地震勘探有關(guān)概念

橫波分裂學(xué)科：地球物理勘探詞目：橫波分裂英文：shear-wavesplitting釋文：當(dāng)一個(gè)橫波入射到各向異性介質(zhì)中時(shí)，立即被分離為極性正交的兩類(lèi)橫波，一種是準(zhǔn)橫波，另一種是純橫波。這種現(xiàn)象稱(chēng)為橫波分裂，是由于速度各向異性引起。交會(huì)圖法交會(huì)圖法英文：crossplot釋文：是一種測(cè)井資料的作圖解釋技術(shù)。它把兩種測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)在平面圖上交會(huì),根據(jù)交會(huì)點(diǎn)的坐標(biāo)定出所求參數(shù)的數(shù)值或范圍。這是確定巖性、孔隙度和含油氣飽和度時(shí),廣泛采用的一種方法。例如,電阻率測(cè)井求得的電阻率與孔隙度測(cè)井測(cè)得的孔隙度的交會(huì)圖,可以求出含油飽和度；中子測(cè)井孔隙度與密度測(cè)井孔隙度的交會(huì)圖可以判斷巖性,等等。SeismicacquisitionSeismicprocessingSeismicinterpretationSeismicinversion褶積：褶積是求一系統(tǒng)對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)

在數(shù)學(xué)運(yùn)算中稱(chēng)卷積

連續(xù)函數(shù)的卷積為

設(shè)f(x),g(x)連續(xù)，則f(x)與g(x)的卷積定義為：

(f*g)(x)=∫f(z)g(x-z)dz(∫是對(duì)z從-∞到+∞）

由子波和反射系數(shù)得到地震記錄，是一褶積過(guò)程；由一函數(shù)與地震記錄褶積得到反射系數(shù)，是一反褶積過(guò)程。反褶積就是時(shí)域反濾波。反褶積的主要作用是壓縮地震子波、提高地震資料的分辨率，從而提高資料解釋的精度。反褶積算子長(zhǎng)度

反褶積質(zhì)量的高低取決于算子長(zhǎng)度，預(yù)測(cè)步長(zhǎng)和白噪系數(shù)百分比這三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，較短的算子可進(jìn)一步產(chǎn)生較小的振幅尖脈沖，并有相對(duì)高頻的尾巴。較長(zhǎng)的算子可進(jìn)一不壓縮子波。更長(zhǎng)的算子使譜更進(jìn)一步白化，使它進(jìn)一步靠攏尖脈沖響應(yīng)譜。由于采用的是地震道而不是子波的自相關(guān)，那么就需要算子有足夠的長(zhǎng)度，防止過(guò)多虛假尖脈沖的介入。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)于東部陸上資料算子長(zhǎng)度一般可取100-180ms

預(yù)測(cè)步長(zhǎng)

預(yù)測(cè)步長(zhǎng)就是反褶積后的輸出子波的長(zhǎng)度。在理想無(wú)噪聲條件小，預(yù)測(cè)反褶積對(duì)輸出的分辨率可調(diào)節(jié)預(yù)測(cè)步長(zhǎng)來(lái)控制。單位預(yù)測(cè)步長(zhǎng)意味著最高的分辨率，而較大的預(yù)測(cè)步長(zhǎng)意味著較小的分辨率。但當(dāng)存在噪聲時(shí)，單位預(yù)測(cè)步長(zhǎng)的反褶積輸出所包含的高頻能量大部分是噪音而不是有效信號(hào)，分辨率就要降低。預(yù)測(cè)步長(zhǎng)取4-32ms

褶積在地震方面簡(jiǎn)單的打個(gè)比方來(lái)說(shuō)其過(guò)程相當(dāng)于炸藥擊發(fā)后產(chǎn)生的一個(gè)尖脈沖波在地下傳播后經(jīng)過(guò)大地濾波后接收到的信號(hào)就是一個(gè)尖脈沖與大地濾波的褶積的結(jié)果

地震反射處理的過(guò)程中為了提高縱向分辨率需要做反褶積處理,發(fā)展到現(xiàn)在除了單道的脈沖\預(yù)測(cè)\零相位反褶積之外,還發(fā)展出了許多的多道反褶積技術(shù),如:地表一致性反褶積\自適應(yīng)反褶積等等,在提高縱向分辨率的基礎(chǔ)上還可以去除多次波.

缺點(diǎn)是:在提高縱向分辨率的基礎(chǔ)上,橫向上的分辨率存在一定的損失!

互相關(guān)函數(shù)介紹?體波按傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向之間的關(guān)系，體波可分為：①縱波，又稱(chēng)為脹縮波，在地震學(xué)中也稱(chēng)為初波或P波。它的傳播方向同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致,波速為式中ρ為彈性介質(zhì)密度;λ和G為彈性介質(zhì)的拉梅常數(shù)。②橫波，又稱(chēng)畸變波或剪切波，在地震學(xué)中也稱(chēng)為次波或S波。它的傳播方向同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相垂直，波速為，小于縱波波速。波傳播中所有質(zhì)點(diǎn)均作水平振動(dòng)的橫波稱(chēng)為SH波；所有質(zhì)點(diǎn)均作豎直振動(dòng)的橫波稱(chēng)為SV波。橫波是偏振波，所謂偏振是指橫波的振動(dòng)矢量垂直于波傳播方向但偏于某些方向的現(xiàn)象?？v波只沿波的傳播方向振動(dòng)，故沒(méi)有偏振。在彈性介質(zhì)內(nèi),從波源發(fā)出的擾動(dòng),向四方傳播，在某一瞬間，已被擾動(dòng)部分和未被擾動(dòng)部分之間的界面稱(chēng)為波面或波陣面。波面呈封閉的曲面。波面為球面的波稱(chēng)為球面波，波面為柱面的波稱(chēng)為柱面波。波面曲率很小的波可近似地看作平面波。界面波界面波的一個(gè)特征是，質(zhì)點(diǎn)擾動(dòng)振幅隨著質(zhì)點(diǎn)離界面距離的增大而迅速衰減，所以界面波實(shí)際上只存在于表面或界面附近。常見(jiàn)的界面波有瑞利波、樂(lè)甫波和斯通利波三種：瑞利波沿著半無(wú)限彈性介質(zhì)自由表面?zhèn)鞑サ牟?，因瑞利?887年首先指出這種波的存在而得名。瑞利波是偏振波，質(zhì)點(diǎn)在垂直于傳播方向的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在表層附近,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一個(gè)橢圓。在離表面為0.2個(gè)波長(zhǎng)的深度以下，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡仍為橢圓，但質(zhì)點(diǎn)沿橢圓的運(yùn)動(dòng)方向與表層相反。在自由表面上，質(zhì)點(diǎn)沿表面法向的位移大約為切向位移的一倍半。瑞利波的波速與頻率無(wú)關(guān)，只與介質(zhì)的彈性常數(shù)有關(guān)，為同介質(zhì)中橫波波速的0.862～0.955倍。但如果在彈性介質(zhì)表面上面有一層疏松覆蓋層，瑞利波便有頻散現(xiàn)象，即波速隨頻率而改變的現(xiàn)象。在地震學(xué)中，瑞利波記作R波或LR波。瑞利波的發(fā)現(xiàn)，對(duì)地震科學(xué)的發(fā)展起了推動(dòng)作用。在地震過(guò)程中,瑞利波按R1/2而衰減,R為波傳播的距離。瑞利波在震中附近不出現(xiàn)，在離開(kāi)震中一段距離后才能形成。從震源射出的縱波形成瑞利波的距離為：從震源射出的橫波形成瑞利波的距離為：式中cR為瑞利波波速；h為震源深度;α和β分別為縱波和橫波的波速。樂(lè)甫波如果彈性介質(zhì)界面上存在一層等厚度的低波速的彈性覆蓋層，則在低波速覆蓋層內(nèi)部和分界面上就會(huì)產(chǎn)生SH波，稱(chēng)為樂(lè)甫波，因A.E.H.樂(lè)甫建立了這種波的數(shù)學(xué)模型而得名。樂(lè)甫波是有頻散的波。波長(zhǎng)很長(zhǎng)的樂(lè)甫波的波速與下層彈性介質(zhì)中的橫波波速接近，波長(zhǎng)很短的樂(lè)甫波的波速與上面低波速覆蓋層中的橫波波速接近。在有頻散時(shí)，擾動(dòng)不是以相速度傳播，而是以群速度傳播。相速度是指單色波中對(duì)應(yīng)任一振動(dòng)相位的狀態(tài)（如波峰）向前傳播的速度，而群速度是指各單色波疊加后的調(diào)制振幅的傳播速度，它也是合成波傳播能量的速度。斯通利波在兩種不同介質(zhì)的半空間體的交界面上傳播的波稱(chēng)為斯通利波，因斯通利首先發(fā)現(xiàn)并研究這種波而得名。它是一種波速與兩個(gè)介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)的變態(tài)瑞利波。斯通利波的存在與介質(zhì)的彈性拉梅常數(shù)和介質(zhì)密度有關(guān)。在兩個(gè)介質(zhì)的拉梅常數(shù)λ1、G1和λ2、G2滿足λ1/G1=λ2/G2=1的情況下，存在條件如圖所示，如果兩個(gè)介質(zhì)的密度ρ1和ρ2之比ρ1/ρ2和G1/G2在圖示坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)落在曲線A和曲線B之間，斯通利波就存在。在地震學(xué)中，理論上已證明斯通利波是存在的，但尚未觀測(cè)到。彈性波的反射和折射彈性波到達(dá)界面后，一部分返回到原來(lái)的彈性介質(zhì)內(nèi)，即發(fā)生反射現(xiàn)象；另一部分穿過(guò)界面進(jìn)入相鄰的另一彈性介質(zhì)內(nèi)，即發(fā)生折射現(xiàn)象。在同一彈性介質(zhì)中，介質(zhì)本身不均勻引起的彈性波傳播方向改變也稱(chēng)為彈性波的折射（若傳播方向改變后與原來(lái)的傳播方向相反則為反射）?？v波入射到平面交界面上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反射縱波和一個(gè)反射橫波；橫波入射到平面交界面上，也會(huì)發(fā)生同樣的現(xiàn)象。彈性波的繞射彈性波在傳播過(guò)程中遇到障礙物邊緣或孔洞時(shí)所發(fā)生的彎折現(xiàn)象稱(chēng)為波的繞射。障礙物或孔洞越小，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則繞射現(xiàn)象越顯著。繞射現(xiàn)象反映出波的特性。在地震學(xué)中，研究震源附近區(qū)域內(nèi)彈性波的傳播時(shí)需要考慮波的繞射。爆炸反射界面

當(dāng)對(duì)疊加剖面作偏移時(shí)，我們用只適合于炮—檢共點(diǎn)數(shù)據(jù)接收記錄的偏移理論(即零偏移距記錄)。為了討論零偏移距記錄的偏移，需要改進(jìn)我們的概念結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在我們來(lái)考慮兩種記錄方式：

一個(gè)炮點(diǎn)和一個(gè)接收點(diǎn)在同一點(diǎn)上沿著測(cè)線移動(dòng)記錄的零偏移距剖面記錄的能量沿著垂直于界面的入射路徑到達(dá)界面，但這種記錄觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)際上是不可實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在我們考慮另外一種可以得到同樣地震剖面的觀測(cè)系統(tǒng)，設(shè)想將爆炸震源沿著反射界面放置((Loewenthal等，1976)，同樣將測(cè)線的每一個(gè)共中心點(diǎn)都放上一個(gè)檢波器，使震源在同一時(shí)刻全部爆炸，激發(fā)出的地震波向上傳播被地表檢波器接收，這種實(shí)驗(yàn)描述的地質(zhì)模型稱(chēng)為爆炸反射界面模型。結(jié)果來(lái)自爆炸反射界面模型的地震剖面很大程度上與零偏移距剖面是等效的，但有一個(gè)重要的差別：零偏移距剖面是一個(gè)雙程時(shí)間記錄(從震源到反射點(diǎn)再返回到同一位置的接收點(diǎn))，而爆炸反射界面模型則是單程時(shí)間記錄(從震源所在的反射點(diǎn)到接收點(diǎn))，為了使這兩種剖面更符合，我們可以設(shè)想在用爆炸反射界面模型時(shí)，地震波的傳播速度是真實(shí)介質(zhì)速度的一半。

零偏移距剖面與爆炸反射界面模型間的等價(jià)不是十分的嚴(yán)格，特別是測(cè)線方向上存在強(qiáng)烈的橫向速度變化時(shí)(Kjartansson和Rocca，1979)。

菲涅爾帶Fresnelzone1.反射界面的一部分，從這部分界面所反射的能量能在第一次反射波的半波長(zhǎng)距離內(nèi)到達(dá)檢波器從這區(qū)城來(lái)的反射波能最發(fā)生相長(zhǎng)干涉。對(duì)于水平的反射面，中央的第一菲涅爾帶是圓形。緊接的是一系列圓環(huán)，半徑增大。

2.第一菲涅爾帶僅是平反射面的一部分，對(duì)形成反射有主要作用。對(duì)于諧波，相繼的圓環(huán)帶為效果是互相相消。3.菲涅爾透鏡，使相消干涉帶變黑，所以只有相長(zhǎng)干涉帶才能使光線通過(guò)。\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"

圖F-21菲涅爾條帶單色光舔與接收器在S，

第一菲涅爾帶半徑Rt，第二菲涅爾條帝是陰影環(huán)，

高價(jià)的條帶也是環(huán)。主波長(zhǎng)為λ。地滾波地滾波是沿地表或接近地表面?zhèn)鞑サ拿娌?。常以有較低速度、較低頻率、但有大的振幅為特征。可利用爆炸點(diǎn)及檢波器的組合、濾波和疊加來(lái)抑制地滾波。瑞利波通常是其主要來(lái)源。希爾伯特變換概念簡(jiǎn)介在數(shù)學(xué)與信號(hào)處理的領(lǐng)域中，一個(gè)實(shí)值函數(shù)的希爾伯特變換(Hilberttransform)——在此標(biāo)示為H——是將信號(hào)s(t)與1/(πt)做卷積，以得到s(t)。因此，希爾伯特變換結(jié)果s(t)可以被解讀為輸入是的線性非時(shí)變系統(tǒng)(lineartimeinvariantsystem)的輸出，而此一系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)為1/(πt)。主成分分析主成分分析（karhunen-loeve）是一種壓縮格式，是對(duì)圖象實(shí)行一個(gè)線性變換潛水波學(xué)科：地球物理勘探詞目：潛水波英文：divingwaves釋文：地震波在地表非垂直入射于速度有垂向梯度的水平連續(xù)介質(zhì)時(shí)，透射波射線遵循斯奈爾定律傳播到最大穿透深度后立即回折傳返地面，就像潛者入水到最大深度后再浮出水面一樣，射線軌跡呈圓弧狀，稱(chēng)為潛水波，也是一種折射波。導(dǎo)波導(dǎo)波，guidedwave是井內(nèi)波場(chǎng)中斜射到井壁上，在井壁間多次反射和沿井傳播，并徑向干涉的那些波。對(duì)于地層橫波速度大于井中流體波速的硬地層，井中以大于橫波全反射角射向井壁的波，即使經(jīng)過(guò)井壁間多次反射，能量也不會(huì)散失到井外，這部分波徑向干涉形成駐波所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)波，沿井傳播沒(méi)有衰減，統(tǒng)稱(chēng)為傳播模式。偽瑞利波和斯通利波就屬于這一類(lèi)。那些以小于橫波全反射角射向井壁又多次在井壁間反射的波，每在井壁反射一次，就會(huì)有部分能量透射到井外，這部分波在井內(nèi)傳播徑向也產(chǎn)生干涉效應(yīng)形成導(dǎo)波。由于能量不斷的被泄漏到井外，這類(lèi)導(dǎo)波是衰減的，稱(chēng)為泄漏模式波，或簡(jiǎn)稱(chēng)漏模。以縱、橫波臨界角射向井壁的反射波，稱(chēng)為回響波，也構(gòu)成導(dǎo)波的一部分。顯式算法和隱式算法

所謂顯式和隱式，是指求解方法的不同，即數(shù)學(xué)上的出發(fā)點(diǎn)不一樣。并不是說(shuō)顯式只能求動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，隱式只能求靜力學(xué)問(wèn)題，只是求解策略不通。

顯式求解是對(duì)時(shí)間進(jìn)行差分，不存在迭代和收斂問(wèn)題，最小時(shí)間步取決于最小單元的尺寸。過(guò)多和過(guò)小的時(shí)間步往往導(dǎo)致求解時(shí)間非常漫長(zhǎng)，但總能給出一個(gè)計(jì)算結(jié)果。解題費(fèi)用非常昂貴。因此在建模劃分網(wǎng)格時(shí)要非常注意。

隱式求解和時(shí)間無(wú)關(guān)，采用的是牛頓迭代法（線性問(wèn)題就直接求解線性代數(shù)方程組），因此存在一個(gè)迭代收斂問(wèn)題，不收斂就的不到結(jié)果。

兩者求解問(wèn)題所耗時(shí)間的長(zhǎng)短理論上無(wú)法比較。實(shí)際應(yīng)用中一般感覺(jué)來(lái)說(shuō)顯式耗時(shí)多些。

由于兩者解題的出發(fā)點(diǎn)，所以一般來(lái)說(shuō)顯式用于求解和時(shí)間相關(guān)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。隱式用來(lái)求解和時(shí)間無(wú)關(guān)的靜力學(xué)問(wèn)題。但也不是絕對(duì)的。比如，用隱式求解時(shí)，為了克服迭代不收斂，改用顯式算，但是要多給點(diǎn)時(shí)間，這樣雖然克服了不收斂的問(wèn)題，但是求解的時(shí)間費(fèi)用也是相當(dāng)客觀的。另外，隱式也可以求解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。地震層析成像地震層析成像英文：seismictomography釋文：仿效醫(yī)學(xué)上用x射線對(duì)人體內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐層剖析成像的原理,利用地震波在不同方向投射的波場(chǎng)信息,對(duì)地下介質(zhì)內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)(例如速度、衰減系數(shù)、反射系數(shù)等的分布)進(jìn)行成像。方法與反演類(lèi)似,一般也將地下劃分為網(wǎng)格,對(duì)每個(gè)單元給定要成像的參數(shù)值,計(jì)算走時(shí)或振幅,比較計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),迭代進(jìn)行至兩者之間的誤差達(dá)到要求為止。具體算法也有多種,例如代數(shù)重構(gòu)、截?cái)郠R分解法、正交分解最小二乘法、截?cái)嗥娈愔捣纸夥ā⑸⑸鋵游龀上穹ǖ?。地震層析成像也有反射、繞射和透射層析成像之分,后者要采取井間或地面一井問(wèn)觀測(cè)。[遠(yuǎn)場(chǎng)在衍射光學(xué)中，遠(yuǎn)場(chǎng)可以這么定義：入射光波是一個(gè)平面波，經(jīng)過(guò)透鏡會(huì)聚后，在焦斑前后半個(gè)瑞利長(zhǎng)度范圍內(nèi)的光場(chǎng)稱(chēng)為遠(yuǎn)場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō)，夫瑯和費(fèi)衍射就可以看做一個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)衍射。譜白化定義：

譜白化是地震勘探數(shù)據(jù)處理的一種常用方法,可以展寬信號(hào)的頻譜提高信號(hào)分辨能力,是一種“純振幅”的濾波過(guò)程(陸文凱,2005)。實(shí)現(xiàn)方法：譜白化處理既可以在頻率域中實(shí)現(xiàn),也可以在時(shí)間域中實(shí)現(xiàn)。頻率域譜白化方法的基本方法是將信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,由時(shí)間域變到頻率域;再在有效的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行分頻率;對(duì)分頻信號(hào)進(jìn)行傅里葉反變換,由頻率域變到時(shí)間域;對(duì)各時(shí)間域信號(hào)進(jìn)行時(shí)變?cè)鲆?最后將時(shí)變?cè)鲆嫘盘?hào)重新合成,生成白化后的時(shí)間域信號(hào)。其他解釋?zhuān)鹤V白化技術(shù)是在假設(shè)反射系數(shù)序列的譜是白的基