地震勘探考前重點(diǎn)總結(jié)

1、二、地震勘探的幾個(gè)基本環(huán)節(jié)二、地震勘探的幾個(gè)基本環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集Data acquisition地震隊(duì)地震隊(duì)Seismic crew數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理Data processing計(jì)算中心計(jì)算中心 Workstation提高信噪比提高信噪比( (s/n)s/n)提高分辨率提高分辨率繪制圖件繪制圖件磁帶磁帶Taper資料解釋資料解釋Data interpretation構(gòu)造圖構(gòu)造圖Structure map（二） 地震波的反射和透射當(dāng)?shù)卣鸩ㄍ渡涞綄訝罱橘|(zhì)的分界面上時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射和透射。產(chǎn)生反射和透射波，見右圖。 并滿足Snell定律：當(dāng)垂直入射時(shí)，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換波。此時(shí)反射系數(shù)為：當(dāng) 時(shí)，反射系

2、數(shù)為正值， 反射波相位與入射波相位一致。當(dāng) 時(shí)，反射系數(shù)為正值，反射波相位與入射波相位相反。當(dāng) 時(shí)，無(wú)反射波。22sin22sin11sin11sin1sinsVPVsVPVPV11221122VVVVAARPP入反1122VV1122VV1122VV（二）地震波的反射和透射當(dāng)?shù)卣鸩▋A斜入射時(shí)，其能量分配比較復(fù)雜。由入射角、界面上下介質(zhì)的速度比和密度比決定。下圖是反射和透射系數(shù)隨入射角的變化曲線。 圖1-8a是縱波從高速介質(zhì)中入射。此時(shí)，圖1-8b是縱波從低速介質(zhì)中入射。此時(shí)，5 . 012PPVV8 . 0123 . 0125. 020 . 212PPVV5 . 0123 . 0125. 0

3、2一、反射波時(shí)距曲線（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）設(shè)地層是水平的，傾角為零，*224O Sxhtvv很明顯這是一個(gè)雙曲線方程，0,/ ,hhtx v 當(dāng)或時(shí)直達(dá)波，時(shí)距曲線為直線，1過原點(diǎn)，斜率為v一、反射波時(shí)距曲線（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）設(shè)地層是水平的，傾角為零，*224O Sxhtvv02httv因此，在水平界面下， 時(shí)間也是最小的反射時(shí)間，它直接與反射界面的法線深度有關(guān)，因此可以由 確定 反射層的位置。0t令x=0，此時(shí)的反射波傳播時(shí)間稱為法線反射時(shí)間0t一、反射波時(shí)距曲線（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）當(dāng)2hx時(shí)，把下式進(jìn)

4、行二項(xiàng)式展開*2222024000421 ()21 ()2111()().28O Sxhhxtvvvhxthxxtvtvt在任意兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)上時(shí)間差為（只保留前兩項(xiàng)）222121202xxtttv t 一、反射波時(shí)距曲線（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）當(dāng)x1在原點(diǎn)上，則此時(shí)的時(shí)差稱為正常時(shí)差。X是炮檢距，對(duì)每一個(gè)反射層，v和t0是常數(shù)，正常時(shí)差只與炮檢距有關(guān)?？梢愿鶕?jù)正常時(shí)差判斷是否是正常反射波（雙曲線）共深度點(diǎn)疊加前，必須先做動(dòng)校正2202xtv t 一、反射波時(shí)距曲線（二）傾斜層的反射波時(shí)距曲線和傾角時(shí)差（P137）一般地，地層并不是水平的，有傾角22*44 sinxhhO

5、 Stvv在上傾方向在下傾方向22*44 sinxhhO Dtvv+一、反射波時(shí)距曲線（二）傾斜層的反射波時(shí)距曲線和傾角時(shí)差（P138）同樣進(jìn)行二項(xiàng)式展開222224020244 sin24sin1 ()4111(.)(.).284sin(1)8xhhhxhxtvvhtxhxth利用震源對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，可求傾角210sin2 sin()dxxtttthv稱為傾角時(shí)差dt二、多次反射波時(shí)距曲線多次波：地震波遇到波阻抗分界面時(shí)，除產(chǎn)生一次反射外，還會(huì)產(chǎn)生一些來(lái)往于分界面之間幾次反射的波，這種波稱為多次反射波。多次波的類型：全程多次反射波、短程多次反射波、微曲多次反射波、虛反射。三、折射波時(shí)距曲線水平

6、層的折射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差當(dāng)下層介質(zhì)速度大于上層速度時(shí)1212212 tan2cos2coscccxhOBCDBChtvvvvxhvv因此折射波時(shí)距曲線為一條直線，其斜率為1/v2,延長(zhǎng)線與T軸的交點(diǎn)稱交叉時(shí)，與界面的法向深度有關(guān)。012 coschtv令02xttv則上式變?yōu)槿?、折射波時(shí)距曲線下面我們來(lái)看一下直達(dá)波、折射波、反射波之間的關(guān)系：反射波法勘探應(yīng)在A點(diǎn)以內(nèi)觀測(cè)；折射波法勘探應(yīng)在B點(diǎn)以外觀測(cè)。AB三種波在時(shí)距曲線上到達(dá)時(shí)間是不同的盲區(qū)四、繞射波時(shí)距曲線地層中，當(dāng)存在斷層、直立地層的棱角、地層尖滅點(diǎn)等不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，可以產(chǎn)生繞射現(xiàn)象。（狹義繞射）繞射點(diǎn)惠更斯原理：每個(gè)點(diǎn)都可以看成新的繞射

7、源，地面上某點(diǎn)觀測(cè)到的反射波是所有繞射的疊合。（廣義繞射）四、繞射波時(shí)距曲線一般提到的繞射是指狹義繞射。其時(shí)距曲線：時(shí)距曲線同樣為雙曲線，極小點(diǎn)在D，與反射波時(shí)距曲線有一段相切。斷點(diǎn)221()dddDMttthxLvvtOD其中 是入射波從 到 的時(shí)間。繞射波反射波原始炮記錄原始炮記錄 速度分析速度分析 水平疊加剖面水平疊加剖面（五）、共反射點(diǎn)水平疊加加 假設(shè)地下界面都是水平的，層內(nèi)的波速也是常量，那么一個(gè)共反射點(diǎn)道集的共中心點(diǎn)M和共反射點(diǎn)A同在一鉛垂直線上，同時(shí)，每一道的炮點(diǎn)和接收點(diǎn)都以M點(diǎn)為對(duì)稱點(diǎn)。經(jīng)過上述處理后，每道只剩共中心點(diǎn)回聲時(shí)間t0,且每道的t0是相等的，見圖。（五）、共反射點(diǎn)水

8、平疊加加 在計(jì)算機(jī)上，疊加是按照下式完成的。為疊加次數(shù)為道號(hào)，式中：niXnYnijii11經(jīng)過疊加處理后的反射波信號(hào)得到了大大的增強(qiáng)，而其它沒有濾除的干擾波則可能互相抵消而被壓制，所以經(jīng)過水平疊加突出了反射波信號(hào)。（六）、疊后偏移 前面做水平疊加時(shí)，我們假定界面是水平的，但是實(shí)際上，反射界面常常是傾斜或彎曲的，比如地層的褶皺，結(jié)晶基底的起伏等。當(dāng)反射界面傾斜時(shí)，共中心點(diǎn)M的各道接收的反射波就不是從同一點(diǎn)反射上來(lái)的。如圖。 而是從界面上一小段不同點(diǎn)反射上來(lái)的，并且這一小段不在M點(diǎn)的正下方，而是向界面上升方向偏移。（六）、疊后偏移 此時(shí)，若按界面水平的假定，對(duì)稱于中心點(diǎn)進(jìn)行疊加，所得時(shí)間剖面的同

9、相軸并不代表實(shí)際界面，而是相對(duì)于實(shí)際界面向下方發(fā)生了偏移。由于這種效應(yīng)，在時(shí)間剖面上產(chǎn)生了下列假象。分析分析(Analysis): 1共反射點(diǎn)時(shí)距曲線共反射點(diǎn)時(shí)距曲線(Common Reflect Point Time Distance Curve)：(雙曲線雙曲線hyperbola)由于各接由于各接收點(diǎn)炮檢距不同收點(diǎn)炮檢距不同-即即各道之間存在著正常各道之間存在著正常時(shí)差時(shí)差(Exist in Normal Moveout)。0 x1x2xixt0t1t2tiOiO2O1O1S2SiMRx1x2xit0t1t1t2tiV圖 6 . 1 4 5 共 反 射 點(diǎn) 時(shí) 距 曲 線2疊加之前，必須進(jìn)

10、行動(dòng)校正疊加之前，必須進(jìn)行動(dòng)校正。Data Must Are Corrected of Normal Moveout before Stack. 由于各接收點(diǎn)旅行時(shí)由于各接收點(diǎn)旅行時(shí)不同，所以疊加前必不同，所以疊加前必須進(jìn)行動(dòng)校正須進(jìn)行動(dòng)校正(校正到校正到共中心點(diǎn)共中心點(diǎn)M處的反射處的反射時(shí)間時(shí)間)，這樣才可達(dá)到，這樣才可達(dá)到同相疊加，否則，疊同相疊加，否則，疊加后能量將變?nèi)跫雍竽芰繉⒆內(nèi)?非同非同相疊加相疊加)。txxt疊加動(dòng)校正(a) 一次反射波得到加強(qiáng)xtxt(b) 多次反射波得到削弱圖6.145 共反射點(diǎn)疊加原理示意圖 3動(dòng)校正時(shí)將產(chǎn)生兩種情況動(dòng)校正時(shí)將產(chǎn)生兩種情況(結(jié)果結(jié)果)：Two

11、 Results (1)正常時(shí)差正好被校正掉，雙曲線變成直線正常時(shí)差正好被校正掉，雙曲線變成直線(t=t0直線直線)，不存在相位差，不存在相位差(剩余時(shí)差剩余時(shí)差)，疊加為，疊加為同相疊加，結(jié)果振幅增強(qiáng)同相疊加，結(jié)果振幅增強(qiáng)(一次反射波一次反射波)。 (2)正常時(shí)差校正不完全，雙曲線變成曲線正常時(shí)差校正不完全，雙曲線變成曲線(不不是直線是直線)，各道間仍有相位差，各道間仍有相位差(存在剩余時(shí)差存在剩余時(shí)差Exist in Residual Moveout)，疊加為不同相，疊加為不同相疊加，結(jié)果振幅變小疊加，結(jié)果振幅變小(多次波，隨機(jī)干擾多次波，隨機(jī)干擾)。 4共反射點(diǎn)疊加法就是利用了這個(gè)特點(diǎn)共

12、反射點(diǎn)疊加法就是利用了這個(gè)特點(diǎn) (1)1)正常時(shí)差正常時(shí)差t(Normal Moveout)： 正常時(shí)差正常時(shí)差t t與炮檢距與炮檢距x x，波速，波速v v，和共中心點(diǎn)處垂直反射，和共中心點(diǎn)處垂直反射時(shí)間時(shí)間t t0 0有關(guān)。當(dāng)速度有關(guān)。當(dāng)速度V V和和t t0 0一定時(shí)，正常時(shí)差一定時(shí)，正常時(shí)差t t隨炮檢距隨炮檢距x x增大而增大增大而增大。 ( 2 )( 2 ) 正 常 時(shí) 差 校 正正 常 時(shí) 差 校 正 ( N o r m a l M o v e o u t Correction)： 把共反射點(diǎn)各疊加道的旅行時(shí)間減去它的正常時(shí)把共反射點(diǎn)各疊加道的旅行時(shí)間減去它的正常時(shí)差，叫做正常時(shí)

13、差校正，也稱為動(dòng)校正。差，叫做正常時(shí)差校正，也稱為動(dòng)校正。 ti- t 022200tvxtttt(3)(3)剩余時(shí)差剩余時(shí)差(Residual Moveout)：動(dòng)校：動(dòng)校正后的時(shí)間與正后的時(shí)間與t0時(shí)間之差。即：時(shí)間之差。即： t=(tx-t)-t0=t0-t0=0 在理想情況下，一次反射波剩余時(shí)差為在理想情況下，一次反射波剩余時(shí)差為0。即時(shí)距曲線經(jīng)正常時(shí)差校正后，成為直即時(shí)距曲線經(jīng)正常時(shí)差校正后，成為直線線(t=t0),各道之間反射波時(shí)間相等，無(wú)剩各道之間反射波時(shí)間相等，無(wú)剩余時(shí)差余時(shí)差(相位差相位差)，疊加為同相疊加，疊加為同相疊加(same Phase Stack) 3疊加效應(yīng)疊加效

14、應(yīng)(Stack Effect)一次反射波的疊加效應(yīng)一次反射波的疊加效應(yīng)(a Reflection Stack Effect)：多次覆蓋多次覆蓋(Multifold)對(duì)于對(duì)于一次反射波來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于一次反射波來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于不同位置相同時(shí)間波的同不同位置相同時(shí)間波的同相疊加，疊加后能量增強(qiáng)。相疊加，疊加后能量增強(qiáng)。 這就回答了為什么多次覆這就回答了為什么多次覆蓋能突出一次反射波，提蓋能突出一次反射波，提高資料信噪比。高資料信噪比。txxt疊加動(dòng)校正(a) 一次反射波得到加強(qiáng)xtxt(b) 多次反射波得到削弱圖6.145 共反射點(diǎn)疊加原理示意圖動(dòng)校正，疊加整個(gè)過程可用圖表示動(dòng)校正，疊加整個(gè)過程可用圖表示

15、txxt疊加動(dòng)校正( a ) 一次反射波得到加強(qiáng)xtxt( b ) 多次反射波得到削弱圖6 . 1 4 5 共反射點(diǎn)疊加原理示意圖結(jié)論結(jié)論1(Conclusion 1)： 多次波時(shí)距曲線多次波時(shí)距曲線比具有相同比具有相同t0時(shí)間時(shí)間的一次波曲線彎的一次波曲線彎曲。即曲。即t0時(shí)間相等，時(shí)間相等，但二次波曲線在但二次波曲線在一次波曲線的上一次波曲線的上方。方。tttdt0 d= t00tdt0tXhVhdVdAdA0MGDD 2動(dòng)校正動(dòng)校正 (Normal Moveout Correction ) (1)剩余時(shí)差剩余時(shí)差(Residual Moveout) 由于多次波比一次波時(shí)距曲線彎曲由于多次

16、波比一次波時(shí)距曲線彎曲(陡陡)(各點(diǎn)各點(diǎn)的的td(xi)t(xi),所以，如果這時(shí)仍按一次波速所以，如果這時(shí)仍按一次波速度對(duì)多次波進(jìn)行動(dòng)校正度對(duì)多次波進(jìn)行動(dòng)校正(正常時(shí)差校正正常時(shí)差校正)，就會(huì)，就會(huì)出現(xiàn)校正不足的現(xiàn)象，即多次波時(shí)距曲線拉不出現(xiàn)校正不足的現(xiàn)象，即多次波時(shí)距曲線拉不平，校正后曲線仍向上彎曲，即出現(xiàn)了平，校正后曲線仍向上彎曲，即出現(xiàn)了剩余時(shí)剩余時(shí)差。差。剩余時(shí)差定義剩余時(shí)差定義(Residual Moveout)：多次波經(jīng)：多次波經(jīng)動(dòng)校正后的時(shí)間與動(dòng)校正后的時(shí)間與t0時(shí)間之差值。用時(shí)間之差值。用td 表示。表示。 td =(td -t)-t0=t0-X2/(2. t0 .Vd2)-

17、 t0 =X2 (1/Vd2-1/V2)/(2. t0 )=q.X2 其中：其中： q=(1/Vd2-1/V2)/(2. t0 )(2)剩余時(shí)差剩余時(shí)差特點(diǎn)特點(diǎn)(Character)a.剩余時(shí)差是二次曲線剩余時(shí)差是二次曲線(拋物線拋物線); td =X2 (1/Vd2-1/V2)/(2.t0)b.剩余時(shí)差與剩余時(shí)差與X2成正比，成正比，即各疊加道剩余時(shí)即各疊加道剩余時(shí)差是不同的，疊加時(shí)為不同相疊加，總有差是不同的，疊加時(shí)為不同相疊加，總有一部分能量抵消，所以，疊加后能量總振一部分能量抵消，所以，疊加后能量總振幅小于單個(gè)能量振幅，從而壓制了多次波。幅小于單個(gè)能量振幅，從而壓制了多次波。txxt疊

18、加動(dòng)校正( a ) 一次反射波得到加強(qiáng)xtxt( b ) 多次反射波得到削弱圖 6 . 1 4 5 共反射點(diǎn)疊加原理示意圖不存在一個(gè)共反射點(diǎn)不存在一個(gè)共反射點(diǎn)(只有一個(gè)共中心點(diǎn)只有一個(gè)共中心點(diǎn)) 當(dāng)界面傾斜時(shí)，雖當(dāng)界面傾斜時(shí)，雖然炮點(diǎn)和接收點(diǎn)仍然炮點(diǎn)和接收點(diǎn)仍以共地面點(diǎn)對(duì)稱布以共地面點(diǎn)對(duì)稱布置，但此時(shí)反射點(diǎn)置，但此時(shí)反射點(diǎn)分散在一般界面上，分散在一般界面上，即不存在一個(gè)共反即不存在一個(gè)共反射點(diǎn)，而只存在一射點(diǎn)，而只存在一個(gè)共中心點(diǎn)個(gè)共中心點(diǎn)R1R2R3R4h4h3h1O1O2O3D4O4MD3D1D2界 面圖6.151 傾 斜 界 面 的 共 中 心 點(diǎn) 道 集(2)(2)傾斜界面的共反射點(diǎn)分散傾斜界面的共反射點(diǎn)分散 當(dāng)反射界面傾斜時(shí)，各疊加道的反射信號(hào)并非來(lái)自同一反射點(diǎn)，隨著炮檢距的增大，反射點(diǎn)要向界面上傾方向偏移，因此，共中心點(diǎn)道集反映的不是一個(gè)共反射點(diǎn)，而是一個(gè)反射段，水平疊加不是共反射點(diǎn)疊加，而是共中心點(diǎn)疊加，反射段的大小與界面的傾角及埋深、觀測(cè)系統(tǒng)有關(guān)。 臨界入射與臨界角 在v1P v1PPPPv1Sv2S v1SCC2/2P112sinsin90PPvvC11122sinarcsinPPCPPvvvv滑行波與折射波 以臨界角入射的情況下，透射波在第二層介質(zhì)中沿界面?zhèn)鞑?/p>