地震勘探原理復習資料

1、地震勘探原理復習資料緒論地球物理勘探（查）:它是以巖礦石（或地層）與其圍巖的物理性質差異為 物質基礎，用專門的儀器設備觀測和研究天然存在或人工形成的物理 場的變化規(guī)律，進而達到查明地質構造尋找礦產資源和解決工程地質、 水文地質以及環(huán)境監(jiān)測等問題為目的勘探。物探方法：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測 井、地熱勘探重力勘探原理：利用巖石、礦物（地層）之間的密度差異n引起重力 場變化n產生重力異常n用重力儀測量其異常值n根據(jù)異常變 化情況反演地下地質構造情況地球物理測井種類：電測井；電磁測井；放射性測井；聲波測井；地 溫測井；密度測井等。地震天然地震：由地球內部的構造力、火山活動、

2、塌陷等引起的地震。人工地震:由人工作用產生的地震，人們通過用炸藥爆炸、敲擊振動， 引起地動，產生地震波.地震：就是由震源激發(fā)的機械振動在地下巖層中向四周傳播的運動過程，這一過程就是機械波，習稱地震波地震勘探的組成：1）野外資料采集（目的：獲得原始地震記錄）；2） 室內資料處理；3）室內資料解釋。目前尋找石油的主要方法：地質法、物探方法、鉆探法、綜合方法（地質、物探（物化探）、鉆探結合起來，進行綜合勘探）bSEG（美國勘探地球物理家學會）第二章幾何地震學泊松比（6：彈性體內發(fā)生縱向伸長（或縮短）時，伴隨產生的橫向相對收 縮（或膨脹）d/d與縱向相對伸（縮）M/L之比值，稱泊松比。a=（Ad/d）

3、/（ AL/L）它是表示形變變化調整的一種尺度。如果介質堅硬，在同樣作用力下，橫向應變小，泊松比就小，可小到 0.05，而對于軟的未膠結的土或流體，泊松比可高達0.45 0.5。 一般巖石的泊松比為0.25左右。地震勘探能解決地質問題的地質基礎：1 ）不同巖石具有不同的彈性 性質2 ）大多數(shù)情況下地震界面與地層（地質）界面是一致的?？v波（P）橫波（S）彈性介質發(fā)生體積形變所產生的波動彈性介質發(fā)生切變時所產生的波動（形（體積變化）狀變化）是一種脹縮力形成的波是旋轉力作用形成的波質點的振動（位移）與波的傳播方向質點的振動（位移）與波傳播的方向垂一致（聲波）直（繩波）速度 Velocity VP =

4、 (2p+A)Zp)i/2波速：VS=（WP）i/2口:剪切模量；當泊松比 a = 0.25 時，VP/VS = 1.73 ,入：拉梅常數(shù)；P：密度所以遠離震源時總是縱波先到達檢波器可在任何介質中傳播只在彈性固體中傳播，即橫波不通過液 體、氣體，因為剪切模=0縱波與橫波：Vp/Vs=（2.（ 1-。）/（1-2.。）1/2 =1.732地震波的速度是指地震波在巖層中的傳播速度，簡稱地震速度（1）巖石密度、地質年代對地震波速度的影響1）速度與巖石密度、地質年代成正比，即：密度越大、年代越老- 速度越大；2）不同的巖石具有不同的速度，不同巖石其密度可能不同-速度 就不同，密度大的致密的巖石速度較大

5、。（2）地層的埋藏深度對速度的影響1）速度與埋深的變化成正比關系，但并不是線性關系2）速度變化規(guī)律，速度變化的梯度（變化率）深層與淺層不同：淺（中）層大，速度增長快；深層小，速度增長慢.（3）巖石的孔隙度對速度的影響1）一般規(guī)律：孔隙度大，則速度就??；2）時間平均方程：1/v=（1-）/ Vm + （0VL）V一巖石的速度；Vm-巖石骨架的波速；VL-巖石孔隙中充填物的波速；中一孔隙度（4 ）巖石中的孔隙充填物對速度的影響不同的巖石充填物是不同的，所以，波速也不同。砂巖速度突降 是含油氣的標志之一。速度分布規(guī)律及特點：成層性、遞增性、方向性、分區(qū)性地震速度的近似：1、均勻介質2、層狀介質3、連

6、續(xù)介質惠更斯原理（波前原理）：波在傳播過程中，任一時刻的波前面上的 每一點都可以看作是一個新的點震源，由它產生二次擾動，形成子波 前，這些子波前的包絡面，就是新的波前面。惠更斯一菲列涅耳原理：波傳播時，任一點處質點的新擾動，相當于 上一時刻波前面上全部新震源所產生的子波在該點處相互干涉疊加 形成的合成波。費馬原理（射線原理）：波沿射線傳播的時間是最小的-費馬時間最 小原理。由費馬原理可推出：1）地震波總是沿射線傳播，以保證波到達時所用旅行時間最少準 則2）地震波沿垂直于等時面的路線傳播所用旅行時間最少3）等時面與射線總是互相垂直斯奈爾定律（反射一折射定律）:sin （ar）/V1 =sin（a

7、f）/ V1= sinp/ V2=P 反射波的形成及特點1 ）反射系數(shù)定義式：在垂直入射時，反射波和入射波振幅之比, 用R表示。即R = A反/A入)反射系數(shù)計算公式：R = A反/A入=(P2V2 -P1V1) / (p2V2 +P1V1 )= (Z2- Z1) / (Z2+Z1)反射系數(shù)一般形式：R = (Zn-Zn-1) / (Zn+Zn-1)值域為(-1 1)形成反射波的條件是:上、下介質界面必須是一個波阻抗界面， 即波阻抗差不為零。反射波的特點：1 )形成反射波的條件必須是：上、下介質的波阻抗差不為零；2)反射波的強度取決于R的大小，R大-反射波強；)反射波極性的變化取決于R的正負，

8、R0,正極性，(反射波與 入射波極性一致，正極性);Rt .，如0。 min果已知t0V，則可求取炮點處界面的法線深度h這也叫時深轉換。D .時距曲線彎曲情況：對不同深度界面而言淺層曲線陡，深層 曲線緩；E 反射界面長度與炮檢距關系:當界面水平時，地下反射界面 長度是地表炮檢距的一半.傾角時差概念界面傾斜，傾角為申,測線與界面傾向一致，這時雖然還有 os=os況,但，它們之差稱為眺角時差尤嚴=業(yè)嚴真速度(V):波沿射線方向傳播的速度；視速度(V*):沿任意方向觀測波前傳播時，所測得的速度，V*=V.AX/AS=V/sin反射點分散的規(guī)律：傾角越大，分散程度越大；X越大，分散程度越大；C.深度越

9、大，分散程度越小。V0 =V/cos -稱等效速度多個界面地震波時距曲線平均速度定義：波垂直穿過地層的總厚度與總的傳播時間之比.平均速度的特點：)平均速度與X無關；平均速度不是簡單的算術平均，而是加權平均；3 )當X=0時，法線入射，a1=a2=0,所以cosa=1,所以Va=V, 平均速度在X=0處是正確的均方根速度定義：把層狀介質的波的高次曲線看成是二次曲線，此時 波所具有的速度叫均方根速度多次波類型:全程多次波、非全程多次波識別多次波的標志：(1 )時距曲線仍為雙曲線，且極小點仍位于界面 上傾方向，但偏移距)比一次波偏移距大，X二次波=4.X 一次波(2)多 次波打與一次波t0時間近似成

10、倍數(shù)關系；x=0 時，t01=2h/V= to2cos0當很小時，COS0-1,所以，t0=2 t0(3)假想界面的視傾角與R界面的視傾角成倍數(shù)關系；05=20斷面波與傾斜界面的反射波時距曲線類似，但有差別：傾角大，反射 系數(shù)不穩(wěn)定，會出現(xiàn)反相位現(xiàn)象。斷面反射波具有忽強忽弱、時隱時現(xiàn)波形變化和斷續(xù)出現(xiàn)等特征。 一個水平界面折射波時距曲線特征：時距曲線為直線，斜率為1/V1 x=0時，t=t i為時距曲線反向延長線與時間軸的交點；“盲區(qū)”，xoM=2hotg。，w, xj第三章采集組合對面波的作用：因為有較大的時差，兩個波明顯不同相，所以疊 加后能量降低，振幅變小。組合對于面波來說，相當于不同位

11、置， 不同時間波的非同相疊加，疊加后能量(振幅)變小。(壓制了面波)觀測系統(tǒng)的術語)檢波道數(shù)(N):地震勘探施工中，檢波器沿測線等距離布置在 地面上的個數(shù)，(接收點數(shù))，如N=24,48 , 96。1024。)道間距(Ax)兩個檢波器之間的距離，一般 x=25-100米。)接收距(L):安排檢波器的地表長度，L=(N-1). Ax）放炮形式：（1）中間放炮，（2）端點放炮；5）偏移距（X1）:檢波器離開炮點的距離；X1必須是Ax的整數(shù)倍。X1=0，零偏移距。）排列長度（X）:個炮點與24或更多道檢波器所組成的測線段， 當偏移距X1=0時，排列長度為X=L=（N-1）.Ax當偏移距X1不等于0時

12、，X=L+X1）最大炮檢距（Xmax） （Offset-炮檢距）：它是指炮點到最遠檢波 器的距離，數(shù)值上等于排列長度。多次覆蓋目的：突出反射波，壓制干擾波，提高資料的信噪比。它是 提高資料信噪比的另一種方法，主要是壓制多次波，也是目前野外最 常用的一種方法。動校正速度誤差對疊加效果的影響：）速度準確-求出的動校正量準確-動校正后-剩余時差為0T疊 加為同相疊加T疊加后，能量增強。）速度偏大-求出的動校正量偏小-動校正后（校正不足）-剩余時 差大于0-疊加為不同相疊加-疊加后-能量減弱。）速度偏小-求出的動校正量偏大-動校正后（校正過量）-剩余時 差小于0-疊加為不同相疊加-疊加后-能量減弱。注

13、：如果速度=多次波多速度，將使多次波不是受到壓制而是增強了 第五章處理靜校正處理：井深校正、地形校正、低速帶校正（式中v0是低速帶波速V為基巖波速h0+h.為炮井中低速帶厚度，h是基巖中炸藥埋置深度。此式前面取負號）地形校正量為=1 h00測點高于基準面時為正，低于基準面時為負低速帶校正：二（上-1）（h + h ） Ji v v J l總的校正量為 :At =1（h + h ） - 1（h + h + h ） 靜 v s l vj l動校正：1）同一道波:淺層畸變大，深層畸變小；2）不同道上同一層，炮檢距大的畸變大，炮檢距小的畸變?。?處理畸變的方法是切除即將畸變大的那部分樣值沖零。地震剖面的特點：1）反射振幅的大小取決于反射系數(shù)的絕對值；2）極性取決于反射系數(shù)的正負；3）時間取決于反射界面的深度和波速。地震剖面上識別各種波的標志識別一個波，需要考慮以下四個特征（反射波）：同相性、振幅顯著增強、波形相似、時差變化規(guī)律水平疊加剖面的特點1 ）在測線上同一點，鉆井資料得到的地層分界面與時間剖面上的 同相軸在數(shù)量上，位置上常常不是一一對應的；2）時間剖面上同相軸及波形本身包含了地下地層構造與巖性的信 息，這也是構