用，并根據(jù)相應(yīng)的物理與地質(zhì)概念，能夠得到有關(guān)構(gòu)造及巖石類型分布等信息。341.1 油氣勘探方法1.1.0 引言1.1.1 油氣勘探程序1.1.2 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點351.1 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點根據(jù)地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)的基本原理，利用電子學(xué)和信息論等許多學(xué)科領(lǐng)域的新技術(shù)建立起來的方法，簡稱物探方法。也就是，根據(jù)地層和巖石之間的物理性質(zhì)不同來推斷巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造。361.1 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的

10、特點(1)理論基礎(chǔ)是物理學(xué) 包括：地磁場、地電場、重力場、彈性波、放射性同位素等理論。研究地球的物理場或某些物理現(xiàn)象的變化。不是直接研究巖石或地層，完全不同于地質(zhì)方法的。通過物理場，既可了解地表或近地表的地質(zhì)現(xiàn)象，還可獲得深部地質(zhì)現(xiàn)象的信息。371.1 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點(2) 用物探方法解決地質(zhì)任務(wù)時，要實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)化。 1)將地質(zhì)問題轉(zhuǎn)化為地球物理的問題，使用物探方法去得到所期望的物探異常， 2) 根據(jù)物理現(xiàn)象與地質(zhì)體間存在的特點關(guān)系，把物探結(jié)果再轉(zhuǎn)化為地質(zhì)語言或圖示，并賦予地質(zhì)含義。381.1 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點(3) 物探方法的結(jié)果

11、存在多解性。 其一，不同地質(zhì)體可以有相同的物理場； 其二，地質(zhì)體的大小、形狀、流體與產(chǎn)狀等參數(shù)的不同組合，可引起相同的異?，F(xiàn)象。 391.1 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點(4) 物探方法的有效性 每一種物探方法都有它的應(yīng)用條件和使用范圍。由于礦床地質(zhì)、地球物理特征及自然地理條件經(jīng)常因地而異，影響方法的有效性。401.1 油氣勘探方法1.1.0 引言1.1.1 油氣勘探程序1.1.2 油氣勘探方法1.1.3 地球物理勘探方法的特點41第1章 緒論 1.1 油氣勘探方法1.2 地震勘探方法簡介1.3 地球物理勘探的發(fā)展史1.4 地震勘探技術(shù)的回顧與展望421.2 地震勘探方法簡介

12、1.2.1 地震勘探的基本原理1.2.2 地震勘探的三個環(huán)節(jié)431.2.1 地震勘探的基本原理激發(fā)地震波 地面產(chǎn)生一個振動接收地震波 由源點出發(fā)的一條直線上接收由源點傳播到個各檢波點所需的時間重建地震波的傳播路徑 根據(jù)上述地震波到達(dá)各個檢波器所需時間及地震波速度，可以重建地震波的傳播路徑，地下的構(gòu)造信息可以由重建的路徑得到的。地震勘探的基本過程44地震勘探原理示意圖 在地面有一個震動并產(chǎn)生波的傳播，利用波傳播過程所返回的信息，了解地下巖石和構(gòu)造特征。451.2.2 地震勘探的三個環(huán)節(jié)地震勘探要解決的問題：地震波的激發(fā)和接收，提取有用信息。相應(yīng)地有三個主要環(huán)節(jié)： 野外數(shù)據(jù)采集 室內(nèi)資料處理 地震

13、資料解釋地震勘探是在解決這些問題中不斷發(fā)展前進(jìn)的。461.2.2 地震勘探的三個環(huán)節(jié)第一階段 野外數(shù)據(jù)采集： 在地質(zhì)工作和其他物探工作初步確定的有含油氣希望的地區(qū)，布置測線，人工激發(fā)地震波，并用野外地震儀把地震波傳播的情況記錄下來。47陸地石油地震勘探示意圖48海洋石油地震勘探示意圖49505152第二階段室內(nèi)資料處理： 根據(jù)地震波的傳播理論，利用計算機(jī)，對野外獲得的原始資料進(jìn)行各種去初取精，去偽存真的加工處理工作，以及計算地震波在地層內(nèi)傳播的速度等。53545556第三階段地震資料解釋： 運(yùn)用地震波傳播的理論和石油地質(zhì)學(xué)的原理，綜合地質(zhì)、鉆井和其它物探資料，對地震剖面進(jìn)行深入的分析研究，對各

14、反射層相當(dāng)于什么地質(zhì)層位作出正確的判斷，對地下地質(zhì)構(gòu)造的特點作出說明，并繪制某些主要層位的構(gòu)造圖。57585960第1章 緒論 1.1 油氣勘探方法1.2 地震勘探方法簡介1.3 地球物理勘探的發(fā)展史1.4 地震勘探技術(shù)的回顧與展望611.3 地球物理勘探的發(fā)展史在20世紀(jì)中，按地震信息記錄方式，石油地球物理勘探方法發(fā)展經(jīng)歷了三個階段： 1、光點記錄-把地面振動情況用照相的方法記錄下來，資料全部由人工整理。 2、模擬磁帶記錄-以模擬方式記錄在磁帶(與錄音磁帶相似)上，并用模擬電子計算機(jī)(基地回放儀)整理資料。 3、數(shù)學(xué)記錄用數(shù)字方式記錄數(shù)據(jù)，并在大型的計算機(jī)上進(jìn)行處理。621、光點記錄地震信號

15、 電信號 光點信號 光點照像記錄 檢波器 檢流計 照像記錄 光點地震儀 光點記錄的野外記錄儀器流程63第一個用于勘探的反射記錄膠片E標(biāo)識爆炸時間R來自灰?guī)r的反射，BP空氣中的聲波光點記錄引言64光點記錄相應(yīng)的技術(shù)組合理論: 包括檢波器組合和爆炸點組合室內(nèi)處理: 光點照像記錄是不可處理的 室內(nèi)解釋: 在光點記錄識別有效波反射波，用人工繪圖方法繪制反射地震剖面 光點記錄反射地震剖面的解釋只利用反射波旅行時和波傳播速度確定構(gòu)造的深度和形態(tài)，尋找較為簡單的構(gòu)造。我國的大慶油田就是由光點記錄儀發(fā)現(xiàn)的。引言652、模擬磁帶記錄出現(xiàn)于1952年左右，主要優(yōu)點是在回放時能夠使用不同的濾波器。1955年，使用可

16、動磁頭，模擬記錄可做靜校正及正常時差校正。記錄儀的改進(jìn)推動了觀測方法的發(fā)展，共中心點記錄方法(CMP)、CRP、CDP磁帶式記錄方式還允許將地震道相加，因此可以使用小藥量激發(fā)，因為將幾個弱震源激發(fā)得到的地震道疊加在一起效果與強(qiáng)震源激發(fā)一樣。 地震信號 電信號 模擬磁帶地震記錄 檢波器 模擬磁帶地震儀 引言66模擬磁帶記錄相應(yīng)的技術(shù)疊加理論: 多次覆蓋水平疊加理論室內(nèi)處理: 把模擬磁帶地震記錄回放為模擬電信號，然后用模擬計算機(jī)進(jìn)行處理濾波、動、靜校正、水平疊加，再用變面積顯示方法，得到變面積剖面。室內(nèi)解釋: 對變面積剖面進(jìn)行構(gòu)造解釋。變面積剖面最大特點是直觀，能形象地反映出地下地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)和地層

17、的接觸關(guān)系。由于地球物理技術(shù)的發(fā)展特別是多次覆蓋水平疊加技術(shù)的出現(xiàn)，能夠查明較為復(fù)雜的構(gòu)造。引言67 模擬磁帶變面積剖面 引言683、數(shù)字磁帶記錄60年代數(shù)字式記錄發(fā)明后，數(shù)據(jù)處理的全部潛力才真正得以發(fā)掘。數(shù)字記錄具有高保真度，可以進(jìn)行數(shù)字地震資料處理和解釋。數(shù)字技術(shù)所帶來的“數(shù)字革命”可能是地震勘探中的最大進(jìn)步。地震信號 電信號 數(shù)字磁帶地震記錄 檢波器 數(shù)字磁帶地震儀 69數(shù)字記錄相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展波動方程偏移理論室內(nèi)處理 將數(shù)字磁帶上所記錄數(shù)字信號輸入到數(shù)字計算機(jī)進(jìn)行處理濾波、反褶積、動校正、靜校正、速度分析、水平疊加、偏移（特別是波動方程偏移）。得到變面積疊加剖面、偏移剖面。室內(nèi)解釋 對變

18、面積偏移剖面進(jìn)行解釋，由于偏移處理能使反射界面實現(xiàn)歸位，使變面積偏移剖面能真實地反映地下構(gòu)造形態(tài)。 70變面積顯示剖面變面積剖面解釋結(jié)果71共中心點方法、可控震源、數(shù)字處理方法發(fā)明后， 一系列新技術(shù)的使用大大增加了從地震資料中所能提取的地質(zhì)信息的種類和數(shù)量，地震方法的應(yīng)用出現(xiàn)了前所未有的局面。 72地震勘探的六次飛躍73第1章 緒論 1.1 油氣勘探方法1.2 地震勘探方法簡介1.3 地球物理勘探的發(fā)展史1.4 地震勘探技術(shù)的回顧與展望741.4 地震勘探技術(shù)的回顧與展望我國的石油物探技術(shù)是從1939年開始發(fā)展的，翁文波先生在重慶原中央大學(xué)物理系任教授并首先開設(shè)了地球物理勘探課程。 1945年

19、9月，玉門油礦成立了第一個重力隊，由翁老先生任隊長。 1949年5月，在上海成立了地球物理研究室，并于1951年3月成立了我國第一個地震隊，使用的地震儀是美國輕便型24道光點記錄儀， 到了50年代末，全國的物探隊伍已發(fā)展到幾十個。1958年，由重力、電法和地震反射波法勘探技術(shù)發(fā)現(xiàn)了大同長垣構(gòu)造(今名大慶長垣構(gòu)造)并定位了松基3井。1959年松基3井鉆探成功并于9月26日試油獲工業(yè)油流，從而發(fā)現(xiàn)了大慶油田。 7520世紀(jì)6O年代我國進(jìn)入了大規(guī)模開展物探普查階段。 1965年試制成第一臺模擬磁帶記錄儀，66年開始生產(chǎn)模擬磁帶地震儀，1968年開始數(shù)字地震儀器的研制，技術(shù)上開始研究地震多次覆蓋方法。

20、在這一期間發(fā)現(xiàn)了大港、勝利、江漢等油田。 70年代是我國石油物探大發(fā)展的階段，物探隊伍超過350個。1973年成立了石油地球物理勘探局，同年東部地區(qū)全面推廣多次覆蓋技術(shù)。 1972年試制出第一臺數(shù)字地震儀，1973年我國自行設(shè)計制造出電子計算機(jī)(100萬次)。1974年從國外引進(jìn)了批量數(shù)字地震儀，并開始使用可控震源，以后迅速向數(shù)字化發(fā)展。7680年代我國石油物探資料處理技術(shù)和解釋水平取得了較大的進(jìn)步。全國先后建立了多個計算機(jī)處理中心，反褶積、偏移歸位等較復(fù)雜的處理方法已被列為常規(guī)處理；波阻抗剖面、亮點剖面、層速度剖面、三瞬剖面、碳?xì)錂z測等各種特殊處理也得到廣泛應(yīng)用。90年代，我國各大油田分別進(jìn)

21、行了新一輪的計算機(jī)系統(tǒng)的更新?lián)Q代，多節(jié)點、并行算法的巨型計算機(jī)和相應(yīng)的地震資料處理系統(tǒng)的引進(jìn)，極大的推動了我國油氣勘探技術(shù)的深入發(fā)展。 引言77我國的石油物探雖然起步較晚，但發(fā)展較快。目前陸地勘探技術(shù)已經(jīng)在世界前沿。由于眾多的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)從一開始是從國外引進(jìn)的，在我國石油物探領(lǐng)域中物探設(shè)備與世界先進(jìn)水平還有些的差距。地震勘探技術(shù)的發(fā)展 社會的需求 電子和計算機(jī)的發(fā)展密切相關(guān)。781949中國第一臺地震儀器79中國第一個地震隊80地震勘探新進(jìn)展20世紀(jì)80年代是地震勘探技術(shù)迅速發(fā)展時期，標(biāo)志性的地震勘探技術(shù)概括為：1地震屬性分析技術(shù) （1）振幅屬性（振幅與偏移距分析，AVO）；（2）速度參數(shù)；（3）頻率信息三瞬（瞬時振幅、瞬時頻率和瞬時相位）剖面。 2井中觀測技術(shù)（1）垂直地震剖面（VSP）技術(shù)；（2）井間地震技術(shù)。 813三維地震勘探技術(shù) 在一個平面上采集隨時間而