地震地質(zhì)基礎(chǔ)

地震地質(zhì)基礎(chǔ)第1頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月序地震解釋包括：地層、構(gòu)造、沉積、儲層、油氣。需要的專業(yè)基礎(chǔ)知識，包括：地震勘探、構(gòu)造、沉積學(xué),為提供地質(zhì)模式;地震勘探基礎(chǔ)：認識反射層的屬性，識別干擾波及地震解釋陷阱,地震地質(zhì)結(jié)合基礎(chǔ)知識,是從業(yè)者經(jīng)常缺乏的;波形分析是地震解釋中相分析的基礎(chǔ)，也是儲層、油氣解釋的重要基礎(chǔ)；不僅如此，對于復(fù)雜條件下的地層、構(gòu)造解釋，地震相（地震反射面貌特征）分析是必須同時開展的一項工作；當(dāng)然，簡單的地層構(gòu)造解釋，只看反射層就可以了。地震地質(zhì)基礎(chǔ)知識，在地震勘探基礎(chǔ)、地震地層學(xué)等課程中零散出現(xiàn)，國內(nèi)高校一般都沒有系統(tǒng)教學(xué)，需要從業(yè)者自己總結(jié)、摸索。本章內(nèi)容為筆者長期從事教學(xué)科研工作摸索總結(jié)，適用于所有地震解釋從業(yè)人員。第2頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容（1）地質(zhì)界面（2）地震子波（3）單個界面的對稱波形（4）頂?shù)赘缮嫘睂ΨQ波形（微分波形）（5）波阻抗?jié)u變界面的變異波形（低頻波形）（6）關(guān)鍵技術(shù)（合成記錄，巖性柱與記錄道互換）（7）應(yīng)用實例分析第3頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震地層學(xué)起源：基于地震分辨率提高背斜構(gòu)造背斜構(gòu)造(磁帶模擬)地震剖面背斜構(gòu)造解釋頂面底面地震構(gòu)造解釋第4頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月背斜構(gòu)造地震構(gòu)造解釋→地震地層解釋地層構(gòu)造高分辨,層內(nèi)獲得指示沉積構(gòu)型(地層堆砌方式)的地震反射,據(jù)此,可研究地層沉積方式，推斷沉積相，預(yù)示地震地層學(xué)誕生。第5頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.1地質(zhì)界面一、構(gòu)造作用界面角度不整合面；平行不整合面二、沉積作用界面沉積間歇面；無沉積作用間斷面三、其他界面氣水界面；斷層面第6頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月一、構(gòu)造作用界面成因1：構(gòu)造擠壓1、角度不整合面典型、常見；下有剝蝕；上有超覆；角度相交；時代不連續(xù)角度不整合：即狹義的不整合，也稱斜交不整合或截合，是指上下兩套地層之間不僅缺失部分地層，而且上下地層的產(chǎn)狀也不相同。

角度不整合的上覆巖系層面通常與不整合面（圖中紅線）大致平行，而下伏巖系的地層層面則與不整合面呈截交關(guān)系

不整合類型多種多樣，針對不整合的形態(tài)及形成機制將其分成7種類型：平行不整合、削截不整合、超覆不整合、褶皺不整合、斷褶不整合、伸展不整合和生長不整合。不整合附近的巖層在縱向上呈層分布：從下至上依次為半風(fēng)化巖石、風(fēng)化粘土層和底礫巖。不整合在油氣的運聚成藏過程中扮演重要角色：不整合面可以作為油氣長距離運移的通道，古鳳化殼或古巖溶帶能夠改善巖層的儲集性能，形成不整合油氣藏。不整合的負面作用為：對蓋層的破壞和烴源巖成熟度的影響。

第7頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月形成過程下降接受沉積→褶皺上升(常伴有斷裂變動、巖漿活動、區(qū)域變質(zhì)等)、沉積間斷、遭受風(fēng)化剝蝕→再下降接受沉積第8頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月成因2：差異升降或斜欣運動，

形成局部角度不整合面第9頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月成因3：全球海平面變化，水位下降，下切谷海平面陸棚邊緣坡折帶下切谷(發(fā)生在陸棚邊緣或斜坡,水上或水下下)遞降水流平衡面(下切谷底面)SUIV第10頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、平行不整合面

A

BC成因:構(gòu)造垂直升降運動在沉積過程中，地殼運動使沉積區(qū)上升，受到剝蝕，沉積作用間斷，后來又下沉接受沉積，故其間缺失部分地層。因上、下兩套地層相互平行，其間存在一個假整合面。這種接觸關(guān)系稱為假整合或平行不整合。又稱假整合。

Parallelunconformity

第11頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月二、沉積作用界面1、概述沉積作用界面,指沉積條件的突然改變，如海平面升降、基底下沉速度，物源，水體的化學(xué)成分突然改變等，所形成的界面，小到紋理，到層序界面2、分類（1）沉積間歇面;（2）無沉積作用間斷面第12頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月3、沉積間歇面1）小到層理界面，大到層序界面；2）在地質(zhì)歷史中，沉積在短暫的，而沉積間歇是常見現(xiàn)象。一般地，間歇時間遠大于沉積時間；間歇面上下地層的產(chǎn)狀基本一致，而水動力條件，沉積物成分，沉積速度，水體化學(xué)成分有明顯變化，層與層之間可有明顯的波阻抗差異。第13頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月4、無沉積作用間斷面1）前積底面--斜交前積層底面;2）退積頂面--快速海進過程中的頂界面。間歇-間斷-中斷層理面層面層序界面不整合面不整合面：地層時代不連續(xù)，量化：缺一個化石帶，至少1Ma第14頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月SU第15頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月Micro-beddingbeddingMacro-bedding第16頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月下超底面退積頂包絡(luò)面無沉積作用間斷面頂超面第17頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、氣水界面三、其他特殊地質(zhì)界面第18頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月2、斷層面第19頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震反射層與地質(zhì)界面關(guān)系相位：反射波振動的極值點；同相軸：同一個界面產(chǎn)生的反射波，或一組界面產(chǎn)生的復(fù)合波，橫向上相同相位構(gòu)成的軸線。地震反射層：一般指同相軸，代表某個地震界面或一組界面的地震反射同相軸第20頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震反射層與地質(zhì)界面關(guān)系正：絕大多數(shù)地震反射界面都是地質(zhì)界面，或不整合面，或整合界面；大多數(shù)地震反射波為多個界面形成的復(fù)合波，只有部分反射層與地質(zhì)界面對應(yīng)。并不是每一個反射層（同相軸）都代表地質(zhì)界面，如續(xù)至旁瓣；并不是每一個地質(zhì)界面都是地震反射界面，如巖性界面。正：地震反射界面總是追隨沉積表面；第21頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.2地震子波一、地震子波二、波阻抗界面三、地震反射記錄第22頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月1、最小相位地震子波一、地震子波第23頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月2、零相位地震子波---子波處理：最小相位子波--零相位子波灰?guī)r泥巖第24頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月3、最小相位子波與零相位子波區(qū)別b(t)=[1-2(fpt)2]e-fpt)2

第25頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月二、波阻抗界面1、

波阻抗（Z）acousticimpedanceZ=V.Anstey(1977)曾將波阻抗比喻為acoustichardness,如灰?guī)r---硬巖石；軟巖石---泥巖2、反射系數(shù)（RC）reflectioncoefficient

RC=I=R2I03、正反射，RC0

4、負發(fā)射，RC<0particlepressure\particlevelocity;impinged;analogy;intrinsicsusceptibility;tangiblemeaning;Z2+Z1Z2-Z1第26頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月三、地震反射記錄

1、正反射、負反射

在地震勘探中，正反射波或負反射波是通過陸上檢波器檢測振動的振動，海上檢波器檢測（海水）質(zhì)點壓力來完成的，檢波器可以把振動力大小、方向轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號記錄下來。

來自正負反射界面可以通過初試振動方向來辨別，為了說明問題，我們用波阻抗界面上的質(zhì)點速度或質(zhì)點壓力平衡原理

（Badley,Michael,E.1982）第27頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月1）波阻抗界面上的質(zhì)點速度或質(zhì)點壓力平衡原理質(zhì)點速度--在質(zhì)點震動過程中，質(zhì)點離開平衡點的運動速度。質(zhì)點壓力--在質(zhì)點震動過程中，質(zhì)點所承受的壓力。地震波速度--在在質(zhì)點震動過程中，一個質(zhì)點向另外一個質(zhì)點傳遞振動的速度。相關(guān)概念：

質(zhì)點速度、質(zhì)點壓力、地震波速度第28頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)點壓縮情況

particlecompression質(zhì)點速度

particlevelocity質(zhì)點位移情況

particledisplacement質(zhì)點分布

particledistributionXXX＋－＋－shot第29頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月2）正反射---初次質(zhì)點振動方向：入射波、透射波向下，反射波向上，為正反射第30頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月3）負反射

初次質(zhì)點振動方向：入射波、透射波向下，反射波向下，為負反射第31頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月2、反射波極性(polarity)正極性--據(jù)SEG定義：正地震信號產(chǎn)生正阻抗壓力(海上)，向上的初跳(陸地)；正地震信號在用負數(shù)值記錄，地震剖面上用波谷顯示。負極性--第32頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月正反射與負反射及地震波顯示的極性

負極性顯示正極性顯示第33頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.3

地震記錄道與反射層一、地震記錄道

在檢測時間內(nèi)，自激自收條件下檢波器接收到的反射波序列叫地震記錄道（seismictrace）1、不同于檢波記錄2、是地震剖面中的一個個體，為一維地震剖面3、由多個界面反射波的迭加而成第34頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震記錄道是地震剖面中的一個體地震剖面有橫向上等道間距的地震記錄道構(gòu)成

第35頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震記錄道由多個界面反射波（強反射波）迭加而成

第36頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震記錄道由多個界面反射波的迭加而成

S（t）=s(t1)+s(t2)+s(t3)+s(t4)…..+s(tn)

其中s(tn)=r(tn)*b(tn)

第37頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月二、人工合成地震記錄道

人工合成地震記錄(syntheticseismograms)就是通過一口井的聲波、密度資料構(gòu)建一個波阻抗曲線、反射系數(shù)序列，通過反射系數(shù)序列與理論地震子波的褶積(convolution)得到一個人工合成的地震記錄道，它可以與井旁的地震記錄道進行對比（一般情況下，兩者非常相似），從而獲取鉆井剖面上有關(guān)地質(zhì)界面、反射界面的信息，地層和地質(zhì)界面的地震響應(yīng)以及地震反射波的地質(zhì)屬性。第38頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震反射層（同相軸）相位：反射波振動的極值點；同相軸：同一個界面產(chǎn)生的反射波，或一組界面產(chǎn)生的復(fù)合波，橫向上相同相位構(gòu)成的軸線。同相軸，代表某個地震界面或一組界面的地震反射同相軸第39頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）基本原理

若X(t)表示地震記錄，S1(t)、S2(t)、S3(t)、S4(t)、……….Sn(t)代表各個反射界面的反射波，則有:

X(t)=S1(t)+S2(t)+S3(t)+S4(t)+……Sn第40頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月X(t)=S1(t)+S2(t)+S3(t)+S4(t)+……Sn(t)=X(t)+S6(t)..+S11(t)..S1(t)..(t)Sn(t)=r(n)*b(t)b(t)第41頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月多個界面反射波的干涉迭加求和，數(shù)學(xué)上可以用褶積來表示，即：

X(t)=r(t)*b(t)

或X(t)=∫0∞r(nóng)(t)b(t-τ)dτ

其中X(t)--地震記錄，

r(t)--反射系數(shù)序列，

b(t)—地震子波第42頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）需要滿足的條件

1、層狀介質(zhì)模型--r(t)，橫向各向同性。

2、垂直入射--r(t)只是RC的函數(shù)。

3、子波不隨傳播時間變化而變化（無透射損失）。第43頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）

制作步驟

褶積公式的數(shù)值解

X(t)=∫0∞r(nóng)(t)b(t-τ)dτ

若t=i?t;τ=j?t則

X(i)=Σmj=1r(i-j)b(j)對于零相位子波，X(k)=Σ

r(k-j)b(j)其中k=i+（m-1）/2mJ=1第44頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月1、求反射系數(shù)離散序列r(t)

1）劃分宏觀層所謂宏觀層（macro-bed）指波阻抗大致相同、對地震記錄起主要作用的層或?qū)酉?，宏觀層間波阻抗存在明顯差異，內(nèi)部波阻抗差相對可以忽略。第45頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月Soniclog劃分宏觀層示意圖第46頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月Micro-beddingbeddingMacro-bedding第47頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月1）求反射系數(shù)序列--r(t)

=a.Vk

其中k=0.23

H(i)

V(i)

T(i)=2h(i)/v(i)

t(i)=∑T(i)

ki=t(i)/t

r(ki)=RC(i)其中RC(i)=(V1.23(i+1)-V1.23(i))/(V1.23(i+1)+V1.23(i))劃分宏觀層第48頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）通過宏觀層的速度、厚度可以求出每個單層的雙程旅行時間。

t(i)=2(i)/V(i)（2）通過每個單層的雙程旅行時間累計，可以求出地震波從起始深度到達各界面的雙程旅行時間和離散時間序列。T0(i)=∑t(i)2）求反射系數(shù)離散序列r(t)第49頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）通過速度、密度可以求出每個宏觀層分界面的反射系數(shù)

R0(i)=(ρ(i+1)v(i+1)-ρ(i)v(i))/(ρ(i+1)v(i+1)+ρ(i)v(i))若只有聲波資料，可以通過速度求取。因為ρ(i)=kv(i)а；a=0.23RC(i)=(V1.23(i+1)-V1.23(i))/(V1.23(i+1)+V1.23(i))第50頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月4）求反射系數(shù)離散序列r(t)：把各個宏觀層分界面上的反射系數(shù)賦值到離散時間序列的對應(yīng)位置，即求得反射系數(shù)離散序列r(t)：

即：r(j)=Rc(i)

其中j=T0(i)/dt；T0(i)=∑t(i)dt為離散間隔。

第51頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月r(6)=R0（1）r(14)=RC（2）反射系數(shù)序列示意圖----r(i)

j=t(i)/dt

r(j)=R0(i))

如果T0(1)=t（1）=24ms；dt=4ms,則L=6，故r(6)=R0（1）

如果t（2）=32ms；T0(2)=t（1）+t（2）=56ms；dt=4ms,則L=14，故r(14)=R0（2）

第52頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月2、求取地震子波的離散序列b(i)

雷克子波b(t)=[1-2(fpt)2]e-fpt)2

第53頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月3、褶積

X（i）=∑r(i-j).b(j)

下圖所示：

為了演示方便，設(shè)定反射系數(shù)序列r(i)離散點56個，子波序列b(j)離散點11個（其中b(6)=1.0），褶積過程實際上是一個顛倒相乘然后相加的過程。如X（6），X（25）所列等式。

褶積的結(jié)果X（i）就是合成地震記錄離散序列，由這些點恢復(fù)的曲線為人工合成地震記錄。第54頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月S(6)=r(11).b(1)+r(10).b(2)+r(9).b(3)+r(8).b(4)+r(7).b(5)+r(6).b(6)r(5).b(7)+r(4).b(8)+r(3).b(9)+r(2).b(10)+r(1).b(11)

S(25)=r(30).b(1)+r(29).b(2)+r(28).b(3)+r(27).b(4)+r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+r(22).b(9)+r(21).b(10)+r(20).b(11)3）離散化褶積過程示意圖

第55頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月X（6）所列等式X(6)=r(11).b(1)+r(10).b(2)+

r(9).b(3)+r(8).b(4)+

r(7).b(5)+r(6).b(6)+r(5).b(7)+r(4).b(8)+

r(3).b(9)+r(2).b(10)+

r(1).b(11)第56頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月S(25)=

r(30).b(1)+r(29).b(2)+

r(28).b(3)+r(27).b(4)+

r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+

r(22).b(9)+r(21).b(10)+

r(20).b(11)

S(6)=

r(11).b(1)+r(10).b(2)+

r(9).b(3)+r(8).b(4)+

r(7).b(5)+r(6).b(6)+r(5).b(7)+r(4).b(8)+

r(3).b(9)+r(2).b(10)+

r(1).b(11)

離散褶積第57頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）人工合成記錄的應(yīng)用1、標定層位；確定反射波的地質(zhì)屬性

2、地震模擬3、實例分析

適用于地震剖面中構(gòu)造解釋標準層、大小層序界面、重要地質(zhì)界面、砂巖層等分解面的標定；準確確定反射波的地質(zhì)屬性一維地質(zhì)模擬、二維的零炮距地震模擬塔里木、濟陽凹陷第58頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月塔中1井O-C井段聲波測井與宏觀層劃分第59頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月塔中1井O~C井段人工合成地震記錄第60頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月示例說明1、剖面顯示極性：2、主要地質(zhì)界面的反射特征3、頻率對地震記錄的影響第61頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月濟陽坳陷新義12井地震剖面--井的合成記錄第62頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）常見問題1、人工合成地震記錄的顯示極性與地震剖面的顯示極性不一致2、子波頻率（帶寬或主頻）與地震剖面的子波不一致3、整個合成記錄使用一個子波帶寬或主頻

如果模擬對象時窗大，則由于地震波向下傳播過程中能量衰減造成淺層反射波頻率高，深層反射波頻率低，如果用一個頻率的地震波模擬，用高頻，會淺層對上了深層對不上；用低頻，則深層對上了淺層對不上。此時，應(yīng)用能變頻的軟件制作合成記錄。第63頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月4、測井資料的系統(tǒng)誤差

測井資料反映的速度會影響雙程旅行時間，還會影響反射系數(shù)。所以要注意不同井段不同時間的測井資料的系統(tǒng)誤差，由于井壁泥餅等影響造成的局部誤差。5、斜井或陡坡帶偏移誤差第64頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.4地震反射波分辨率

主要內(nèi)容波的干涉作用及相關(guān)因素垂向分辯率橫向分辯率第65頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震反射波分辨率地震波的分辨率指地震波識別最小地質(zhì)體的能力，可分辨的最小地層厚度稱為垂向分辨率（verticalresolution），可分辨的最小地質(zhì)體的寬度則為橫向分辨率(horizontalresolution)。第66頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月一、反射波干涉作用及相關(guān)因素當(dāng)兩個反射界面間的雙程時間厚度小于子波長度時，就會發(fā)生兩個反射波的迭加干涉（interference）。

第67頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月1、兩個界面的反射波干涉(a)—薄層情況，(b)—厚層情況。

第68頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月有關(guān)結(jié)論從（a）和(b)兩種情況比較可知：（1）當(dāng)兩個反射界面雙程時間厚度大于一個子波長度時，這兩個界面反射波沒有干涉，可以完全分開；若雙程時間間距小于子波長度時，則將發(fā)生干涉形成復(fù)合波（2）當(dāng)時間厚度一定情況下，子波長度越短，越能將兩個反射界面的反射波分開第69頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月2、若干個反射界面反射波的干涉情況

-----以塔中1井部分井段為例

第70頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月討論（1）由于地層時間厚度小于子波長度，所以每個界面所對應(yīng)的地震記錄相位都是多個界面干涉后的復(fù)合相位。第71頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）時間厚度相對較大地層（厚層）的分界面1、9、10的反射波相位與地震記錄相位一致。

如界面1，正反射界面，對應(yīng)反射波1的主波瓣（mainlobe）波谷，復(fù)合波的波谷，這說明界面1的地震記錄盡管也是多個界面反射波干涉后的復(fù)合波，但由于厚度較大，在干涉中該反射界面參與干涉的是振幅最大、能量最強的主波瓣，因此能在干涉中占主導(dǎo)作用，其他界面參與干涉的是振幅較小，能量弱的次波瓣，對復(fù)合波的影響不大。所以，這三個厚層分界面所對應(yīng)的地震記錄保持了它自身反射波的屬性，可以通過對應(yīng)相位識別。第72頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）時間厚度相對于子波長度較小地層（薄層）的分界面，即其余11個反射界面的反射波相位與地震記錄的相位不對應(yīng)。

如，石炭系頂面，界面2為正反射界面對應(yīng)反射波2的主波瓣波谷，而所對應(yīng)的地震記錄卻為波峰（反射波1~13干涉所形成的復(fù)合波），這是因為，界面2和界面3間的時間厚度太小，反射波2的主波瓣波谷與反射波3主波瓣波峰、界面1、6、9的次波瓣波峰迭加干涉中不占優(yōu)勢造成的地震記錄的相位與該界面反射波相位不一致。所以在現(xiàn)有的地震子波條件下，地震記錄不能識別這些薄層界面。第73頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月子波長度對地震記錄的影響第74頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

1）地層厚度：越厚（時間厚度）越易分辨，而時間厚度與速度、地層厚度相關(guān)，同樣的地震波分辨不同速度的砂巖和灰?guī)r儲層的厚度差別很大2）子波長度（主頻）子波長度由頻帶寬度控制，帶寬越大，子波越短，分辯率越高。3）薄層或厚層是相對于地震子波長度的一個相對概念，要提高地震分辨率，最重要的是要提高主頻，縮短子波長度。

3、反射波的干涉的相關(guān)因素

第75頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月t（子波長度）越小---垂向分辯率越高怎么能使子波變短呢？提高帶寬，不是簡單的提高頻率第76頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月中心頻率=65HZ

帶寬=20HZ中心頻率=32HZ

帶寬=40HZ中心頻率=46HZ

帶寬=70HZ帶寬與中心頻率

第77頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月每一個地震子波可以看作是無數(shù)個不同振幅、頻率和相位的諧波疊加而成

2040608000.20.4AF(Hz)AAF=40hz40AF=56hz56F=21hz第78頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月尖銳度（子波包絡(luò)面）地震分辨率尖銳度頻帶寬度第79頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月不同帶寬子波的地震響應(yīng)第80頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

我們必須牢記：

地震資料的分辯率主要取決于帶寬，提高帶寬是提高地震波分辯率的唯一途徑。第81頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月二、垂向分辯率

通過上述模擬實驗和反射波干涉作用的討論，現(xiàn)在我們不禁要問：

1）一個單層或一組地層到底要多厚，其頂?shù)酌娴姆瓷洳]有干涉？2）地震波能夠?qū)㈨數(shù)酌娣珠_的最小厚度是多大？第82頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月1、頂?shù)酌婺芡耆珠_的垂向分辯率

第83頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地層時間厚度=2地層厚度/地層速度，即t=2h/主波長=主周期速度=速度/主頻，即=Tp=/fp第84頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月若要使來自R1和R2的兩個反射波能完全分開，必須滿足兩個反射波到達檢波器的間的時間差大于或等于一個子波長度，這樣才不會使兩個界面的反射波發(fā)生重疊，

所以=t

其中為頂?shù)捉缑鏁r間差；t為子波有效長度。若反射子波有n個周期構(gòu)成，則子波長度

t=nTp

而由于=2h/，所以，頂?shù)酌娣瓷洳ㄍ耆珠_的地層厚度h為：

h=

t/2=n/2頂?shù)酌婺芡耆珠_的垂向分辯率

是多少？第85頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月t（子波長度）越小---垂向分辯率越高怎么能使子波變短呢？提高帶寬，不是簡單的提高頻率第86頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月4）垂向分辯率研究有關(guān)結(jié)論Rayleigh(1945)研究的結(jié)果為：

Δt=b/2，其中Δt為最小的可分辨時間厚度，b為中心波瓣寬度。Ricker(1965)的研究結(jié)果為：Δt=TR，其中Δt為最小的可分辨時間厚度，TR為中心波瓣向外上下兩個拐點間的長度。Widess（1973）的研究結(jié)論為：

Δh=λ/8，其中Δh為最小的可分辨地層厚度，λ為一個波長。第87頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月如果都以主波長為標準：Rayleigh：由于Δt=b/2，b=Tp/2，t=2h/v，λ=TpVΔh=λ/4Ricker：Δt=TRTp/2,Δt=2h/v，λ=TpVΔh=λ/4.6Widess：Δh=λ/4第88頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月3、厚層泥巖中楔狀鑲嵌砂體的地震響應(yīng)

下圖:

為一厚層頁巖中的楔狀砂體物理模型，砂層的速度2000米/秒，所以主波長λ=50米。合成記錄用主頻為40赫磁，主周期為25毫秒的雷克子波。用正常極性顯示，砂層的頂面--正反射波--主波瓣用波谷表示，底界面--負反射波--主波瓣用波峰顯示。用合成記錄方法，通過模擬砂層厚度分別為6λ/5，1λ，3λ/4，λ/2，λ/4，λ/8，λ/16，λ/32，λ/64九個厚度遞減條件下地震記錄的形成過程（圖1-19、圖1-20），來觀察砂層頂?shù)酌娣瓷洳ǖ母缮孀饔眉皬?fù)合波的相位、波形、振幅與頂?shù)酌娴年P(guān)系。第89頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月厚層頁巖中的楔狀鑲嵌薄層砂體的地震響應(yīng)

第90頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月Widess圖解第91頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月Widess圖解第92頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月H=H=

/2第93頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月H=λ/4,H=λ/8第94頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月H=λ/16H=λ/32第95頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

1）當(dāng)h=λ/4，頂面正反射波的主波瓣（波谷）與底面負反射波的（上）次波瓣（波谷）迭合，底面負反射波的主波瓣（波峰）與頂面正反射波的（下）次波瓣（波峰）迭合，從而頂?shù)酌娣瓷洳ǜ缮娴雍蟮膹?fù)合波達到最大振幅，也就是說，來自頂?shù)酌娴姆瓷洳ǖ竭_檢波器時，任何時刻頂?shù)酌娣瓷洳ǖ恼駝臃较蚨家恢?，這種物理現(xiàn)象叫諧振，復(fù)合波的振幅叫調(diào)諧振幅。討論第96頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

2）當(dāng)h＞λ/4，頂面反射波的主波瓣（波谷）與底面反射波的次波瓣迭合，底面反射波的主波瓣（波峰）與頂面反射波的次波瓣迭合，所以，頂?shù)酌娴闹鞑ò暾純?yōu)勢，復(fù)合的相位極性與頂?shù)酌娴姆瓷洳ㄖ鞑ò甑臉O性一致，因此，復(fù)合波具最大振幅的兩個主波瓣與地層的頂?shù)酌鎸?yīng)，兩個主波瓣之間的時間厚度也就是地層的時間厚度。因此，當(dāng)h≥λ/4時，通過復(fù)合波的個主波瓣就可以識別地層的頂?shù)酌?。?7頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）當(dāng)h＜

/4，時,頂面反射波的主波瓣（波谷）與底面反射波的主波瓣(波峰)開始迭合，隨厚度減小，頂?shù)酌娴闹鞑ò曛饾u不占優(yōu)勢，復(fù)合的相位極性與頂?shù)酌娴姆瓷洳ㄖ鞑ò甑臉O性偏差也越來越大，復(fù)合波具最大振幅的兩個主波瓣與地層的頂?shù)酌娌粚?yīng)，兩個主波瓣之間的時間厚度明顯大于地層的時間厚度。所以，當(dāng)h＜

/4時，用地震記錄最大振幅相位與反射界面不對應(yīng)，地震波無法識別地層的頂?shù)酌?第98頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月4）復(fù)合波的波形與薄層厚度的關(guān)系

（1）由于雷克子波為對稱子波，楔狀砂體的頂?shù)酌娣瓷湎禂?shù)相同，頂?shù)酌娴牡姆瓷洳O性相反，旋轉(zhuǎn)180°后波形可完全重合。所以，每個復(fù)合波都砂體的中心點，上下兩部分波形呈斜對稱關(guān)系，若下半部分向上左旋180°后與上半部分可完全重合，而上半部分向下右旋180°后可與下半部分重合。第99頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）當(dāng)h≥/2，代表頂?shù)酌娣瓷洳ǖ闹鞑ò瓯３至阆辔蛔硬ǖ膶ΨQ性。（3）當(dāng)h≤/2，復(fù)合波的每個波瓣本身失去對稱。復(fù)合波表現(xiàn)為向右下傾斜的零斜十字對稱。第100頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月第101頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月5）復(fù)合波的振幅與厚度的關(guān)系

(1）當(dāng)h≥/2，復(fù)合波振幅與頂面或底面單個界面反射波振幅一致，比值接近1。(2）當(dāng)/2≥h≥3/32，復(fù)合波的的振幅相干加強，Am/Ao>1.0。當(dāng)h=/4，相干加強為最大，Am/Ao=1.598。第102頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月(3）當(dāng)h≤3/32時，復(fù)合波的的振幅相干減弱，當(dāng)h=0，振幅為零。(4）h</4時，地層厚度與振幅呈線性正比，據(jù)Widess推導(dǎo)，復(fù)合波振幅與薄層厚度關(guān)系可用下式表示：

。

h=Am/4A0第103頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

因此，在h</4時，盡管不能通過反射波識別地層的頂?shù)酌?，但可以通過復(fù)合波的振幅計算薄層厚度。在薄層研究中，把h≥/4時，通過復(fù)合波的主波峰與主波谷間的時間厚度直接讀出的厚度的薄層稱為可分辨薄層（resolvedbed）；而把h</4時，只能通過復(fù)合波振幅來計算厚度的薄層稱為為可檢測薄層（detectedbed）。6)可分辨薄層與可檢測薄層第104頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月第105頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

—頂?shù)酌鏄O性相反的條件下時間域內(nèi)最小相位子波可分辯的最小厚度理論極限4、地震垂向分辯率模型第106頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震垂向分辯率模型—1/4至1/8波長區(qū)域第107頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月地震垂向分辯率模型—1/4至1/8波長區(qū)域第108頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月頂?shù)酌鏄O性相反的楔形地層的地震響應(yīng)第109頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月

Widess交會圖—頂?shù)酌娌煌穹葪l件下第110頁，課件共131頁，創(chuàng)作于2023年2月模擬結(jié)果表明：1）當(dāng)h≥/2，楔狀儲層的頂?shù)酌婺芡耆珠_（有效子波長度為2個主周期）。2）當(dāng)h≥/4，代表頂?shù)酌娴膬蓚€波谷仍能分開。頂?shù)酌娴膬蓚€正反射波相干減弱。3）當(dāng)h≥/8，代表頂