地震勘探基本原理

地震勘探方法陳生昌教六-335,87951196(o)chenshengc@內(nèi)容一、地震勘探基本原理二、地震數(shù)據(jù)采集、照明與靜校正三、地震數(shù)據(jù)處理四、地震數(shù)據(jù)解釋數(shù)據(jù)采集化學(xué)震源

炸藥機械震源

氣槍、可控震源等檢波器

模擬檢波器、數(shù)字檢波器地震波：體波和面波體波：縱波、橫波橫波：固體中傳播彈性波理論：應(yīng)力、應(yīng)變，虎克定律橫波速度低于縱波，因此橫波勘探具有比縱波勘探更高的分辨率橫波不易激發(fā)和接收目前地震勘探以縱波為主研究地震波運動學(xué)、動力學(xué)運動學(xué)研究地震波傳播的空間幾何位置與傳播時間的關(guān)系波前、射線和時距關(guān)系動力學(xué)研究波在地下傳播的形狀和強度等隨傳播距離的變化規(guī)律波形、振幅和頻率彈性波方程－>聲波方程－>標量波方程－>射線理論幾何地震學(xué)以幾何光學(xué)的方法理論研究地震波運動學(xué)惠更斯原理費馬原理Snell定律球面波－>平面波Huygens原理在彈性介質(zhì)中，任何時刻的波前面上的一點都可以看作一個新的點震源，由它產(chǎn)生二次擾動，形成子波前，而以后新波前的位置可以認為是該時刻各子波前的包絡(luò)。這個原理在地震數(shù)據(jù)的繞射疊加中很有用Huygens二次點源繞射疊加Fermat原理波沿射線傳播的旅行時間和沿其他任何路徑傳播的時間比起來是最小的。射線追蹤、旅行時計算射線和波前是相互垂直的射線與波前射線追蹤Snell定律垂直入射反射率在地震勘探中，認為密度隨深度變化的數(shù)量級遠小于速度的變化，因此密度可視為常數(shù)。在頁巖或泥巖中出現(xiàn)含油氣構(gòu)造，如圍巖為泥巖，儲集層為含油氣砂巖，這種含油氣砂巖的速度會變得很低，從而形成一個強度阻抗面，并且反射系數(shù)為負值，這時在地震記錄中會出現(xiàn)強的反射波，地震勘探中稱為“亮點”。地震波動力學(xué)波動方程地震波的頻譜

Fourier變換，頻率，相位2DFourier變換地震波的振幅影響振幅的因素球面擴散透射損失吸收衰減波的散射反射波振幅與傳播距離成反比，且按照1/r的規(guī)律衰減球面擴散、平面波擴散數(shù)據(jù)處理中球面擴散校正十分重要吸收衰減實際地層為非完全彈性介質(zhì)，地層對地震波產(chǎn)生吸收衰減，把機械能轉(zhuǎn)換為熱能而消耗掉，且與巖性和地震波的頻率有關(guān)大地濾波作用吸收衰減補償?shù)卣鸩ㄎ张c衰減降低振幅，降低主頻，頻帶變窄，相位變化（波形變化）；在成像過程中考慮吸收衰減補償可以解決這些問題；縱向和橫向分辨率同時得到提高。單道吸收與衰減方法合成的地震剖面對應(yīng)的速度模型波動方程偏移補償后的結(jié)果比較車西某疊加剖面二維疊后深度偏移結(jié)果（沒有吸收衰減補償）單道補償后的疊加剖面對應(yīng)的疊后深度偏移結(jié)果（沒有吸收衰減補償）帶吸收衰減的疊后深度偏移結(jié)果原疊加剖面對應(yīng)的疊后深度偏移結(jié)果（沒有吸收衰減補償）帶吸收衰減的疊后深度偏移結(jié)果單道補償后的剖面對應(yīng)的疊后深度偏移結(jié)果真振幅如果在數(shù)據(jù)處理中對接收的反射波振幅作波前擴散校正、透射損失及吸收衰減補償，可得到所謂的反射波“真振幅”。真振幅只與地下的巖性有關(guān)，這就能利用地震波振幅信息來研究巖性。這是目前巖性地震勘探工作的主要內(nèi)容。ConventionalmigrationConventionaloutputv=2000+0.3zAmplitudevsdistanceTrue-amplitudemigrationAmplitudevsdistanceTrueamplitudeoutputv=2000+0.3z地震勘探的地質(zhì)條件速度1.巖性Wyllie公式2.構(gòu)造歷史與地質(zhì)年代3.巖層的埋深4.孔隙中的充填物埋深速度地下介質(zhì)1、均勻介質(zhì)

速度為常數(shù)2、均勻?qū)訝罱橘|(zhì)

速度v(zi)3、連續(xù)介質(zhì)

速度v(z)4、復(fù)雜介質(zhì)

速度v(x,y,z)Marmousi模型2D鹽丘模型準葛爾盆地大龍口模型試驗8km6km16.4kmV:3150V:3220V:3370V:3950V:4500V:3150V:3600V:3800V:4000V:5150V5150V:4100V:3600V:3800V:4100V:5150V:5700V:5700V:3150V:4000V:4700V:5800V:6300V:3150V:4200V:4400V:5000V:4500V:3500V:3500V:5200V:5150V:5800V:6300V:6100V:68009000m6000m3000m界面1塔里木阿什里地質(zhì)模型地表條件低速帶使反射波射線向法線方向偏移對地震波的強吸收表層潛水面低速帶的底部

低速帶對地震波傳播的影響地形起伏劇烈、巖性多變刀片山大斷崖鹽山浮土山低降速層巨厚、表層結(jié)構(gòu)復(fù)雜低降速帶厚度及速度橫向變化劇烈，高速頂界面展布極不穩(wěn)定，表層調(diào)查難度非常大，準確的模型建立困難，靜校正問題嚴重民和巨厚黃土覆蓋（50-220m）卻勒-中喀-北喀厚層砂泥巖風(fēng)化層（30-200m）構(gòu)造特征變化劇烈，速度場橫向變化大陡立地層出露逆掩推覆構(gòu)造地表、地下雙復(fù)雜時距關(guān)系hx雙曲線方程正常時差水平層狀介質(zhì)時距