地震勘探復(fù)習(xí)參考資料

1、地震勘探復(fù)習(xí)參考資料地震子波：爆炸產(chǎn)生的是一個延續(xù)時間很短的尖脈沖，這一尖脈沖造成破壞圈、塑性帶。最后使離震源較遠(yuǎn)的介質(zhì)產(chǎn)生彈性變形，形成地震波，地震波向外傳播一定距離后，波形逐漸穩(wěn)定，成為一個具有2-3個相位（極值）延續(xù)時間60-100毫秒。其振幅有大小，極性有正有負(fù)，到達(dá)接收點的時間有先后。時距曲線：波從震源出發(fā)，傳播到測線上各觀測點的旅行時間t，同觀測點相對于激發(fā)點的距離x之間的關(guān)系曲線。正常時差：水平界面時，對界面上某點以炮檢距x進(jìn)行觀測得到的反射旅行時同以零炮檢距(自激自收)進(jìn)行觀測得到的反射旅行時之差。這是由于炮檢距不為零引起的時差動校正：在水平界面的情況下，從觀測到的反射波旅行時

2、中減去正常時差Dt，得到x/2處的t0時間。這一過程叫正常時差校正，或稱動校正靜校正：由于地形高低、激發(fā)井深、低速帶等因素引起的反射波旅行時間的畸變進(jìn)行的校正。傾角時差：地震勘探中激發(fā)點兩側(cè)對稱位置觀測到的來自同一傾斜界面的反射波旅行時差。視速度：當(dāng)波的傳播方向與觀測方向不一致（夾角）時，觀測到的速度并不是波前的真速度V，而是視速度Va?；胁ǎ河赏干涠煽芍?，如果V2>V1，即sin2>sin1, 2>1，當(dāng)1還沒到90度時，2到達(dá)90度，此時透射波在第二種介質(zhì)中沿界面滑行。此時這種波稱為滑行波。折射波：當(dāng)入射波大于臨界角時，出現(xiàn)滑行和全反射。在分界面上的滑行波有另一種特性

3、，即會影響第一界面，并激發(fā)新的波。在地震勘探中，由滑行波引起的波叫折射波，也叫首波。隨機干擾:沒有一定的規(guī)律，沒有一定的傳播方向，在地震記錄上形成雜亂無章的干擾背景。多次波：對被追蹤界面的觀測次數(shù)而言，n次覆蓋即對界面追蹤n次。共反射點疊加：將不同接收點接收到的來自地下同一反射點的地震記錄，經(jīng)過動校正后疊加起來。剩余時差：把某個波按水平界面一次反射波作動校正后的反射時間與其共中心點處的t0之差叫剩余時差。等效速度：傾斜界面共中心點反射波時距曲線用水平界面來代替所對應(yīng)的速度，適用于傾斜界面均勻覆蓋介質(zhì)情況。疊加速度：當(dāng)在地下介質(zhì)速度橫向變化不大，炮檢距較?。ㄐ∨帕校?，觀測面水平時，共中心點反射波

4、的時距曲線可以求得的速度叫疊加速度。Wyllie方程：關(guān)于顆速度與流體速度、孔隙率之間的關(guān)系式叫做時間平均方程，Wyllie方程時間平均方程：1/V=(1-)/vm+(/VL) V巖石孔隙中填充物的波速 孔隙度 VL巖石孔隙中充填物的波速 VM巖石骨架的波速Dix公式：由均方根速度計算層速度的公式，稱為dix公式。繞射波：地震波在傳播過程中，遇到地層和巖性的突變點，這些突變點成為新的震源，發(fā)出球面子波向四周傳播，這種波稱為繞射波。垂向、橫向分辨率：利用地震記錄，沿垂直方向能分辨的最薄地層厚度；利用地震記錄，沿水平方向能分辨地質(zhì)體的大小。橫向和縱向分辨率的極限都是/4。偏移歸位：把疊加剖面上偏移

5、了的反射層進(jìn)行反偏移，歸位到地層的真實位置。1形成折射波的條件和特點：形成條件：1下面介質(zhì)的波速要大于所有上面介質(zhì)的波速 2入射角是以臨界角i入射的。特點：1射線是以臨界角i出射的一束平行直線且垂直于波前面 2波前面是一平面，與界面的夾角為I 3AM是折射波的第一條射線，M點是折射波的始點，它是反射波射線。 4折射波存在盲區(qū)，盲區(qū)范圍Xm=2h*thi，所以折射波必須在盲區(qū)以外才可觀測到，并且h增大Xm增大。2.Dix公式：3.推導(dǎo)水平單層、傾斜單層的模型共激發(fā)點反射波、折射波的時距曲線方程。反射波:t=s/v= =+ t0= 是自激自收時間特點：時距曲線是雙曲線；極小點在炮點正上方，最小時間

6、t=t0；在t2x2的坐標(biāo)系中，時距曲線為直線，其斜率可以計算速度。折射波 折射波時距曲線與反射波時距曲線在其實點相切。4.水平單層界面反射波，直達(dá)波，折射波時距曲線之間的相互關(guān)系，能在實際地震記錄中識別出來。（4）在x < xc區(qū)間內(nèi)，直達(dá)波為初至波（最先接收到的波），在x > xc的區(qū)間，折射波為初至波，而直達(dá)波為續(xù)至波，反射波總是最后接收到（直達(dá)波、折射波、反射波三種波相比）。5.有效波與干擾波的主要差別及相應(yīng)壓制方法。（1）傳播方向上有可能不同，可以用組合檢波器來壓制。（2）有效波和干擾波可能在頻譜上有差別，可以采用頻率濾波來壓制，即帶通濾波。（3）有效波的干擾波經(jīng)過動校正

7、后的剩余時差可能有差別，可以采用多次疊加（多次覆蓋）來壓制。（4）有效波和干擾波在出現(xiàn)的規(guī)律上可能不同，也可以用組合的方法壓制。另外相關(guān)濾波、相干疊加等室外處理方法也有很好的效果。6.組合的方向效應(yīng)，頻率效應(yīng)和統(tǒng)計效應(yīng)。組合的方向效應(yīng)：組合后的有效波與干擾波的振幅比與組合前的有效波與干擾波的振幅比的比。組合頻率效應(yīng)：1組合相當(dāng)于一個低通濾波器，組合后信號的頻譜與組合前單個檢波器的信號頻譜有差異，即組合前后的波形發(fā)生了畸變。2組合是為了利用地震波在傳播方向上的差異來壓制干擾波，突出有效波。雖然組合本身具有一定的頻率選擇作用，但我們不是利用這種頻率選擇作用進(jìn)行頻率濾波3組合的這種低通頻率特性只能起

8、著使有效波波形畸變的不良作用，不是利用它，而是要盡量避免這種低通濾波特性。為此，對于有效反射波應(yīng)盡可能通過野外工作方法增大視速度，即減小t，以獲得最佳組合效果。 組合對隨機干擾的統(tǒng)計效應(yīng)：當(dāng)組合內(nèi)各檢波器之間的距離大于該地區(qū)隨機干擾的相關(guān)半徑時，用m個檢波器組合后，其信噪比增大倍。在組內(nèi)距x大于等于（隨機干擾的相關(guān)半徑）的前提下，組合的統(tǒng)計效應(yīng)G與組內(nèi)檢波器個數(shù)m的平方根成正比。7.多次疊加振幅效應(yīng)，頻率效應(yīng)，統(tǒng)計效應(yīng)。多次波的振幅效應(yīng)與前面方向效應(yīng)公式相似（這里省略，詳見5章ppt77頁）當(dāng)反射波位于通放帶時，有 P(aS ) 1當(dāng)干擾波落入壓制帶時，有P(aS ) 則有：Gen，即在最有利

9、的條件下，疊加的振幅效應(yīng)等于覆蓋次數(shù)n，也就是說，覆蓋次數(shù)越高，信噪比的改善程度越大多次疊加頻率效應(yīng)：一般認(rèn)為x、q是不變量，則可知a與f 之間為線性關(guān)系，兩者可一一對應(yīng)。利用已知的疊加特性曲線P(a)，只要對其橫坐標(biāo)a進(jìn)行變換，變?yōu)橐灶l率f為橫坐標(biāo)就可得P(f )曲線。當(dāng)疊加次數(shù)n與剩余時差tk不變，對每個不同頻率的諧波有不同的疊加效果P()值， P()相當(dāng)于疊加起著頻率濾波的作用。當(dāng)一次波動校正正確時，tk = 0，多次疊加對一次波沒有起到濾波作用。這時P()=1與頻率無關(guān)tk 0 ，對一個脈沖波，它可以分解成許多簡諧波的疊加，不同頻率的簡諧波就有不同的疊加效果，相當(dāng)于疊加起著頻率濾波作用

10、多次疊加統(tǒng)計效應(yīng)經(jīng)過多次疊加后，有效波相對于隨機干擾的信噪比要提高倍。多次疊加的統(tǒng)計效應(yīng)要優(yōu)于組合的統(tǒng)計效應(yīng)。組合是同一次激發(fā)，由n個檢波器接收到的信號的疊加，檢波器接收到的隨機干擾是由同一震源在同一時間產(chǎn)生的。多次疊加中一個共反射點道集內(nèi)各道是在各次激發(fā)時分別接收到的，因而記錄下的隨機干擾是由震源在不同時間、不同地點激發(fā)，并在不同時間、不同地點接收的，CMP道集中各道之間的距離也比組合的組內(nèi)距大，故多次疊加中各道的隨機干擾更符合“互不相關(guān)”的條件8.影響地震波巖層速度的因素有。彈性常數(shù)，巖性（最重要因素），密度，埋藏深度，構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代，孔隙度和含流體，壓力，巖石構(gòu)造，溫度，頻率，沉積巖

11、中速度的一般規(guī)律。9.平均速度與均方根速度的計算。均方根速度，例題。10.地震剖面上，識別有效波的四大標(biāo)志。1同相性 由于同一反射波到達(dá)相鄰很近的兩個檢波點的路程是很相近的，因而，同一反射波的相同的同相位，在相鄰地震道上的到達(dá)時間也是相近的。因而，每道記錄下來的振動圖是相似的，所以同相軸應(yīng)是一條圓滑的曲線，有一定的規(guī)律，相鄰到的波形相似或漸變。這個特點也叫同相性。2強振幅 由于采集和處理中已采取了許多增強信噪比的措施，所以反射有效波的能量一般都大于干擾背景的能量。3波形相似性 由于震源激發(fā)的地震子波基本相同，同一界面反射波傳播的路程，傳播過程中經(jīng)受的地層吸收等因素的影響都相近，所以同一反射波在

12、相鄰地震道上的波形特征（包括主周期，相位數(shù)，振幅包絡(luò)形態(tài)等）相似。4時差變化規(guī)律 在共炮點及記錄上，不同類型波的同相軸的形態(tài)不同，這是在地震剖面上識別波的類型的重要依據(jù)。（反射波，繞射波，多次波，直達(dá)波，折射波）經(jīng)過動校正和水平疊加后，地震剖面上的每道都可以看作自激自收記錄。在自激自收地震剖面上，反射波同相軸與界面的相同基本對應(yīng)，而且相鄰道之間同相軸的時差變化規(guī)律應(yīng)該相近。（1,2,3識別地震剖面有無反射波，4有助于識別波的類型，特征以及對產(chǎn)生這個波的界面特點作出推斷）11.水平疊加時間剖面的主要特點。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

13、對應(yīng)的；2）時間剖面上的縱坐標(biāo)是雙程旅行時間t0。而地質(zhì)剖面或測井資料是以鉛垂深度表示的，兩者需要引入速度函數(shù)，經(jīng)時深轉(zhuǎn)換，把變換t0成h后，才能與鉆井剖面或測井曲線對比。其媒介就是地震波的傳播速度Vav。3）地震波速度V一般隨深度變化，所以，時間剖面上的反射同相軸所反映的界面形態(tài)、界面之間的距離都是有假象的。4）反射波振幅、同相軸及波形本身包含了地下地層的構(gòu)造和巖性信息，如振幅的強弱與地層結(jié)構(gòu)、介質(zhì)參數(shù)密切相關(guān)。5）水平疊加剖面上存在偏移現(xiàn)象。界面傾斜時，反射波位置不是來自與該店正下方，真正的反射點向上傾方向偏移。6）水平疊加時間剖面上常出現(xiàn)各種特殊波（如繞射波、斷面波、回轉(zhuǎn)波、側(cè)面波等)，

14、這些波的同相軸形態(tài)并不表示真實的地質(zhì)形態(tài)，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理才能用來解釋，恢復(fù)真實面貌。12.水平疊加剖面存在的主要問題，如何解決。1水平疊加剖面總是把界面上反射點的位置顯示雜地面共中心點下方的鉛垂上。當(dāng)?shù)貙觾A斜時，界面法線平面與鉛垂面并不正交，地層傾角越大，兩者的差別越大。時間剖面上記錄點位置與反射點位置不相符，記錄點的位置總是相對于反射點向界面的下傾方向移動。2在界面傾斜情況下，按共中心點關(guān)系進(jìn)行抽道集，動校正，水平疊加。實際上是共中心點疊加而不是真正的共反射點疊加，這會降低橫向分辨率。3水平疊加剖面上也存在繞射波沒有收斂，菲涅爾帶干涉帶沒有分解，回轉(zhuǎn)波沒有歸位等問題。解決方法：1通過數(shù)學(xué)關(guān)

15、系，利用公式換算得到地質(zhì)分界面的正確空間 位置。2偏移處理，這是把反射波和繞射波準(zhǔn)確歸位到其真實位置的反演過程。3作圖時進(jìn)行空間校正，回復(fù)地質(zhì)構(gòu)造的真正形態(tài)。13.影響垂向和橫向分辨率的因素，如何提高分辨率。橫向分辨率是指地震記錄橫向上所能分辨的最小地質(zhì)體的大小。 影響伊蘇：菲涅爾帶半徑。提高分辨率方法：（核心是減小肥涅爾帶的大?。┨岣邫M向分辨率需要減小波長，由于 l=VT=V/f，所以要提高地震波的頻率。偏移是提高地震勘探橫向分辨率的根本方法。偏移是繞射波收斂，菲涅爾帶收縮垂向分辨率指地震記錄沿垂直方向能夠分辨的最薄地層的厚度。影響因素：地震子波的波長（頻率）、延續(xù)時間的周期數(shù)和波速，地震記錄上各個子波彼此重疊。提高垂向分辨率方法：提高子波頻率（選擇合適激發(fā)條件和接收條件，設(shè)計合適的觀測系統(tǒng)，提高地震波主頻率和頻帶寬度）；壓縮地震子波長度（反褶積實現(xiàn)，壓縮地震子波延續(xù)時間）；減小速度（用橫波勘探）14.地震繞射波（回轉(zhuǎn)波）、特點，如何消除。繞射波：惠更斯原理（幾何地震學(xué)），地震在傳播的過程中，遇到界面上任何一種不規(guī)則體（地層巖性的突變點），在這些突變點上會形成新的震源，再次發(fā)出球面波，向四周傳播，這種新的點震源產(chǎn)生的波，繞射波?；剞D(zhuǎn)波是指是凹界面上的反射波。另一方面，由于它是在凹界面上形成的，時距曲線形狀可能很復(fù)雜，具有交結(jié)點和回轉(zhuǎn)點，即界面上的反射點坐標(biāo)和時距曲線上的點坐標(biāo)