地震勘探原理復(fù)習(xí)資料修改版

1、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(zhì)差異為物質(zhì)根底， 用專門的儀器設(shè)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(jìn)而到 達(dá)查明地質(zhì)構(gòu)造尋找礦產(chǎn)資源和解決工程地質(zhì)、水文地質(zhì)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?zé)峥?探。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(nèi)部的構(gòu)造力、火山活動、塌陷等引起的地震。人工地震：由人工作用產(chǎn)生的地震，人們通過用炸藥爆炸、敲擊振動，引起地動， 產(chǎn)生地震波.地震：就是由震源激發(fā)的機(jī)械振動在地下巖層中向四周傳播的運(yùn)動

2、過程，這一過 程就是機(jī)械波，習(xí)稱地震波地震勘探由人工激發(fā)的地震波彈性波，穿過地下介質(zhì)運(yùn)動、遇到彈性分界面返回地面， 用儀器接收地震波，得到地震記錄。對接收到的地震記錄進(jìn)展處理、解釋，從而 就能理解地下介質(zhì)的情況，這個過程叫地震勘探地震勘探的步驟1野外資料采集地震野外隊-獲得原始地震記錄；2室內(nèi)資料處理（計算中心）-得到與地質(zhì)剖面在形態(tài)上有一定對應(yīng)關(guān)系的時間剖 面；3室內(nèi)資料解釋（地質(zhì)院或物探公司）-得到地質(zhì)剖面圖-平面構(gòu)造圖。目前尋找石油的主要方法：地質(zhì)法、物探方法、鉆探法、綜合方法地質(zhì)、物探 （物化探）、鉆探結(jié)合起來，進(jìn)展綜合勘探。SEG（美國勘探地球物理家學(xué)會）第二章幾何地震學(xué)泊松比（b）

3、：彈性體內(nèi)發(fā)生縱向伸長（或縮短）時，伴隨產(chǎn)生的橫向相對收縮（或膨 脹）d/d與縱向相對伸（縮）/L之比值，稱泊松比。二（d/d）/（ L/L）它是表示形變變化調(diào)整的一種尺度。假如介質(zhì)堅硬，在同樣作用力下，橫向應(yīng)變小，泊松比就小，可小到0.05，而 對于軟的未膠結(jié)的土或流體，泊松比可高達(dá)。一般巖石的泊松比為左右。地震勘探能解決地質(zhì)問題的地質(zhì)根底：1.不同巖石具有不同的彈性性質(zhì)2.大多 數(shù)情況下地震界面與地層（地質(zhì)）界面是一致的。地震勘探的理論根底：地震勘探中將地下巖石看做為彈性介質(zhì)縱波P橫波S彈性介質(zhì)發(fā)生體積形變所產(chǎn)生的波動體積變化彈性介質(zhì)發(fā)生切變時所產(chǎn)生的波動形狀變化是一種脹縮力形成的波是旋轉(zhuǎn)

4、力作用形成的波質(zhì)點(diǎn)的振動位移與波的傳播方向一致質(zhì)點(diǎn)的振動位移與波傳播的方向垂直速度VP=（2u + X）/p）i/2 u：剪切模量；入：拉 梅常數(shù)；p：密度波速：VS=u/pi/2當(dāng)泊松比時，VP/VS = 1.73，所以遠(yuǎn)離震源時總是縱波先到達(dá)檢波器可在任何介質(zhì)中傳播只在彈性固體中傳播，即橫波不通過液體、氣 體，因?yàn)榧羟心Ａ?0,縱波與橫波：Vp/Vs=(2.( 1-o)/(1-2.o)i/2地震波的速度：地震波在巖層中的傳播速度，簡稱地震速度影響地震波速度的主要地質(zhì)因素1巖石密度、地質(zhì)年代對地震波速度的影響速度與巖石密度、地質(zhì)年代成正比，即：密度越大、年代越老速度越大；不同的巖石具有不同的

5、速度，不同巖石其密度可能不同一一速度就不同， 密度大的致密的巖石速度較大。2地層的埋藏深度對速度的影響速度與埋深的變化成正比關(guān)系，但并不是線性關(guān)系速度變化規(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一般規(guī)律：孔隙度大，那么速度就?。粫r間平均方程：1/v=(1-)/ Vm + (e/V,V一巖石的速度；Vm巖石骨架的波速；七一巖石孔隙中充填物的波速；e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(biāo)志之一。速度分布規(guī)律及特點(diǎn)：成層性、遞增性、方向性、分區(qū)性。地震速度的近

6、似：1.均勻介質(zhì)、2.層狀介質(zhì)、3.連續(xù)介質(zhì)?；莞乖聿ㄇ霸恚涸趶椥越橘|(zhì)中，t時刻的同一波前面上的各點(diǎn)，可以 把這些點(diǎn)看做從該時刻產(chǎn)生子波的新的點(diǎn)震源，經(jīng)過任何一個At時刻后，這些 子波的包絡(luò)面就是波t+At時刻到達(dá)的新的波前面?；莞挂环屏心恚翰▊鞑r，任一點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的新擾動，相當(dāng)于上一時刻波 前面上全部新震源所產(chǎn)生的子波在該點(diǎn)處互相干預(yù)疊加形成的合成波。費(fèi)馬原理射線原理：波沿射線傳播的時間是最小的。斯奈爾定律反射折射定律：入射角a等于反射角6,且在一個界面上，入射波、反射波和透射波都具有一樣的射線參數(shù)P。即 sin (a )/V =sin(a )/ V= sing/ V=P反射波的

7、夠成汝特點(diǎn)f 121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 /A 入2反射系數(shù)計算公式：R= A /A =(p V -p V) / (p V +p V )= (Z- Z) / 反 入2211221121(Z2+Z1)32反射系數(shù)一般形式：R=(Z -Z ) / (Z +Z )值域?yàn)?-1,1)、. 一 n 一 n-1一n _ n-1 .一. 一一4形成反射波的條件：上、下介質(zhì)界面必須是一個波阻抗界面，即波阻抗差不 為零。特點(diǎn)：1形成反射波的條件必須是：上、下介質(zhì)的波阻抗差不為零；2反射波的強(qiáng)度取決于R的大小，R大T反射波強(qiáng)；3反射波極性的變化取決于R的正負(fù)R0

8、,正極性(反射波與入射波極性一致):Rt，假如tV,那么可求取炮點(diǎn)、00 min0處界面的法線深度h這也叫時深轉(zhuǎn)換。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；反射界面長度與炮檢距關(guān)系：當(dāng)界面程度時，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，傾角為中，測線與界面傾向一致，這時雖然還有 OS=OS=x , 但tORS *r$，它們之差稱為傾角時差z = t _t，0 * si叫=2 * siw 真速度(V):波沿射線方向傳播的速度；1S 1S h - vV*反射點(diǎn)分散的規(guī)律：a.傾角越大，分散程度越大;越大，分散程度越大；C.深度越大，分散程度越小。等效速度匕二

9、V/cosC視速度(V*)：沿任意方向觀測波前傳播時，所測得的速度多個界面地震波時距曲線平均速度：波垂直穿過地層的總厚度與總的傳播時間之比。平均速度計算 V = S/T= 2(S1+S2)/2(T1+T2)=(S1+S2)/(T1+T2)其中：S1=h1/cosa1， S2=h2/cos a 2平均速度的特點(diǎn)1平均速度與X無關(guān)；2平均速度不是簡單的算術(shù)平均，而是加權(quán)平均；3當(dāng)X=0時，法線入射，a =a =0,所以cosa=1，所以Va二V，平均速度在X=0 處是正確的12均方根速度：把層狀介質(zhì)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2k)/ tk)1/2屢次波類型：全程

10、屢次波、非全程屢次波識別屢次波的標(biāo)志：1時距曲線仍為雙曲線，且極小點(diǎn)仍位于界面上傾方向，但偏移距)比一次波 偏移距大，X,、 一.二次波一次波 .-.屢次波t0與一次波 匕時間近似成倍數(shù)關(guān)系；x=0時，t01=2h/V= 12cos當(dāng) 很小時，coseT1，所以，t =2 t假想界面的視傾角與R界面的視傾角成倍數(shù)關(guān)系；$=2斷面反射波：具有忽強(qiáng)忽弱、時隱時現(xiàn)波形變化和斷續(xù)出現(xiàn)等特征。與傾斜界面的反射波時距曲線類似，但有差異：傾角大，反射系數(shù)不穩(wěn)定，會出 現(xiàn)反相位現(xiàn)象。地震資料的采集組合對面波的壓制作用：來自地下深處的反射波傳到地表時，由于低速帶的存在， 成近似垂直地面到達(dá)接收點(diǎn)，而地震面波等干

11、擾波的傳播方向那么是沿地表的， 組合法能加強(qiáng)垂直傳播或近于垂直傳播的波，相對削弱程度方向傳播的波，這樣 便進(jìn)步了信躁比。觀測系統(tǒng)的術(shù)語：基準(zhǔn)面：地震剖面在0秒時對應(yīng)的海拔檢波道數(shù)倒)：地震勘探施工中，檢波器沿測線等間隔 布置在地面上的個數(shù)，(接 收點(diǎn)數(shù))，如 N=24，48，96。1024。道間距(Ax)兩個檢波器之間的間隔，一般 x=25100米。接收距(L):安排檢波器的地表長度，L=(N-1)* 放炮形式：(1)中間放炮；端點(diǎn)放炮；偏移距以1):檢波器分開炮點(diǎn)的間隔；X1必須是Ax的整數(shù)倍。X1=0,零偏移距。排列長度(X): 個炮點(diǎn)與24或更多道檢波器所組成的測線段。當(dāng)偏移距X1=0時

12、，排列長度為X=L=(N-1)*Ax當(dāng)偏移距X1不等于0時，X=L+X1最大炮檢距(Xmax):炮點(diǎn)到最遠(yuǎn)檢波器的間隔，數(shù)值上等于排列長度。屢次覆蓋屢次覆蓋：對地下同一反射點(diǎn)，進(jìn)展重復(fù)屢次觀測屢次覆蓋目的：突出反射波，壓制干擾波，進(jìn)步資料的信噪比。它是進(jìn)步資料信 噪比的另一種方法，主要是壓制屢次波，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：同相疊加T疊加后，能量增強(qiáng)。速度偏大T校正缺乏T疊加后，能量減弱。速度偏小T校正過量T疊加后，能量減弱。注：假如速度二屢次波多速度，將使屢次波不是受到壓制而是增強(qiáng)了地震資料的處理處理的一般階段：預(yù)處理、參數(shù)提取和分析、資料處理并深校正：

13、At = -I (h + h ) + h) I j v 0 j v靜校正處理：井深校正、地形校正、低速帶校正式中V。是低速帶波速，V為基巖波速，h+h.為炮井中低速帶厚度，h是基巖中炸藥埋置0深度。此式前面取負(fù)號0 j地形校正：將測線上位于不同地形處的炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)校正到基準(zhǔn)面上At= -1 h測點(diǎn)高于基準(zhǔn)面時為正，低于基準(zhǔn)面時為負(fù)低速0帶校0正：將基準(zhǔn)面下的低速層速度用基巖速度代替At = C1 - 1)(h + h)基巖速度大于低速帶速度，低速帶校正量總是正的11% * At = (h + h ) - (h + h + h )靜 v s I v1/總的校正量為：動校正：把炮檢距不同的各道上來

14、自同一界面、同一點(diǎn)的反射波到達(dá)時間，校正為共中心點(diǎn)處的回聲時間特點(diǎn)：1同一道波，淺層畸變大，深層畸變??；2不同道上同一層，炮檢距大的畸變大，炮檢距小的畸變??；3處理崎變的方法是切除，即將畸變大的那局部樣值沖零。根據(jù)威利時間方程計算孔隙度-1 =皿+皿中一孔隙度；V一波在巖石中的賣際速度匕,一波在孔隙流體中的速度;V 一波在巖石基質(zhì)中的速度；C壓差調(diào)節(jié)系數(shù)fr射線平均速度：地震波沿某一條射線傳播所走的總路程長度除以所需的時間地震子波:震源產(chǎn)生信號傳播一段時間后，波形趨于穩(wěn)定時的地震波。地震剖面的特點(diǎn)：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(fù)；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(biāo)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(qiáng)、波形相似、時差變化規(guī)律同相軸：一串套合很好的波峰或波谷程度疊加剖面的特點(diǎn)1在測線上同一點(diǎn)，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(yīng)的；2時間剖面上同相軸及波