多波及橫波地震勘探課件

多波及橫波地震勘探多波及橫波地震勘探

常規(guī)地震勘探是利用單一的縱波進(jìn)行勘探（如縱波勘探－－利用P波；橫波勘探－－利用S波）。多波勘探是指不僅利用縱波、還利用橫波、轉(zhuǎn)換波進(jìn)行勘探，以提供有關(guān)地質(zhì)、油氣藏更多的信息，解決單一縱波勘探所不能解決的問題。（如：P、P－SV聯(lián)合；P、P－SV、SH聯(lián)合；P、SH聯(lián)合）油氣與固體礦產(chǎn)新方法（地震勘探）常規(guī)地震勘探是利用單一的縱波進(jìn)行勘探（如縱波勘探－－利用

近年來，由于勘探目標(biāo)區(qū)的復(fù)雜程度大大增加，油田開發(fā)的難度也日益增大，國(guó)內(nèi)外都在研究利用多波勘探。多波勘探是近年來發(fā)展較快的新勘探方法之一。由于采用的三分量檢波器記錄，不僅記錄Z分量，同時(shí)記錄X分量和y分量，且震源也可以沿X、y、Z三個(gè)方向激發(fā)，這樣在地震記錄上就得到了更豐富的信息，不僅可以研究巖性，還可以研究地下介質(zhì)的裂縫特性，為石油天然氣的精細(xì)勘探和開發(fā)服務(wù)油氣與固體礦產(chǎn)新方法（地震勘探）近年來，由于勘探目標(biāo)區(qū)的復(fù)雜程度大大增加，油田開發(fā)的難【思考題】(1)橫波有哪些特點(diǎn)？(2)橫波雙折射的概念？(3)已知震源子波偏振方向、給定檢波器最大靈敏度方向下所能觀測(cè)到何種類型的波？(4)橫波有哪些應(yīng)用？【思考題】(1)橫波有哪些特點(diǎn)？一、基本原理二、資料采集三、資料處理四、資料解釋和應(yīng)用五、思考題參考答案多波地震勘探物探新方法技術(shù)（地震勘探）一、基本原理多波地震勘探物探新方法技術(shù)（地震勘探）一、多波勘探的基本原理

研究人工激發(fā)彈性波(一）地震波的種類及特點(diǎn)（縱波、橫波及轉(zhuǎn)換波）（1）縱波：從地震波動(dòng)力學(xué)中已知，地震波在彈性介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生兩種波，一種是在介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的縱波（，其傳播速度一、多波勘探的基本原理研究人工激發(fā)彈性波一、多波勘探的基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)（2）橫波：另一種是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波傳播的方向相互垂直的橫波，其傳播速度為一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、多波勘探的基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)又有兩種橫波：SH波：是質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)振動(dòng)的橫波（水平偏振橫波）。（波在射線平面以內(nèi)傳播，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)在垂直于射線平面的水平面內(nèi)振動(dòng)(y方向)）。（水平檢波器沿Y方向布置）

一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)

SV波：是指在包括射線的鉛垂面內(nèi)振動(dòng)的橫波，也叫垂直偏振橫波（SV波）。（即質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)和波的傳播射線都在通過測(cè)線的鉛垂平面內(nèi)，水平檢波器沿X方向布置），這兩種橫波偶合在一起，所以橫波具有極化性。因此，兩種橫波對(duì)應(yīng)著兩種勘探即SV波勘探和SH波勘探。一、基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、多波勘探的基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)

（3）轉(zhuǎn)換波：當(dāng)存在一個(gè)半無限彈性介質(zhì)的分界面時(shí)，入射一個(gè)縱波，會(huì)產(chǎn)生四種波，即反射縱波、反射橫波、透射縱波、透射橫波。這時(shí)的反射橫波不是由橫波震源產(chǎn)生的，而是由入射縱波轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的，所以叫轉(zhuǎn)換波。

一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)（3）轉(zhuǎn)換波：當(dāng)入射波為P波或SV波時(shí)，就可產(chǎn)生同類的反射波（P－P、SV－SV波）和透射波，也可產(chǎn)生不同類的反射波和透射波，稱為轉(zhuǎn)換波（p－SV、SV-P)，如圖（7-4-1）所示。

P－SV波：如當(dāng)入射為縱波時(shí)，反射波可以為縱波P波和反射橫波，即SV波，這種波到達(dá)地面為SV波，所以接收方向與純SV波一樣。P—SV波，入射、反射路徑不對(duì)稱，速度也不相同，所以處理、識(shí)別都有一定難度，但由于它產(chǎn)生容易，不需特別裝置，且可以提取出縱、橫波速度、所以勘探中使用也較多。同時(shí)也產(chǎn)生透射的縱波和橫波。

SV－P波：如當(dāng)入射為SV橫波時(shí)，反射波可以為橫波，也可以為P波。也可一產(chǎn)生透射橫波和縱波（有一定入射角）。一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、多波勘探的基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)SH－SH：當(dāng)入射波為SH波時(shí)，只產(chǎn)生同類的反波和透射波，而不發(fā)生波形的轉(zhuǎn)換，是所謂自生波（autonomous），這是因?yàn)镾H波的振動(dòng)方向決定了它無法線分量，它只有一個(gè)位移分量，一個(gè)應(yīng)力分量，反射SH波和透射SH波就能滿足SH波場(chǎng)的位移和應(yīng)力連續(xù)。這就是說，在水平分界面上SH波是自我連續(xù)的。（P2頁(yè)土1。1。2同類波和轉(zhuǎn)換波）這樣可以簡(jiǎn)化野外和室內(nèi)工作，因此在橫波勘探中多采用SH波。一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、多波勘探的基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)在彈性分界面附近還存在著面波。在自由表明，可存在瑞雷面波（R波）。其質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可由兩個(gè)相位差為π/2，振動(dòng)比為2：3的相互垂直的振動(dòng)合成，在波傳播平面內(nèi)是一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的橢圓，為橢圓激化。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)幅度隨深度的增加而減小，在一個(gè)波長(zhǎng)的深度就基本“消失”了，可以說R波指存在地下一個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。它的速度于介質(zhì)泊松比有關(guān)：VR＝K（σ）Vs。σ越大，VR越接近Vs，當(dāng)σ＝0.25時(shí)，K（σ）＝0.92一般情況下VR稍小于橫波速度Vs。瑞雷面波具有低頻的特點(diǎn)，雖然在均勻介質(zhì)的自由表明時(shí)無波散現(xiàn)象，由于存在低速帶時(shí)存在波散。所以在地震圖像上常出現(xiàn)掃

狀干擾帶。一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、多波勘探的基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)勒夫波：存在于低速帶與介質(zhì)分界面上的面波（SH型面波）。它的速度介于上下介質(zhì)橫波速之間。勒夫波（L）具有波散特性。其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。在自由表面上（Z＝0），X和Y方向位移為零，只有Y方向位移沿X方向傳播（圖1。1。3），質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)幅度隨深度面迅速衰減。在SH型橫波勘探中L波可能形成干擾，但也可以利用其波散特點(diǎn)求得橫波靜校正參數(shù)。一、多波勘探的基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)一、基本原理

(一）地震波的種類及特點(diǎn)

（3）轉(zhuǎn)換波：

它無需用橫波震源，利用縱波震源，采用三分量檢波器記錄，就可以得到轉(zhuǎn)換反射橫波，利用這些方法進(jìn)行勘探叫轉(zhuǎn)換波反射法勘探，它大大地節(jié)省了野外施工的成本和減少了施工的難度。因?yàn)榭v波震源比橫波震源簡(jiǎn)易得多。轉(zhuǎn)換波不同于縱波的特點(diǎn)在于其射線路徑是不對(duì)稱的，其處理應(yīng)有獨(dú)特的方法。一、基本原理(一）地震波的種類及特點(diǎn)再看垂直于裂隙面的情況，取某時(shí)刻的快照:縱波和一個(gè)橫波耦合在一起，稱為準(zhǔn)縱波、準(zhǔn)橫波，此時(shí)準(zhǔn)縱波波前為菱形，而準(zhǔn)橫波為梅花狀，另有一個(gè)純橫波波前面是橢圓，若既不平行也不垂直裂隙面．則波場(chǎng)更加復(fù)雜。這是一條二次曲線，但不能向水平界面那樣可近似為雙曲線或拋物線。這時(shí)出現(xiàn)兩種橫波，一種是沿平行于裂隙方向傳播的S1波，一種是沿垂直裂隙方向傳播的S2波，它們各自有對(duì)應(yīng)的速度，前者傳播的速度較快，叫快橫波，后者傳播的速度較慢，叫慢橫波c)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集的抽取也可一產(chǎn)生透射橫波和縱波（有一定入射角）。但在相似條件下，γv變化可指示巖性的變化。將一個(gè)厚度為h的層等分為二，則得厚度相等（h/2）速度不同的兩個(gè)層。2轉(zhuǎn)換波資料處理流程橫波地震資料除了復(fù)核依縱波資料所做的構(gòu)造解釋外，還可以從速度和振幅方面進(jìn)行綜合解釋。在已作過縱波勘探的地區(qū)，可以采用四分量記錄，即兩個(gè)橫波震源，兩個(gè)橫波檢波器。設(shè)界面傾角為φ，炮點(diǎn)深度為h，這時(shí)距曲線方程：實(shí)際介質(zhì)的彈性參數(shù)與波的傳播方向有關(guān)，包括波傳播的速度、振幅、偏振特性等，具有這種性質(zhì)的介質(zhì)叫各向異性介質(zhì)。橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于波的傳播方向，通過傳播介質(zhì)時(shí)，可以引起特定方向的偏振，橫波對(duì)各向異性介質(zhì)很敏感，在各向異性介質(zhì)中，每一條射線路徑可以分裂成兩種不同速度的偏振波，而且在后續(xù)的各向同性介質(zhì)中，仍然保留下來。另外，還可利用橫波的分裂特性來研究巖石的各向異性確定巖石中裂縫的存在。四、橫波資料的解釋與應(yīng)用3．多波采集方式多年來應(yīng)用的地震勘探理論都是建立在各向同性、均勻、完全彈性介質(zhì)的假設(shè)基礎(chǔ)上，各向同性是指假設(shè)介質(zhì)的彈性參數(shù)與波的傳播方向無關(guān)。至于各向異性系數(shù)kge可由兩種橫波速度求得一、基本原理（三）彈性波在分界面上的反射和透射再看垂直于裂隙面的情況，取某時(shí)刻的快照:縱波和一個(gè)橫波耦合在一、基本原理（四）反射波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征1。一個(gè)分界面的反射波時(shí)距關(guān)系1）水平界面反射縱波的時(shí)距曲線一、基本原理（四）反射波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征1。一個(gè)分界面的反射波時(shí)距關(guān)系2）傾斜平界面反射縱波的時(shí)距曲線設(shè)界面傾角為φ，炮點(diǎn)深度為h，這時(shí)距曲線方程：

是一條雙曲線，極小點(diǎn)向上傾方向偏移，不對(duì)稱于炮點(diǎn)。1。一個(gè)分界面的反射波時(shí)距關(guān)系2）傾斜平界面反射縱波的時(shí)距曲一、基本原理

3）．水平界面SH（或SV）橫波反射波的時(shí)距曲線tos為橫波的炮點(diǎn)雙程垂直旅行時(shí)。是雙曲線。一、基本原理3）．水平界面SH（或SV）橫波反射波的時(shí)距曲一、基本原理4）傾斜平界面SH（或SV）橫波反射波的時(shí)距曲線tos為橫波的雙程垂直旅行時(shí)。是雙曲線一、基本原理4）傾斜平界面SH（或SV）橫波反射波的時(shí)距曲線一、基本原理

5）水平反射面上的轉(zhuǎn)換波（P-SV波）的時(shí)距曲線tpo＝h/Vp為縱波的單程垂直旅行時(shí)，tso=h/Vs為橫波的單程垂直旅行時(shí)。由于：在一定條件下近似為一條雙曲線。一、基本原理5）水平反射面上的轉(zhuǎn)換波（P-SV波）的時(shí)6）傾斜反射面上的P-SV波的時(shí)距曲線6）傾斜反射面上的P-SV波的時(shí)距曲線一、基本原理

6）傾斜反射面上的P-SV波的時(shí)距曲線參數(shù)方程：

利用Snell定律將x和t式用射線參數(shù)p表示，然后用二項(xiàng)式展開，取前兩項(xiàng)近似，兩式分別平方，去掉p的高次項(xiàng)，最后得到近似式是一條二次曲線。一、基本原理6）傾斜反射面上的P-SV波的時(shí)距曲線這是一條二次曲線，但不能向水平界面那樣可近似為雙曲線或拋物線。這是一條二次曲線，但不能向水平界面那樣可近似為雙曲線或拋物線一、基本原理2.復(fù)合速度的概念為了研究轉(zhuǎn)換反射波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，引入復(fù)合速度的概念。轉(zhuǎn)換反射波的傳播速度即與縱波速度又與橫波速度有關(guān)。所謂復(fù)合速度是不必分離出縱波和橫波，也就是不管波型是什么，用速度譜（或速度掃描）的方法由轉(zhuǎn)換波資料直接得出的轉(zhuǎn)換波疊加速度，用Vps表示。對(duì)水平地層也就是均方根速度。復(fù)合層速度有別于縱波的代替層速度。后者是多層介質(zhì)中的概念，而復(fù)合速度既有誕辰的層復(fù)合速度又有多層的等效復(fù)合速度。一、基本原理2.復(fù)合速度的概念一、基本原理層復(fù)合速度：可用兩個(gè)等效層來表示。將一個(gè)厚度為h的層等分為二，則得厚度相等（h/2）速度不同的兩個(gè)層。波在第一層以縱波Vp速度傳播，在第二層以橫波Vp速度傳播。這樣就可把解決單層中非對(duì)稱射線問題變?yōu)榱藘蓪咏橘|(zhì)對(duì)稱的射線問題了。這時(shí)就可以利用均方根速度（V）的公式得出復(fù)合速度的表達(dá)式一、基本原理層復(fù)合速度：可用兩個(gè)等效層來表示。一、基本原理

此處V1即為Vp，V2即為Vs，V即為Vps，由此可得出Vps＝(Vp.Vs)1/2若已知縱波速度，就可由此求出橫波速度Vs。一、基本原理此處V1即為Vp，V2即為Vs，V即為Vps，一、基本原理

4．橫波的能量分配（a）

α=0時(shí)，61%縱波能量向下透射，39%反射；（b）

近于臨界角（33度），透射能量急劇減??；（c）

臨界角后，所有能量都反射了，反射縱波能量占10%，P_SV波占90%。（d）

0~90度，輸入地下的橫波能量為縱波能量的3倍。一、基本原理4．橫波的能量分配（a）

α=一、基本原理

2．地震各向異性多年來應(yīng)用的地震勘探理論都是建立在各向同性、均勻、完全彈性介質(zhì)的假設(shè)基礎(chǔ)上，各向同性是指假設(shè)介質(zhì)的彈性參數(shù)與波的傳播方向無關(guān)。實(shí)際介質(zhì)的彈性參數(shù)與波的傳播方向有關(guān)，包括波傳播的速度、振幅、偏振特性等，具有這種性質(zhì)的介質(zhì)叫各向異性介質(zhì)。實(shí)際介質(zhì)中存在著廣泛的各向異性性質(zhì)，油氣勘探和開發(fā)中也是如此。一、基本原理2．地震各向異性一、基本原理

（1）地震各向異性分類速度各向異性：波的傳播速度與傳播方向有關(guān)。在各向異性介質(zhì)中，例如波沿著地層水平方向傳播速度與沿著地層垂直方向傳播速度不同。在地震勘探中，常見的各向異性介質(zhì)可簡(jiǎn)化為兩種：

一種是橫向各向同性(簡(jiǎn)稱TI介質(zhì))，它具有一個(gè)垂直對(duì)稱軸，在垂直于對(duì)稱軸的平面內(nèi)，介質(zhì)是各向同性的，在其它平面內(nèi)，介質(zhì)是各向異性的。如周期性的薄互層就屬于此類。一、基本原理（1）地震各向異性分類一種是橫向各向一、基本原理

（1）地震各向異性分類

另一種是方位各向異性(簡(jiǎn)稱為EDA介質(zhì))：它是由平行的垂直裂隙或定向的空隙所引起的，具有水平的無限次旋轉(zhuǎn)軸的介質(zhì)。還有其它的復(fù)雜的各向異性介質(zhì)。一、基本原理（1）地震各向異性分類一、基本原理

（1）地震各向異性分類利用牛頓定理，廣義虎克定律和應(yīng)變位移方程，可以導(dǎo)出各向異性介質(zhì)中的波動(dòng)方程，利用這種波動(dòng)方程，就可以研究各向異性介質(zhì)中的彈性波的傳播規(guī)律，這里我們先從正演模型來看各向異性情況下波場(chǎng)的特點(diǎn)。

一、基本原理（1）地震各向異性分類一、基本原理

（1）地震各向異性分類(a)TI介質(zhì)中彈性波數(shù)值模擬，在均勻各向同性介質(zhì)中，在同一時(shí)刻波場(chǎng)波前快照是個(gè)圓，表示波的傳播速度各方向相同。而在各向異性介質(zhì)中，波前是一個(gè)橢圓，表示波的傳播速度各方向不同。一、基本原理（1）地震各向異性分類一、基本原理

（1）地震各向異性分類(b)EDA介質(zhì)中的三維彈性波數(shù)值模擬。在EDA介質(zhì)中，考慮裂隙是垂直于地面的情況。理論研究表明：平行于裂隙面和垂直于裂隙面波前特征不同。首先，看平行于裂隙面的情況，取某一時(shí)刻的快照:有縱波和橫波，它們的波前面都是圓；一、基本原理（1）地震各向異性分類一、基本原理

（1）地震各向異性分類

(b)EDA介質(zhì)中的三維彈性波數(shù)值模擬。再看垂直于裂隙面的情況，取某時(shí)刻的快照:縱波和一個(gè)橫波耦合在一起，稱為準(zhǔn)縱波、準(zhǔn)橫波，此時(shí)準(zhǔn)縱波波前為菱形，而準(zhǔn)橫波為梅花狀，另有一個(gè)純橫波波前面是橢圓，若既不平行也不垂直裂隙面．則波場(chǎng)更加復(fù)雜。一、基本原理（1）地震各向異性分類一、基本原理（2）橫波雙折射

橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于波的傳播方向，通過傳播介質(zhì)時(shí)，可以引起特定方向的偏振，橫波對(duì)各向異性介質(zhì)很敏感，在各向異性介質(zhì)中，每一條射線路徑可以分裂成兩種不同速度的偏振波，而且在后續(xù)的各向同性介質(zhì)中，仍然保留下來。橫波雙折射

方位各向異性介質(zhì)中橫波的分裂

一、基本原理（2）橫波雙折射橫波雙折射常規(guī)方法是以半個(gè)道間距為2轉(zhuǎn)換波資料處理流程還有其它的復(fù)雜的各向異性介質(zhì)。3）．水平界面SH（或SV）橫波反射波的時(shí)距曲線多波AVO是將縱波和橫波的AVO結(jié)合起來綜合(一）地震波的種類及特點(diǎn)所謂復(fù)合速度是不必分離出縱波和橫波，也就是不管波型是什么，用速度譜（或速度掃描）的方法由轉(zhuǎn)換波資料直接得出的轉(zhuǎn)換波疊加速度，用Vps表示。（2）橫波：另一種是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波傳播的方向相互垂直的橫波，其傳播速度為(2)最大炮檢距。6）傾斜反射面上的P-SV波的時(shí)距曲線γv=Vs/Vp與壓實(shí)作用有關(guān)，深淺層可有很大變化。要把縱波的水平疊加技術(shù)應(yīng)用到轉(zhuǎn)換波中，必須找到真正的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)，關(guān)鍵是求時(shí)距方程中的xp，可推導(dǎo)出公式求出xp。四、橫波資料的解釋與應(yīng)用一、基本原理（2）橫波雙折射

這時(shí)出現(xiàn)兩種橫波，一種是沿平行于裂隙方向傳播的S1波，一種是沿垂直裂隙方向傳播的S2波，它們各自有對(duì)應(yīng)的速度，前者傳播的速度較快，叫快橫波，后者傳播的速度較慢，叫慢橫波常規(guī)方法是以半個(gè)道間距為一、基本原理（2）橫波雙折射一、基本原理（2）橫波雙折射

由于傳播的速度不同，在各向異性介質(zhì)中形成快慢橫波時(shí)差，振幅衰減等，這些都與各向異性性質(zhì)有關(guān)(例如，裂隙方位和密度)。因此可根據(jù)快、慢波的時(shí)差、波形、振幅衰減等反過來研究裂隙的方位和密度。一、基本原理（2）橫波雙折射一、基本原理

橫波雙折射特點(diǎn)：

（a）EDA介質(zhì)中彈性波地面地震記錄模擬：一、基本原理橫波雙折射特點(diǎn)：一、基本原理

橫波雙折射特點(diǎn)：

（b）EDA介質(zhì)中彈性波VSP記錄模擬

第一層是各向同性介質(zhì)，第二層是各向異性介質(zhì)，第三層是各向同性介質(zhì).

一、基本原理橫波雙折射特點(diǎn)：一、基本原理

小結(jié)：橫波特點(diǎn)

（1）

垂直面內(nèi)極化的SV波在界面上有二次波型轉(zhuǎn)換（2）

水平面內(nèi)極化的SH波在界面上沒有波型轉(zhuǎn)換，也稱自生波。（3）

轉(zhuǎn)換橫波P-SV一、基本原理小結(jié)：橫波特點(diǎn)二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式（1）九分量采集真正的多波采集勘探是用三個(gè)震源(一個(gè)縱波、兩個(gè)橫波)激發(fā)，三分量檢波器接收。這樣可以得到九分量記錄。

二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式二、橫波的野外觀測(cè)

3．多波采集方式（1）九分量采集這樣可以得到九分量記錄。

二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式

（2）四分量記錄在已作過縱波勘探的地區(qū)，可以采用四分量記錄，即兩個(gè)橫波震源，兩個(gè)橫波檢波器。二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式

（3）三分量記錄一個(gè)縱波震源，三分量檢波器，也叫轉(zhuǎn)換波勘探，這樣記錄到耦合在一起的縱波、轉(zhuǎn)換波，經(jīng)過波場(chǎng)分離可得到縱波、轉(zhuǎn)換橫波，大大節(jié)省了采集費(fèi)用和提高了效率。二、橫波的野外觀測(cè)3．多波采集方式二、橫波的野外觀測(cè)4.觀測(cè)系統(tǒng)

觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)包括最小炮檢距、最大炮檢距、道間距、覆蓋次數(shù)和接收參數(shù)等。在資料處理中，缺少小炮檢距的資料會(huì)降低速度分析對(duì)反射層的分辨率，而缺少大炮距的資料會(huì)降低速度分析對(duì)速度的分辨率，這都不利于確定精確的縱、橫波速度比，這在設(shè)計(jì)觀測(cè)系統(tǒng)時(shí)要加以考慮。(1)最小炮檢距。由于轉(zhuǎn)換波在近炮檢距的反射能量較弱，一般認(rèn)為偏移距(最小炮距)應(yīng)該加大。但是考慮到要接收縱波反射時(shí)，偏移距不宜過大，一般仍采用縱波觀測(cè)系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的偏移距。

二、橫波的野外觀測(cè)4.觀測(cè)系統(tǒng)二、橫波的野外觀測(cè)4.觀測(cè)系統(tǒng)(2)最大炮檢距。最大炮檢距的選取一般與目的層的深度、目的層的轉(zhuǎn)換波反射系數(shù)有關(guān)。由于轉(zhuǎn)換波在大入射角時(shí)才會(huì)有足夠的能量，所以，一般情況下，最大炮檢距要比縱波勘探的最大炮檢距大。(3)其它如道間距、覆蓋次數(shù)等參數(shù)與常規(guī)縱波勘探類似。(4)由于轉(zhuǎn)換波頻率較低，接收儀器的頻率要比接收縱波時(shí)低一些。二、橫波的野外觀測(cè)4.觀測(cè)系統(tǒng)二、橫波的野外觀測(cè)波型與地震分量之間的關(guān)系

震源類型波型激發(fā)位置井口時(shí)間橫錘SH波地面無水平可控源SH波地面無三井法SH波井中有二、橫波的野外觀測(cè)波型與地震分量之間的關(guān)系震源類型波型激發(fā)二、橫波的野外觀測(cè)檢波器震源

X

YZXSV

SV-PY

SH

ZP_SV

PX為測(cè)線方向，Y為垂直測(cè)線方向

二、橫波的野外觀測(cè)檢波器XYZXSV

SV-PY

SH

ZP三、多波的資料處理

1.多波資料處理流程

三、多波的資料處理1.多波資料處理流程三、多波的資料處理

（1）波場(chǎng)分離

理論模型三、多波的資料處理（1）波場(chǎng)分離理論模型三、多波的資料處理

（1）波場(chǎng)分離

實(shí)際記錄三、多波的資料處理（1）波場(chǎng)分離實(shí)際記錄三、多波的資料處理

2轉(zhuǎn)換波資料處理流程

三、多波的資料處理2轉(zhuǎn)換波資料處理流程三、資料處理

（1）P-SV波的水平疊加問題

三、資料處理（1）P-SV波的水平疊加問題三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

a)轉(zhuǎn)換波時(shí)距方程

三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

b)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的確定要把縱波的水平疊加技術(shù)應(yīng)用到轉(zhuǎn)換波中，必須找到真正的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)，關(guān)鍵是求時(shí)距方程中的xp，可推導(dǎo)出公式求出xp。

三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

c)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集的抽取

三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

d)轉(zhuǎn)換波速度分析由于在轉(zhuǎn)換波的處理中，轉(zhuǎn)換點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算與縱波、橫波速度有關(guān)，而速度分析又需要轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集，因此轉(zhuǎn)換波的速度又分為兩部分內(nèi)容，先在共中心點(diǎn)道集上作初步速度分析，后在轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集上進(jìn)行精細(xì)速度分析，反復(fù)迭代可求得高精度的轉(zhuǎn)換橫波疊加速度

三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

d)轉(zhuǎn)換波速度分析

三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排三、資料處理

d)轉(zhuǎn)換波速度分析——三次迭代速度譜圖

三、資料處理d)轉(zhuǎn)換波速度分析——三次迭代速度譜圖三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

e)轉(zhuǎn)換波水平疊加由于轉(zhuǎn)換波路徑不對(duì)稱性，如要利用共轉(zhuǎn)換點(diǎn)進(jìn)行疊加，則在抽取道集時(shí)，要進(jìn)行地面元的劃分，面元?jiǎng)澐值臉?biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是在不影響分辨率的情況下，使得各個(gè)面元的覆蓋次數(shù)盡量一致，使各面元上的炮檢距變化范圍一致。常規(guī)方法是以半個(gè)道間距為面元的寬度和面元中心間距來劃分面元。三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排三、資料處理

（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排

e)轉(zhuǎn)換波水平疊加

三、資料處理（2）共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集選排四、橫波資料的解釋與應(yīng)用橫波地震資料的解釋工作一般要與縱波資料解釋綜合進(jìn)行。橫波地震資料除了復(fù)核依縱波資料所做的構(gòu)造解釋外，還可以從速度和振幅方面進(jìn)行綜合解釋。由于橫波傳播速度低于縱波因而它的分辨率一般高于縱波，因而對(duì)小斷層、砂體、尖滅及薄層等的分辨有其獨(dú)特的功效，但橫波勘探的更大潛力在于巖性研究，即聯(lián)合應(yīng)用縱、橫波資料提取與巖性有關(guān)的信息直至直接尋找油氣藏。

四、橫波資料的解釋與應(yīng)用橫波地震資料的解釋工作一般要與縱波資四、橫波資料的解釋與應(yīng)用①綜合解釋橫波振幅（As）與縱波振幅（Ap），可幫助我們研究巖性，特別是判斷亮點(diǎn)是不是含氣層的反應(yīng)效果較好，縱波亮，橫波不亮的多半是氣層。②由提取出的縱橫波速度比（γv=Vs/Vp），可以推測(cè)砂泥巖的泥砂含量，以及求取巖石的彈性系數(shù)如（泊松比）等。③據(jù)縱、橫波的旅行時(shí)比(γt)和速度比(γv)之差異可鑒別巖層的各向異性，一般在均勻介質(zhì)中(γv=γt)，若介質(zhì)中，(γv≠γt)則可推斷此巖層是各向異性的。④利用橫波分裂，可研究裂隙，由于縱波對(duì)各向異性不敏感，橫波比較敏感，在各向異性介質(zhì)中橫波速度隨偏振方向而變，因而，反射系數(shù)也變，記錄的振幅也會(huì)發(fā)生變化，一般平行裂隙速度大于垂直裂隙速度?？筛鶕?jù)相應(yīng)測(cè)線縱波閉合而橫波不閉合來發(fā)現(xiàn)裂隙的存在。四、橫波資料的解釋與應(yīng)用①綜合解釋橫波振幅（As）與縱波振幅四、橫波資料的解釋與應(yīng)用1．橫波和縱波層位的對(duì)比

四、橫波資料的解釋與應(yīng)用1．橫波和縱波層位的對(duì)比四、橫波資料的解釋與應(yīng)用

2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用（1）利用縱橫波的振幅信息直接尋找油氣

a）直接檢測(cè)：對(duì)于含水砂巖，縱波、橫波均表示弱反射，對(duì)含煤砂巖，縱、橫波均為強(qiáng)反射，但對(duì)于含氣砂巖，縱波為強(qiáng)反射，橫波為弱反射，這樣就直接檢測(cè)了氣藏。(一般縱波亮，橫波不亮的多半是氣層。)四、橫波資料的解釋與應(yīng)用2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用

因?yàn)榭v橫波振幅比取決于其反射系數(shù)，而研究表明，縱波的速度對(duì)氣體比較敏感，即當(dāng)砂巖中含有油氣時(shí)，縱波反射系數(shù)會(huì)發(fā)生明顯的變化（一般可下降20%），故可造成亮點(diǎn)或暗點(diǎn)。而橫波只在巖石骨架中傳播，孔隙流體對(duì)橫波反射系數(shù)沒有什么影響。因此，這種縱波剖面亮而橫波剖面不亮的情況可確定為因油氣而引起的。

此外，還可以利用縱波和橫波反射系數(shù)比鑒別地層含氣濃度的不同。

因?yàn)榭v橫波振幅比取決于其反射系數(shù)，而研究表明，縱波的速度對(duì)四、橫波資料的解釋與應(yīng)用

2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用（1）利用縱橫波的振幅信息直接尋找油氣a）直接檢測(cè)：四、橫波資料的解釋與應(yīng)用2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用四、橫波資料的解釋與應(yīng)用

2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用（1）利用縱橫波的振幅信息直接尋找油氣

b)多波AVO。因?yàn)榈卣鸩ㄕ穹淖兓c許多因素有關(guān)，多解性很強(qiáng)，如果不僅用縱波也用橫波、轉(zhuǎn)換波，就會(huì)大大減少多解性。多波AVO是將縱波和橫波的AVO結(jié)合起來綜合應(yīng)用，不但可以去偽存真，還可以得到更多的巖石物理參數(shù)，并能提高有些參數(shù)的精度。四、橫波資料的解釋與應(yīng)用2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用四、橫波資料的解釋與應(yīng)用

2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用（2)根據(jù)縱橫波速度比(γv)研究巖性變化

γv=Vs/Vp與壓實(shí)作用有關(guān)，深淺層可有很大變化。但在相似條件下，γv變化可指示巖性的變化。一般灰?guī)rγv為0.6，泥巖0.5，砂質(zhì)粘土0.25，砂巖約0.58等。當(dāng)巖石孔隙度增加，并含有油氣時(shí)，Vs變化很小，Vp則明顯下降，圖7-4-3可利用γv值升高處預(yù)測(cè)油氣藏的存在。γv還能指示砂頁(yè)巖的百分含量。一般頁(yè)巖具有較高的值Vp/Vs（2.7以上），砂巖含量越高則Vp/Vs越小。所以，根據(jù)縱、橫波速度比可以推測(cè)含砂量。四、橫波資料的解釋與應(yīng)用2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用四、橫波資料的解釋與應(yīng)用2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用（3）根據(jù)縱橫波速度比,求巖石的彈性參數(shù)速度比γv與彈性參數(shù)和泊松比有關(guān)。這些常數(shù)也是不同介質(zhì)的指示劑。

故泊松比為

四、橫波資料的解釋與應(yīng)用2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用故泊松比為泊松比是表征巖石物性的一個(gè)重要參數(shù)。國(guó)內(nèi)外資料表明，泊松比隨壓實(shí)程度（深度）增加而減小，并隨巖性而變：泥巖較高，砂巖較低，含油后更低。泊松比橫向上的變化反映了相變和油水邊界。

泊松比是表征巖石物性的一個(gè)重要參數(shù)。國(guó)內(nèi)外資料表明，泊松比隨四、橫波資料的解釋與應(yīng)用得體積模量

切變模量

楊氏模量

可見，已知密度就能由縱、橫波速度求得K、μ、E等參量。這些都是分辨巖性及各向異性的基本參數(shù)。2．縱波和橫波的聯(lián)合應(yīng)用（3）根據(jù)縱橫波速度比,求巖石的彈性參數(shù)又