地震勘探原理復習總結石油大學

I/18第一章緒論1.地球物理勘探的概念及分類行切實合理的分析和解釋的油氣勘探手段。分類：地震勘探、電法勘探、重力勘探、磁法勘探2.地震勘探的概念球物理勘探中最重要、解決油氣勘探問題最有效的一種方法。3.地震勘探的基本原理的巖層界面的埋藏深度和形狀，從而認識地下地質構造，尋找油氣圈閉。4.地震勘探的三個環(huán)節(jié)野外資料采集、室內資料處理、地震資料解釋第二章地震波運動學理論●各種介質的概念(1)均勻介質與非均勻介質化(2)彈性介質與非彈性介質(3)各向同性介質與各向異性介質(4)單相與雙相、多相●波動、彈性波、地震波、波前、波后、波面、振動曲線(地震記錄)、波形曲線(波剖面、波動：振動在介質中傳播形成波動；地震波：地層中傳播的彈性波；波前：在某一時刻，介質中剛剛開始振動的點連接起來形成的面；波后：在某一時刻，介質中剛剛停止振動的點連接起來形成的面；振動曲線：即地震記錄，在某一點處質點位移和時間的關系(同一點不同時刻的位移形成的波長：波在一個振動周期內傳播的距離；II/18視波長：不是沿波的傳播方向確定的波長；速度：在沿波的傳播方向上，波在單位時間前進的距離；視速度：不是沿波的傳播方向確定的速度；周期：波傳播一個波長的距離所需要的時間；●體波、面波、縱波、橫波面波：沿介質分界面?zhèn)鞑?，且只是在界面附近才有適當強度的波，這種波隨著遠離介質分界面能量迅速衰減。包括：瑞雷波、勒夫波和斯通利波?？v波：質點振動方向與其傳播方向平行，又稱脹縮波；橫波：質點振動方向與其傳播方向垂直，又稱剪切波；●反射波、透射波、直達波、滑行波、折射波傳播過程中不斷出射，形成折射波。波阻抗：介質密度ρ與波速v的乘積。曲線：動校正：把反射波時間t校正到炮檢中心點自激自收時間t；0距進行觀測得到的反射波旅行時之差；VSP：把檢波器放入井中，在地面激發(fā)，即地面距井口一定距離激發(fā)，稱作地震測井。這種VSP波垂直時距曲線。2.基本原理、定理●惠更斯原理、費馬原理、Snell定理III/18費馬原理：波在各種介質中傳播，滿足所用時間最短的條件?！裰边_波時距曲線●一個水平界面、一個傾斜界面反射波時距曲線IV/18下傾激發(fā)，上傾接受上傾激發(fā)，下傾接受●一個水平界面折射波時距曲線●水平層狀介質透過波、反射波垂直時距曲線V/184.單炮記錄中各種波的識別第三章地震資料采集方法與技術一、野外工作概況1.野外地震勘探工作包括試驗工作和生產工作兩部分2.試驗工作的內容(1)干擾波調查(2)地質條件的了解低速帶特點、潛水面位置、地震反射界面存在與否、反射波的質量、速度特點等等；VI/18(3)選擇激發(fā)地震波的最佳條件藥量、激發(fā)方式；(4)選擇接收和記錄地震波的最佳條件測系統(tǒng)、組合形式、儀器因素；3.生產工作的內容4.干擾波的調查方法小排列、直角排列、三分量檢波器觀測、環(huán)境噪聲調查5.干擾波的類型及特點(1)規(guī)則干擾：有一定的主頻和視速度的干擾波a．面波：地震勘探中的面波通常指偽瑞雷波。特點：衰減特性、質點振動特性、頻率低、c．淺層折射波特點：同相軸為直線、能量較強、頻率接近有效波d．側面干擾波：在地表起伏大的地區(qū)，地震波傳播到地表面形成反射傳播到檢波器形成側播到地下界面產生反射。(2)無規(guī)則干擾(隨機干擾)：沒有一定主頻、傳播方向的干擾波b產生的低頻干擾；淺層不均勻體產生的散射。6.規(guī)則干擾與隨機干擾的比較7.海洋地震勘探特點空氣槍激發(fā)(氣槍陣列)、壓力檢波器(水聽器)接收、需要導航定位、多次波(交混回響、鳴震)嚴重、施工高效方便。VII/18二、野外觀測系統(tǒng)1.測線布置的兩點基本要求2.不同勘探階段的測線布置1.區(qū)域概查(又稱大剖面)(1)目的：了解區(qū)域性地質構造，確定含油遠景區(qū)；(2)線距：幾十公里或幾百公里。 (1)目的：在含油遠景區(qū)，尋找可能的油氣儲層帶，研究地層分布規(guī)律，查明大的構造； (2)主測線布置：垂直于構造走向，線距小于預測構造長軸的一半；聯絡測線布置：一般(1)目的：查明構造，確定有利含油氣區(qū)、井位(2)測線布置：線距2-3公里，或者直接進行三維地震；構造細測(1)目的：配合鉆井和油田開發(fā)(2)以三維地震為主，二維地震測線應加密，線距縮短到幾百米。4.觀測系統(tǒng)的圖示方法VIII/18三、地震波的激發(fā)與接收1.常用震源、常用檢波器常用震源：炸藥震源、非炸藥震源(陸上非炸藥震源、海上非炸藥震源、可控震源)；常用檢波器：動圈式地震檢波器、壓電式檢波器、數字檢波器；2.地震波激發(fā)要求激發(fā)產生強的地震波能量;激發(fā)產生的有效波和干擾波在能量、頻譜特性上有明顯差異;激發(fā)產生的地震波有較高的分辨率;同一工區(qū)震源類型、激發(fā)參數等應基本一致。3.地震波接收要求、檢波器埋置要求、道間距選擇原則動態(tài)范圍、地震記錄信息具有良好的分辨能力；檢波器埋置要求：與地面充分耦合、挖坑埋置；道間距選擇原則：滿足空間采樣定理△x<λ/2；地震波到達時間為峰值時間、主頻較低、環(huán)保。四、低速帶的測定與靜校正1.低速帶的概念、低速帶對地震波傳播的影響低速帶：在地表附近的一定深度范圍內，地震波的傳播速度往往要比它下面的地層地震波速低得多，這個深度范圍內的地層稱為低速帶。低速帶對地震波傳播的影響：對地震波能量強烈吸收，產生散射、衰減；反射波旅行時明顯增加，導致反射波時距曲線畸變。2.靜校正的概念消除因激發(fā)條件和接收條件變化(主要是由于地形起伏和近地表速度結構的變化造成的)對反射波所引起的時差，這個過程稱為靜校正。五、地震組合法1.有效波和干擾波的四個主要差別1.傳播方向(視速度)差異：反射波近于垂直出射地面，面波沿地面?zhèn)鞑?.頻譜(主頻和頻寬)差異：反射波、面波、工業(yè)電干擾、隨機干擾3.動校正剩余時差差異：一次反射波和多次反射波能量；3.檢波器組合壓制規(guī)則干擾波的基本原理4.描述隨機干擾的三個統(tǒng)計參數、檢波器組合對隨機干擾的統(tǒng)計效應檢波器組合對隨機干擾的統(tǒng)計效應：當組內各檢波器之間的距離大于隨機干擾的相關半徑m檢波器組合后，信噪比增大m倍。IX/18平均效應：對地面的平均效應、對地下界面的平均效應6.確定檢波器組合參數的方法干擾波調查、理論分析計算7.檢波器不等靈敏度組合、檢波器面積組合、震源組合的方法、目的檢波器不等靈敏度組合：同一點放兩個或更多個檢波器，有利于壓制干擾波。面積組合：檢波器分布在一個面積上，可以壓制來自不同方向的干擾。震源組合:為了提高有效波能量。六、多次覆蓋技術1.基本概念：全程多次波、層間多次波、虛反射、動校正、動校正量、動校正剩余時差后反射時間與中心點處t0時間之差。2.共中心點(共反射點)反射波時距曲線推導(一個水平界面、一個傾斜界面)X/183.多次疊加壓制多次波、隨機干擾的基本原理，多次疊加的目的4.多次疊加的振幅特性、頻率特性、統(tǒng)計效應干擾是互不相關的，則經過n次疊加后，信噪比增強n倍。5.動校正速度大小對動校正效果的影響、傾斜界面共中心道集反射點的分散效果的影響：動校正速度偏低時，校正量偏大，校正過量；動校正速度偏高時，校正量偏小，校正不足；n斜界面共中心道集反射點的分散：r6.選擇觀測系統(tǒng)參數的原則和步驟波處于通放帶；經濟原則。步驟：理論計算與野外試驗相結合。7.主要采集參數的選擇原則道間距：不產生空間假頻。儀器道數：越多，效率越高。炮點移動量：根據覆蓋次數和道數記錄長度：根據目的層的深度來確定。井深(炮點深度)：低速帶以下、潛水面以下。炸藥：提高激發(fā)能量、頻率(藥量小、組合)。激發(fā)巖性：潮濕的可塑性巖石。第四章地震波速度1.地震波巖層速度與各種因素的關系2、巖性：不同巖性具有不同速度，速度比值(泊松比)XI/18XII/183、密度：密度增加，速度增加4、地質年代、構造歷史：年代老的巖石比年代輕的巖石具有較高的速度；在隆起的構造5、埋深：地震波速度隨深度增大而增大，泊松比(或vp/vs)隨埋藏深度增大而減小。7、溫度、壓力：隨著溫度的升高，速度降低：隨著壓力的升高，速度增加8、頻率：一般認為縱波速度和橫波速度與頻率無關2.層速度、平均速度、均方根速度、等效速度、疊加速度的概念及公式層速度：把某一速度層的波速叫作這一層的層速度vR—傾斜界面共中心點時距曲線疊加速度:當在地下介質速度橫向變化不大，炮檢距較小(小排列)，觀測面水平時，共中心點反射波時距曲線可以近似表示為雙曲線:XIII/18各種速度的相互關系、平均速度、均方根速度、射線速度關系：疊加速度與各種速度的關系(1)水平單層va=v1(2)傾斜單層va=v1/cos(3)水平多層va=vR(4)傾斜平行多層va=vR/cos(5)傾斜非平行多層射線追蹤問題界面傾斜，覆蓋層為均勻介界面傾斜，覆蓋層為均勻介質4.三種計算層速度的方法(地面地震、地震測井、聲波測井)地面地震：常規(guī)的求取層速度的方法；XIVXIV/第五章地震資料解釋基礎1.基本概念：子波、褶積模型、繞射波、物理地震學、菲涅爾帶、偏移、分辨力、最小相位子波、混合相位子波、最大相位子波、零相位子波、回轉波褶積模型：地震記錄等于子波與反射系數的褶積褶積模型：地震記錄等于子波與反射系數的褶積。物理地震學觀點：地震波是波動在地層中的傳播,不能簡單看成沿射線傳播，地面上一點收到地下多點的廣義繞射波；幾何地震學觀點：地震波沿射線傳播，地面上一點只收到地下某一點的反射。XVXV/偏移：把反射和繞射準確到真實位置。最小相位子波：能量集中于子波前部?；旌舷辔蛔硬ǎ耗芰考杏谧硬ㄖ胁?。最大相位子波：能量集中于子波尾部。零相位子波：相位等于零的子波；關于t＝0對稱，物理不可實現；典型的零相位子波——2.單炮記錄上各種波的識別識別依據：同相軸、時距特征、頻率、視速度3.水平疊加時間剖面的特點3.反射波包含構造、巖性信息，且與界面兩側地層都有關；4.復雜構造區(qū)出現異常波(如繞射波、回轉波)。4.彎曲界面反射波的特點XVI/185.單炮記錄、疊加剖面上繞射波的特點單炮記錄XVII/18疊加剖面，繞射波豐富。6.地震勘探分辨力的概念(垂向分辨力、橫向分辨力)、分辨力的極限、影響分辨力的因素和提高分辨力的方法、子波對分辨力的影響縱向分辨能力(垂向分辨能力)：利用地震記錄，沿垂直方向能分辨的最薄地層厚度。橫向分辨能力(水平方向分辨能力)：利用地震記錄，沿水平方向能分辨地質體的大小?？v向分辨率和橫向分辨率的極限都為：λ/4。影響因素：子波的波長(頻率)、延續(xù)時間的周期數。提高縱向分辨力的方法：(1)提高頻率(2)壓縮子波長度：反褶積(3)減小波長：橫波勘提高橫向分辨力的方法：(1)減小波長，提高頻率(2)偏移：繞射波收斂,菲涅爾帶收縮。子波對分辨力的影響：(1)在相同頻帶寬度下，零相位子波的旁瓣比最小相位的小，分辨率高；(2)最小相位子波反射時間在子波起跳處，而零相位子波在峰值處，零相位子波更利于解釋(3)零相位子波更優(yōu)越，實際子波接近最小相位，處理中將子波零相位化。7.疊加剖面存在的問題、偏移的目的、地震偏移的基本原理存在的問題：(1)界面傾斜時，反射點不是來自于該點的正下方；(2)在地層巖性的突變點 8.一個簡單的地震資料處理流程XVIII/18第六章三維地震勘探技術概述1.地震勘探的分類1.按激發(fā)點和接收點的位置二維地震勘探、三維地震勘探、四維地震勘探——時移地震3.根據震源分類縱波勘探——震源為縱波；橫波勘探——震源為橫波2.三維地震勘探的優(yōu)點1.成像準確：繞射波完全收斂、傾斜界面準確歸位、振幅準確2.分辨率高：相對于二維地震，測線