淺層地震反射波法折射波法勘探實(shí)習(xí)報(bào)告

本科生實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)類型 生產(chǎn)實(shí)習(xí) 題目 淺層地震反射波法折射波法勘探 學(xué)院名稱 地球物理學(xué)院 專業(yè)名稱 勘查技術(shù)與工程 學(xué)生姓名 000000 學(xué)生學(xué)號(hào) 0000000000000000000 指導(dǎo)教師李澎張瑋田仁飛王堃鵬實(shí)習(xí)地點(diǎn) 成都理工大學(xué)校內(nèi) 實(shí)習(xí)成績 二?一七年十二月 二?一七年十二月工作的目的和任務(wù)及工作的完成情況本次實(shí)習(xí)的目的是將所學(xué)的課堂理論與實(shí)際工作相結(jié)合，鞏固和加深對課堂理論知識(shí)的理解。初步了解地震野外工作方法技術(shù)和裝備，初步進(jìn)行野外生產(chǎn)各工種工作技術(shù)的基本訓(xùn)練，基本掌握地震勘探野外工作的整個(gè)流程。學(xué)習(xí)淺層地震反射波法勘探野外觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和最佳窗口的選擇，學(xué)會(huì)淺層地震折射波法勘探資料的整理和解釋，培養(yǎng)刻苦求實(shí)的工作作風(fēng)和實(shí)際動(dòng)手能力，以及綜合分析與解決實(shí)際問題的能力，并使組織生產(chǎn)和管理生產(chǎn)的能力得到初步的訓(xùn)練。工作目的（1）鞏固和加深對校內(nèi)課堂理論教學(xué)內(nèi)容的理解。（2）初步了解地震野外工作方法技術(shù)和裝備，初步進(jìn)行野外生產(chǎn)各工種工作技術(shù)的基本訓(xùn)練。（3）學(xué)會(huì)淺層折射資料的整理和解釋。（4）學(xué)習(xí)淺層反射地震勘探野外觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和最佳窗口的選擇。（5）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度和不怕困難、艱苦奮斗的精神?；疽螅?）學(xué)會(huì)熟練地使用和維護(hù)地震儀器和裝備。實(shí)習(xí)以小組為單位，完成工區(qū)一部分物理點(diǎn)的測量工作，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作技能。（2）學(xué)習(xí)和掌握多種地震分支方法的野外基本工作方法和技術(shù)，并能處理野外出現(xiàn)的一般故障問題。（3）結(jié)合實(shí)際工區(qū)的資料，初步了解地震工作設(shè)計(jì)的原則和方法。（4）學(xué)習(xí)并掌握地震野外資料的一般整理、處理和反演、圖示方法。（5）根據(jù)工區(qū)實(shí)際地質(zhì)條件和實(shí)測的物探資料，編寫實(shí)習(xí)報(bào)告，初步掌握物探資料的解釋方法。工作完成情況（1）本次工作歷時(shí)五天，第一天觀察并掌握淺震儀器的使用，并在銀杏籃球場前草地以及銀杏餐廳后草地上進(jìn)行了淺層地震反射波法勘探的野外數(shù)據(jù)采集。第二天上午在金工實(shí)習(xí)基地一側(cè)的進(jìn)行了淺層地震折射波法勘探的野外數(shù)據(jù)采集。第二天下午以及第三天和第四天在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并解釋。第五天進(jìn)行實(shí)習(xí)報(bào)告的編寫。（2）野外數(shù)據(jù)采集：反射波法勘探完成三條測線；折射波法勘探完成兩條測線（3）數(shù)據(jù)處理：反射波完成一條48炮測線。折射波完成一條8炮測線。工區(qū)的一般自然地理和經(jīng)濟(jì)地理情況2.1反射波法勘探工區(qū)反射波法勘探工區(qū)有兩處，第一處是在銀杏籃球場外側(cè)，為一個(gè)草坪區(qū)域，覆蓋的黏土層較厚，下面是風(fēng)化了的泥巖，地震波在傳播到地下時(shí)能量損失較快，所以勘探深度不宜太大。由于所處地理位置決定，道路上車輛來往，籃球場上的震動(dòng)，對所測數(shù)據(jù)有一定的影響。第二處是在銀杏餐廳后面的草地上，表面植被覆蓋情況較好，栽有銀杏樹，其地質(zhì)情況與第一處類似，均覆蓋有較厚的黏土層。2.2折射波法勘探工區(qū)折射波法勘探工區(qū)是在金工實(shí)習(xí)基地與南苑道路之間的空地上，表面植被稀疏，兩邊分別是道路與房屋建筑，由于金工實(shí)習(xí)基地中實(shí)習(xí)儀器的運(yùn)作，道路上車來人往以及手機(jī)干擾等等，對采集到的數(shù)據(jù)的精度有一定的影響，而且覆蓋層可能是修建房屋時(shí)留下的，如果沉積風(fēng)化的時(shí)間不夠長，可能會(huì)導(dǎo)致所獲得的地質(zhì)解釋有一定的誤差。工作方法技術(shù)及質(zhì)量評(píng)價(jià)3.1反射波法勘探工作方法反射波法勘探工區(qū)設(shè)置道間距為2m偏移距為4m偏移距即兩個(gè)道間距，采用6次覆蓋，12道接收的觀測方法，炮點(diǎn)距可以根據(jù)公式y(tǒng)=SN/2n求出。對此工區(qū)而言，單邊接收即一個(gè)道間距，多次覆蓋即共反射點(diǎn)多次疊加技術(shù)，在地震勘探中是經(jīng)常用到的，它可以達(dá)到壓制干擾波提高信噪比的目的。共反射點(diǎn)疊加技術(shù)參數(shù)的選擇決定了疊加的效果，其中主要有道間距，偏移距，疊加次數(shù)。反射波法觀測系統(tǒng)布設(shè)示意圖如下圖3-1，反射波法多次覆蓋觀測示意圖如下圖3-2

圖3-1反射波法觀測系統(tǒng)布設(shè)示意圖（X為偏移距4mX為道間距2mXmax最大炮檢距） & 工 丄 ■■ V I ■圖3-2 反射波法多次覆蓋觀測示意圖 & 工 丄 ■■ V I ■圖3-2 反射波法多次覆蓋觀測示意圖3.2折射波法勘探工作方法3.2.1折射波法野外工作方法兩重相遇時(shí)距曲線方法進(jìn)行，道間距為im12道接收，其中近炮檢距的兩炮偏移距為0.5m。在儀器操作時(shí)注意將近炮點(diǎn)的三個(gè)檢波點(diǎn)的接收方式改為低增益，其余為高增益，下圖為折射波勘探示意圖：(a)

圖3-3折射波法觀測系統(tǒng)布設(shè)示意圖其中O、Q、Q、Q是炮點(diǎn)，其中Q、Q是遠(yuǎn)炮點(diǎn)激發(fā)，OQ=QQ=OQ3.2.2相遇時(shí)距曲線解釋方法射波相遇時(shí)距曲線也即to法，是折射波勘探中常用到的一種解釋方法，通過作圖的方式獲得速度，然后再用速度與時(shí)間剖面去推演出深度剖面地命怦面過作圖的方式獲得速度，然后再用速度與時(shí)間剖面去推演出深度剖面地命怦面地下界直數(shù)據(jù)處理4.1折射波法數(shù)據(jù)處理4.1.1折射波法數(shù)據(jù)加載相對反射波處理而言，折射波數(shù)據(jù)處理相對簡單，首先是打開驕佳軟件，選擇折射波法數(shù)據(jù)處理，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)加載：o衛(wèi)tiO.DO4QDnoo衛(wèi)tiO.DO4QDnoMrimw旳1即1屈i04i」亠」20F并1暨Eld3a44?□0JI15mg號(hào)科?4?1i6rsfis&z64t04￡占Trsr7?aetffemw5e0?e1執(zhí)I⑶ 上*m T￥ftl w? ttUWItmume零耳一*垂刪GTiwf嗚itriiE林可怖rrwit*?翼-l*齊輸囊仇― iftiiaxjtmw *w?o圖4-1-1 利用驕佳軟件加載折射波法數(shù)據(jù)4.1.2觀測系統(tǒng)設(shè)定然后進(jìn)行設(shè)置工區(qū)的觀測系統(tǒng):40.UX(m'圖4-1-2 觀測系統(tǒng)設(shè)定示意圖

4.1.3初至波的拾取初至波的拾取，可以看出在顯示中看到采樣圖樣:圖4-1-3拾取初至波示意圖4.1.4分層拼接在完成拾取初至后進(jìn)行中值定律的分層拼接，如下:-C4.曲卜24? >4" 甜廿 &40圖4-1-4 分層拼接示意圖4.1.5TO差時(shí)距曲線圖原理解釋運(yùn)用TO差時(shí)距曲線圖原理解釋，其原理：根據(jù)公式可得tO和9tO=t1+t2-T,9=t1-t2+T,V2=2^x/A9,常數(shù)K=V1V2/2*sqrt(v2*v2-v1*v1),h=K*tO 。O』J義互JA殖山KM)O Tn法5)世用肛護(hù)鮎敲FZ1R寸BFfffi世用肛護(hù)鮎敲FZ1R寸BFfffi氓0皿障業(yè)跌R予LJ血便詢面KH兵iJJg)<S> r^l[42E.BIO分腹g)點(diǎn)距：1 s外捋【ITlfcwtsillE^Jg口TDUillt：圖4-1-5解釋方法設(shè)置從而以h為半徑畫圓弧，圓弧的包絡(luò)線即是折射界面。如下為軟件處理后的結(jié)果圖已經(jīng)經(jīng)過圓滑后的面積顯示圖：圖4-1-6運(yùn)用圖4-1-6運(yùn)用TO差時(shí)距曲線圖原理解釋結(jié)果圖3i*r 3i*r -MAr圖4-1-7 經(jīng)過圓滑后的面積顯示圖-MAr圖4-1-7 經(jīng)過圓滑后的面積顯示圖4.2反射波法數(shù)據(jù)處理4.2.1原始數(shù)據(jù)加載打開Vista7軟件，新建一個(gè)project，加載野外測得的格式為SG2的原始數(shù)據(jù)，下圖為48道反射波的原始記錄：“沖■iwai呻?宙#卷。利?如"：圖4-2-1圖4-2-148 道原始地震記錄數(shù)據(jù)示意圖4.2.2道均衡道均衡有道內(nèi)均衡（動(dòng)平衡）和道間均衡。道內(nèi)平衡也是道內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡，由于地震記錄前、中、深層能量差異大，而顯示儀有一定的動(dòng)態(tài)范圍，故會(huì)給信息顯示輸出造成困難，若結(jié)果顯示動(dòng)態(tài)范圍很大，那深層的波形根本看不清楚，因此需要平衡道內(nèi)能量所以將一道記錄的振幅值在不同時(shí)間段內(nèi)乘以不同的權(quán)系數(shù),那強(qiáng)波與弱波之間的能量相對差異會(huì)大為減少，最終控制在一定的動(dòng)態(tài)范圍之內(nèi)。道間均衡是解決道之間能量不均衡的問題，也即將各道按不同的權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)，能量強(qiáng)的道加權(quán)系數(shù)小，能量弱的道加權(quán)系數(shù)大。圖4-2-2 道均衡工作流程示意圖圖4-2-3 道均衡后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖申鈉?trfl—圖4-2-2 道均衡工作流程示意圖圖4-2-3 道均衡后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖申鈉?trfl—W1■血FBK=4HaQVDNftmil*居ku.miiIniIWUlotd圖4-2-4刪除壞道后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖4.2.3一維濾波由于所得數(shù)據(jù)中存在著高頻和低頻的干擾，需要把他們?yōu)V去，才能得到反應(yīng)地層信息的數(shù)據(jù)，所以要進(jìn)行一個(gè)帶通濾波，首先要做的是頻譜分析，通過這一步可以得到數(shù)據(jù)的主頻，一般淺震主頻 10Hz-100Hz,設(shè)計(jì)濾波器，然后才可以根據(jù)主頻濾去高頻和低頻成分。由于濾波器是數(shù)字化的，也就是離散的，在進(jìn)行濾波是會(huì)出現(xiàn)吉普斯現(xiàn)象，所以需要選取四個(gè)頻率來進(jìn)行濾波器的設(shè)計(jì)。 一維濾

波就是對其中的每一道數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把其中的高頻，低頻干擾消除。而主頻的選擇決定了濾波器的好壞，同時(shí)也就決定了濾波結(jié)果是否是符合工作要求的，在進(jìn)行濾波之前需要頻譜分析如下圖：爭計(jì)?屯亙,汕JLT-F■*LS[■jlF3Wra爭計(jì)?屯亙,汕JLT-F■*LS[■jlF3Wra弓 膏■■"TRHB#J?W〔砒3*>珂—“越I!■；—甘IMriir■■IB#&yfcil4 —VIr 1Fl■<ir-■丁w1111』1r1*?t-iMi i■u ATtl圖4-2-5地震記錄數(shù)據(jù)頻譜分析示意圖然后建立新的一維濾波工作流程，其中所選取的 4個(gè)頻率分別為15Hz,20Hz,85Hz，90Hz。(input-□nnsbyEOutp口七JJ|<g圖4-2-6—維濾波工作流程示意圖通過濾波器濾波，下面是反射波一維濾波處理后的實(shí)驗(yàn)記錄:棹 IKIJi44VI:'L譽(yù)劄曲柯RKIsi棹 IKIJi44VI:'L譽(yù)劄曲柯RKIsi■(ID*-?#.>Hia?nmla^lIdWRMliV圖4-2-7 —維濾波后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖424二維濾波二維濾波主要是濾去面波部分，由于進(jìn)行的是反射波法勘探，所以面波對工作來說也是一種干擾波，因此可以通過他們之間的不同之處來進(jìn)行有效波的提取，即利用面波和反射波在速度和主頻上的差異，從中提取反射波。二維濾波要注意的就是頻率范圍和速度的選擇，這對所提取的反射波質(zhì)量是至關(guān)重要的，正確的選取頻率和速度，才能將面波從中濾去，如同一維濾波一樣，首先要進(jìn)行濾波器的設(shè)計(jì):"1ELBLJj-f訓(xùn)In"1ELBLJj-f訓(xùn)In?屮■F1W圖4-2-8 二維濾波器設(shè)計(jì)示意圖然后建立二維濾波工作流程，將設(shè)計(jì)好的二維濾波器載入OutputOutput圖4-2-9二維濾波工作流程示意圖下圖是二維濾波后的記錄：圖4-2-10 二維濾波后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖圖4-2-10 二維濾波后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖425抽道集為了進(jìn)行共反射點(diǎn)道集的疊加，首先必須要從二維濾波后的數(shù)據(jù)中提取出共反射道集。而在這之前必須要定義觀測系統(tǒng)。觀測系統(tǒng)是炮點(diǎn)和檢波器之間的排列關(guān)系，根據(jù)施工之前的準(zhǔn)備，就可以得到該觀測系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)。第一步，炮點(diǎn)排列，從1-12道接收，炮檢距2個(gè)道間距，每炮移動(dòng)一個(gè)道間距即2米。然后是定義檢波器的排列，也是增量兩米。最后保存，先給存檔文件寫一個(gè)道頭信息，然后在以文本文件的格式保存。抽道集之前必須要對觀測系統(tǒng)進(jìn)行定義，如下是兩記錄的處理數(shù)據(jù)表信息和觀測系統(tǒng)圖；圖4-2-11定義炮點(diǎn)檢波點(diǎn)的樁號(hào)以及炮點(diǎn)的位置示意圖i3CEFI.TIV：1^1HUUWA-H.請gmBPL.瞽HOC叭2咖TUMFJBIMAlf4k—rg:1tuI口2；HSjv.JIB Ri--. P氐Wks匸誨1IED.JHCMD.MCCmXEJ4JHIjKBCJOUIJHfcMEmkjX4KIPD*tJfllf雪如DilKturn1AUISE1AHe強(qiáng)0LitDD?w?BdM6II4NIHt下*審aqClMCr_wCHADEuOCE]□AU1OCXttaUMDUMfiHM1A■kMlYWlCJ5MJ良?D[uomIIiUlooaAOM1AUMDmUs6jaccemdii?心veniK>UC円z[LHC31AU窟衛(wèi)Im?i|IU?CUBEtw?IX?El?D)111lODiVJOHmUSE風(fēng)N<W5ijm■3PJTO實(shí)m'：-3KUJKCvmajhijsraitm-uniJVg|沖朝MHMHMBMflMN■4：l?||l?uII*D.JKiC-3CBD.MDbJJXlJunixm<J0MMKhffil4l#NMHiMM4MMHl?4HiED.JVEDjXEICJ?D.JHDjXKJ:MEIjXX<J0HijhiMi肌OuMiM44A?4J8?41*-卓祕l?44恥D.JVEC-JWD.MEcum3ijnG.OHCJOHij?沖初ENn.^tinr*$.?in.?c4*4N1cb*|JM{tva啓IA1i7<iCurtUKfiw耐■H4U>M*iffFWI■K■啊ft-fW[i.W|M?O^iai0.M■US1B4!4■砂MHJJtjMQLICMUMCuttEU^D-N?UIIER■MrELZ丹啊出!UHD.SW[1.44444.4?夠44H-駁厘iCMti仇4WUKCM!^DIWJ也UU/.OLiD.MJulwdi.一*〔LJUUOMsj?ti.wt申皿? Bn?齊理tlWH圖4-2-12定義檢波點(diǎn)的樁號(hào)以及檢波點(diǎn)的位置示意圖

圖4-2-13炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)樁號(hào)以及幾何關(guān)系圖圖4-2-13炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)樁號(hào)以及幾何關(guān)系圖4-2-14 觀測系統(tǒng)的覆蓋次數(shù)和檢波器的疊加次數(shù)示意圖F面是反射波數(shù)據(jù)抽道集后的結(jié)果：WwUm|R- 二?匚習(xí)刖鶴■H■■吩田*faI4faI4圖4-2-15 抽道集后地震記錄數(shù)據(jù)示意圖4.2.6速度分析速度分析的目的主要是為反射波資料處理提供速度參數(shù)， 資料解釋，為巖性

巖相分析提供解釋用的速度參數(shù)，對多道記錄而言，速度分析是通過地震波能量相對速度的變化來獲取速度信息的。在進(jìn)行速度譜拾取之前，需要進(jìn)行常速度掃描,而這個(gè)過程需要提供一個(gè)速度范圍，這可以通過以往的資料獲得。也可以通過地質(zhì)勘查報(bào)告獲得大概的范圍。對于此工區(qū)而言，常速度掃描選取的是100-4000m/s。IJR圖4-2-16速度分析工作流程示意圖圖4-2-18CMP的偏移距道集Of

/?/?圖4-2-19速度譜分析semb然后進(jìn)行速度譜的拾取。如下，速度拾取原則是能量團(tuán)與同相軸相對應(yīng)， 連成一條線即可。如下圖所示:圖4-2-20速度拾取掃 圖4-2-20速度拾取掃 ■a：＞,」占??Cr速度譜分析如下所示:圖4-2-21 速度譜分析圖4-2-21 速度譜分析427動(dòng)校正、水平疊加、混波和時(shí)深轉(zhuǎn)換動(dòng)校正：把來自同一界面上同一點(diǎn)的不同炮檢距的各道反射波到達(dá)時(shí)間經(jīng)正常時(shí)差校正為零炮檢距的共深度點(diǎn)(傾斜界面為共中心點(diǎn))的自激自收時(shí)間；保證各道有效波疊加時(shí)能實(shí)現(xiàn)同相疊加，形成反射波能量突出的疊加道(自激自收的記錄道)，從而壓制干擾、提高信噪比，獲得能直觀反映地下構(gòu)造形態(tài)的多次覆蓋水平疊加剖面。目前，動(dòng)校正處理多用于這種記錄。水平疊加：水平疊加是利用動(dòng)校正后有效波與干擾波之間的剩余時(shí)差壓制多次波和其它規(guī)則干擾波；利用多道疊加統(tǒng)計(jì)效應(yīng)壓制隨機(jī)干擾，從而提高記錄的信噪比和改善地震記錄的質(zhì)量。水平疊加處理只有在地層傾角較小時(shí)才能得到良好的效果。水平疊加是常規(guī)處理方法中最基本的、最必要的一環(huán)?；觳ǎ夯觳ㄏ鄬τ谑且粋€(gè)加權(quán)處理的過程，其原理是對其中一個(gè)道集而言，通過前后兩個(gè)或者多個(gè)道集的數(shù)據(jù)從新加權(quán)計(jì)算該道集的數(shù)據(jù)。 此次實(shí)習(xí)中單邊接收采用的是12321的方式，混波可以使減小個(gè)別有誤差的道集對整個(gè)處理解釋的不利影響，但從保真度來說，混波是對真實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的改造的。時(shí)深轉(zhuǎn)換：由于水平疊加處理得出的地震剖面，其縱坐標(biāo)是一時(shí)間來表示的，所以稱為實(shí)踐剖面，在時(shí)間剖面中，和反射信息對應(yīng)的縱坐標(biāo)是其零偏移距的走時(shí)，它可以定性的反映出反射界面的輪廓，但確切的深度和產(chǎn)狀還和速度參數(shù)密切相關(guān)，所以需要輸入相應(yīng)的速度參數(shù)，并逐次計(jì)算出各反射界面的深度。通過速度分析所拾取的速度，將時(shí)間剖面轉(zhuǎn)換成深度剖面，這樣更直觀的看出地面以下的分布組成關(guān)系。以便進(jìn)行地質(zhì)解釋。但所拾取的速度必須要是正確的，不然，所得的深度剖面，將會(huì)與真實(shí)的深度關(guān)系出現(xiàn)很大的誤差圖4.29動(dòng)校正+水平疊加+混波+時(shí)深轉(zhuǎn)換工作流程圖圖4.30水平疊加（時(shí)間剖面）川忌g、Iat-m*I i圖4.31 時(shí)深轉(zhuǎn)換（深度剖面）解釋推斷5.1折射波法勘探工區(qū)解釋推斷5.2反射波法勘探工區(qū)解釋推斷動(dòng)校正消除了炮檢距對