幾種速度的概念

一、平均速度定義：一組水平層狀介質(zhì)中某一界面以上的平均速度就是地震波垂直穿過該界面以上各層的總厚度與總的傳播時間之比。n層水平層狀介質(zhì)的平均速度就是：式中、分別是每一層的厚度和速度。意義：簡言之，平均速度的引入，就是用一種假想的均勻介質(zhì)來代替整套層狀介質(zhì)，使地震波在假想均勻介質(zhì)中的傳播情況很接近于真實情況。二、均方根速度定義：把水平層狀介質(zhì)的反射波時距曲線近似地當(dāng)作雙曲線求出的波速就是這一水平層狀介質(zhì)的均方根速度。在均勻介質(zhì)中，水平界面情況下反射波的時距曲線是一條雙曲線：即：其中：是界面的深度，是雙程垂直反射時間，是接收點與激發(fā)點距離，是在處接收到反射波的時間。上式的意義在于：如果一條時距曲線的方程可以寫成這樣的形式，就表示波是以常速度傳播的。而在實際中，如果有一水平界面，覆蓋介質(zhì)是不均勻的時，這種情況下反射波的時距曲線的表達式將是如何？它還是不是一條雙曲線呢？下面以水平層狀介質(zhì)為例，導(dǎo)出均方根速度的概念。如圖所示，水平層狀介質(zhì)。在O點激發(fā)，在S點接收到第n層底面的反射波傳播時間為，相應(yīng)的炮檢距為。根據(jù)折射定律，所以有：的顯函數(shù)形式。通過冪級數(shù)展開可以得到：其中于是我們把稱為層水平層狀的均方根速度。意義：把各層的速度值的平方按時間取其加權(quán)平均值，而后取平方根值。平均速度與均方根速度的比較：從平均速度公式可以看到某一層以上的平均速度就是地震波垂直穿過該層以上的總地層厚度與總傳播時間之比，在這組地層中每一小層波速是不同的，于是有一個我們假想速度（平均速度）來代替各小層的速度，使層狀介質(zhì)轉(zhuǎn)化為理想的均勻介質(zhì)。而這個假想的平均速度并不是各小層速度的線性平均，而是按各小層速度對垂直施行時加權(quán)平均。而實際上波在各小層中垂直旅行時間一般是不相等的，所以在平均速度中，垂直旅行時間大的層的速度就對平均速度影響大，小的就影響小。對于均方根速度,我們從公式中可以看出，均方根速度是沿著回聲反射行程的介質(zhì)速度對時間取均方根值，均方根速度近似地考慮了層狀介質(zhì)中地震射線的偏折效應(yīng)。平均速度和均方根速度的優(yōu)缺之處：平均速度能較好的描述炮檢矩為零的情況，設(shè)計探井時，進行時深轉(zhuǎn)換時要用它，但它“只管一點，不及其余”，對其它的射線來說，它就并不準(zhǔn)確。均方根速度考慮了射線通過界面透射時發(fā)生的偏折，對炮檢炮為零的射線它不如平均速度準(zhǔn)確，但隨著炮檢距的增大，它則比較準(zhǔn)確，但是當(dāng)炮檢矩過大時，它的精度也會降低。三、等效速度對于傾斜界面，均勻覆蓋介質(zhì)情況下的共中心點時矩曲線方程式中的是介質(zhì)的速度，是共中心點處界面的法線深度，是界面傾角。式中九、最小偏移矩、道間矩、CDP道集、CMP道集1，最小偏移矩、道間矩的關(guān)系，如圖所示。道間矩：相鄰檢波器之間的距離。最小偏移矩：炮點到第一個檢波器之間的距離。2，有傾角和無傾角時地層CDP道集和CMP道集間的關(guān)系，如圖所示當(dāng)?shù)貙觾A角為0時，共中心點和共反射點是一樣的，S點接收到的地震信息，都是來自于M點