声波时差计算剥蚀量
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收稿日期:2004-10-10作者简介:王彬(1981-)男,中国地质大学研究生院(武汉430074)2003级硕士研究生。
潜江凹陷潜江组地层剥蚀厚度恢复研究王 彬 柳保军摘 要:将声波时差法和层序地层格架内的地震剖面法相结合,对潜江凹陷潜江组的地层剥蚀厚度进行恢复。
研究发现潜江凹陷剥蚀强度大致可以分为3个区:东北部的强剥蚀区、中部的稳定剥蚀区和西南部的斜坡剥蚀区。
关键词:潜江凹陷;地层剥蚀;剥蚀厚度恢复;计算方法 地层剥蚀是沉积盆地中普遍存在的现象。
剥蚀厚度恢复是恢复地层古厚度、古埋深进而恢复古构造和古地貌特征的基础,是定量研究盆地演化史和进行油气资源定量评价的重要基础工作[1]。
估算地层剥蚀厚度的方法很多,概括起来主要有以下几个方面:砂岩孔隙度法、泥岩声波时差法、古地温法、镜质体反射率(R o )法、沉积速率法、未被剥蚀地层厚度趋势延伸法等。
由于钻井和测试资料非常有限,很难得到地层的年龄值,所以通常利用测井资料和地震解释资料进行恢复。
潜江凹陷潜江组是早第三纪形成的一套巨厚的岩盐沉积,经历了燕山期—喜山期构造运动,整个盆地经历了断陷-断坳-坳陷的演化过程,形成了北陡南缓的构造格局和砂泥岩与含盐韵律层间互沉积的特征[2]。
从而导致地层的原始孔隙度、压实、古地温、R o 等变化规律复杂化。
因而,上述大部分方法无法单独使用。
根据潜江凹陷的资料条件和地质条件,提出以点线相结合的研究思路,即运用声波时差法对单井进行分析,以此为基准点,结合地震剖面法,对潜江凹陷的地层剥蚀厚度进行恢复。
1 地层剥蚀厚度计算方法1.1 利用测井资料估算剥蚀厚度采用真柄钦茨提出的泥岩压实外推法[3]。
Δt =Δt 0e -CH式中:Δt 0为地表未固结泥岩的声波时差值,μs Πm ;C 代表正常压实曲线的斜率;Δt 为任一埋深的泥岩的声波时差值,μs Πm ;H 为泥岩埋藏深度,m 。
Δt 0的理论值为620~650μs Πm ,某一地区的Δt 0值可根据该地区多口井正常压实曲线外推至地表平均求得。
声波时差单位换算
声波时差指的是声波在空气、水等介质中传播过程中的时间差。
常用的时差单位有秒、毫秒、微秒和纳秒等。
其中,1秒等于1000毫秒、1毫秒等于1000微秒、1微秒等于1000纳秒。
因此,可以进行如下的单位换算:
- 将秒转换为毫秒,乘以1000;
- 将毫秒转换为微秒,乘以1000;
- 将微秒转换为纳秒,乘以1000。
例如,如果声波在空气中传播的时间差为0.5秒,那么可以将它转换为毫秒:0.5秒×1000 = 500毫秒。
需要注意的是,声波在不同介质中传播的速度不同,因此在进行声波时差的计算时需要考虑介质的影响。
声波时差缩写声波时差缩写(Time Difference of Arrival,TDOA)是一种通过计算接收信号到达时间差异来确定声源位置的技术。
它被广泛应用于移动通信、声纳定位、人工智能等领域。
下面以四个步骤来详细说明声波时差缩写的原理和应用。
一、声波时差缩写的原理声波时差缩写的原理非常简单:当一个声源发出声音时,声波会在空气中以固定的速度(大约340米/秒)向四周扩散。
一旦声波到达某个接收器,接收器就会记录下声波到达的时间。
然后通过计算不同接收器之间的时间差,可以确定声源的位置。
由于声波在传播过程中会因为反射、衍射、折射等现象而发生衰减和变形,声波时差缩写一般会使用三个或四个接收器来提高精度。
二、声波时差缩写的应用声波时差缩写在很多领域都有应用,其中最常见的就是移动通信。
例如,在定位移动电话时,网络会使用多个基站来测量用户设备的到达时间差。
这些基站在不同的位置,使用不同的频率和编码格式,以便在大范围内准确测量用户设备的位置。
人工智能也可以利用声波时差缩写来实现语音识别和人脸识别。
声波时差缩写可以测量声音传播的时间差,从而确定说话人所处的位置。
结合分贝检测技术可以分析出说话人的声音强度和方向,帮助计算机更精准地识别说话人的语音。
三、声波时差缩写的测量方法测量声波时差缩写需要使用特殊的设备和软件。
一般来说,有两种测量方法:1. AOA测量法:AOA (Angle Of Arrival) 是一种声波时差测量技术,通过接收不同位置传感器的信号计算声源产生的角度。
使用AOA 测量时,需要安装至少两个麦克风,并采集每个麦克风接收到的信号,再通过计算控制声源方向与时间差计算出来。
2. TDOA测量法:TDOA测量法主要是通过计算不同传感器接收信号的到达时间差来确定声源的位置。
至少要使用三个或四个接收器,计量每个接收器接收到声音的时间并处理,最后利用三角定位原理计算声源的位置。
四、声波时差缩写的优点声波时差缩写有很多优点,其中最明显的就是它可以在不需要耗费太多能量和空间的情况下实现高精度测量。
南襄盆地泌阳凹陷南部陡坡带古近系古地貌恢复
胡敏;魏迟鹏;王朝锋;侯斌
【期刊名称】《复杂油气藏》
【年(卷),期】2009(002)004
【摘要】古地貌是控制盆地内沉积相发育与分布的一个主要因素,同时在一定程度上控制着后期油藏的储盖组合,因此研究古地貌有利于指导下一步的油气勘探。
本文采用井震联合地层恢复法,求取现今残留地层厚度,并用声波时差法计算剥蚀量校正,恢复了南襄盆地泌阳凹陷南部陡坡带古近系各主要沉积时期(核三下段,核三上段,核二段,核一段,廖庄组)古地貌,探讨了其古地貌演化特征。
【总页数】5页(P12-16)
【作者】胡敏;魏迟鹏;王朝锋;侯斌
【作者单位】油气资源与勘探技术教育部重点实验室、长江大学,湖北荆州434023;中国石油化工股份有限公司江苏石油勘探局地球物理勘探处,江苏扬州225009
【正文语种】中文
【中图分类】TE121.2
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声波时差python -回复声波时差是指声波从发出端到接收端,所花费的时间差。
在传播过程中,声波会受到各种媒介的影响,比如空气中的温度、湿度和风速等因素,也会受到传播距离和障碍物的影响。
为了更好地理解声波时差,我们将以Python语言为工具,从计算声速开始,逐步论述声波时差的计算方法。
首先,我们需要计算声波在给定条件下的速度。
声波在空气中传播速度的计算公式为v = 331.5 + 0.6 ×T,其中v 是声波的速度(单位为m/s),T 是空气的温度(单位为摄氏度)。
为了使用这个公式,我们需要引入一个Python函数,该函数将温度作为输入,并返回声音速度。
import mathdef sound_velocity(temperature):"""计算声波在给定温度下的速度:param temperature: 温度(摄氏度):return: 声音速度(m/s)"""velocity = 331.5 + 0.6 * temperaturereturn velocity有了以上函数,我们就可以计算声波在不同温度下的速度了。
比如,如果我们输入温度为20摄氏度,即可得到声波的速度为331.5 + 0.6 ×20 = 343.5 m/s。
接下来,我们需要考虑声波的传播距离对时间的影响。
由于声波传播速度恒定,我们可以通过时间与距离之间的关系来计算传播距离对应的时间。
换句话说,声波的传播时间等于传播距离除以传播速度。
为了简化计算,我们引入一个Python函数,该函数将传播距离和声音速度作为输入,并返回声波传播时间。
def time_of_flight(distance, velocity):"""计算声波在给定距离下的传播时间:param distance: 传播距离(米):param velocity: 声音速度(m/s):return: 传播时间(秒)"""time = distance / velocityreturn time举个例子,如果我们知道传播距离为1000米,并且声音速度为343.5 m/s (假设温度为20摄氏度),即可得到传播时间为1000 / 343.5 ≈2.91秒。
松辽盆地南部埋藏史郭 巍1,于文祥2,刘招君1,马 琳11.吉林大学地球科学学院,长春 1300262.长春市国土资源局,长春 130026摘要:盆地沉降史和埋藏史分析是油气评价的重要组成部分,根据松辽盆地南部测井资料,在地层剥蚀量计算的基础上,开展了沉积速率、沉降速率和埋藏史研究。
沉积速率和沉降速率模拟结果表明:沙河子组、营城组沉积速率和沉降速率最高,泉头组、明水组较高,而登娄库组、青山口组、姚家组、四方台组较低。
埋藏史研究结果表明:沙河子组 营城组时期,具有快速沉降、快速沉积和快速埋藏特征;营城组末期遭受剥蚀,地层缺失和剥蚀自西向东有增大的趋势;登娄库组 明水组时期,埋藏史特征表现为较快速的沉降、沉积和埋藏;姚家组以下的地层保存相对完整,嫩江组上部 明水组地层剥蚀较大,东南隆起区基本缺失嫩江组三段 明水组;古近纪 新近纪,总体特征是缓慢抬升,之后缓慢下降、缓慢沉积、缓慢埋藏。
关键词:松辽盆地南部;埋藏史;剥蚀量;沉积速率;沉降速率中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1671 5888(2009)03 0353 08收稿日期:2008 09 27基金项目:国家重大油气专项(ZP-Y -01)作者简介:郭巍(1960 ),男,内蒙古包头人,副教授,博士,主要从事沉积学与石油地质学研究,E mail:guow ei jldx @ 。
The Burial History of the Southern Songliao BasinGU O Wei 1,YU Wen xiang 2,LIU Zhao jun 1,MA Lin 11.Colle ge of E arth S cience s ,Jilin Univ e rsity ,Chang chun 130026,China2.B ure au of the L and an d Resourc es of Chan gchu n,Chan gchu n 130026,Ch inaAbstract:T he analysis of basin subsidence history and bur ied histo ry are im po rtant part of hydro car bon appraisement.According to the w ell lo gg ing data of south Songliao basin,on the basis of fo rmatio n denude,the authors ev olved the research o n deposition r ate,subsidence rate and buried history.T he simulatio n of deposition rate and the subsidence rate indicate that the deposition rate and the subsidence rate of the Shahezi For matio n,the Yingcheng For mation is the rapidest,the Quantou Formation,the Mingshui Form ation is high,and the Denglouku Formation,the Qingsankou For mation,the Yao jia Form ation,the Sifangtai Form ation is low ;the finding of the buried history m ake know n the sig nificance that fast depo sition,fast subsidence and fast burial fro m the Shahezi Form ation to the Yingceng Form ation.The str ata is denuded in the Late Yingcheng For matio n,stratigraphic break and denudation present in creasing ly tendency fr om w est to east;the sig nificance of buried history is the m ore fast depositio n,sub sidence and interm ent.From the Denglouku For matio n to the M ingshui Formation,the subsidence stay entire fr om the Yaojia Fo rmatio n,the strata fro m upper the Nenjiang Fo rmation to the M ingshui Forma tion denudation acutely.T he strata basically absent in the so utheast uplift of the basin from T he Neng jiang Fo rmation to the M ing shui For matio n.From the Paleogene to the N eo gene,the overall sig nificient present that strata uplift slow ly,then fall slo w ly,depo sitio n slo w ly,bury slo w ly.第39卷 第3期2009年5月吉林大学学报(地球科学版)Jour nal of Jilin U niver sity(Ea rth Science Editio n)Vo l.39 No.3M a y 2009Key words:the southern Song liao basin;buried histo ry;denudation;deposition rate;subsidence rate0引言松辽盆地是中国东部大型中新生代具有断坳双重结构的复合沉积盆地。
声波时差计算剥蚀量 其基本原理是:在正常压实的情况下,泥页岩的孔隙度随埋深的增大呈指数衰减,而在均匀分布的小孔隙的固结地层中,孔隙度与声波传播时间之间又存在着正比例的线性关系,因此声波时差与深度在半对数坐标系中为线性相关,并满足下列关系式: Δt=Δt0e-CH 式中, Δt: 泥岩在深度H处的传播时间(μs/m); Δt0: 外推至地表的传播时间(μs/m); C: 正常压实趋势斜率(m-1); H: 埋深(m) 具体步骤如下: 首先分别对间断面上下的泥页岩声波时差~埋深曲线进行对数回归,得到两个回归方程,取埋藏深度为0,并依据间断面之上的埋深-声波时差关系回归方程,求算出地表的声波时差值Δt0;而后将Δt0值代入间断面之下的埋深-声波时差回归方程,得到剥蚀前的地表相对于现今地表的深度(或高度),其与间断面深度的差值即为剥蚀厚度(图4-7)
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Δt0的理论值为 620~650 μs/m,某一地区的Δt0值可根据该地区多口井正常压实曲线外推至地表平均求得。 在地层有剥蚀的地区,当不整合面以上沉积物的厚度小于剥蚀厚度时,剥蚀前泥岩的压实情况得以保存。这时,将不整合面以下泥岩的压实趋势线外延至Δt =Δt0处即为古地表,古地表与不整合面之间的距离即为剥蚀厚度(见上图)。 简单点:就是把深度H与声波时差Δt拟合出一公式,应为 H = A*Ln(Δt ) +B。其中A、B有拟合公式可以得到,当Δt =Δt0=620~650 或者研究区外推出来的已知值。 这时H即为所求。
这个方法有一定的适用条件:可有效地用于剥蚀量较大而埋藏较浅的不整合面的剥蚀厚度估算,不整合面以上沉积物的厚度必须小于剥蚀厚度。 然而, 在地层埋藏达到一定深度时, 由标准指数关系所计算得出的声波测量值与实测值有偏差。 说明这种方法对剥蚀量不大或被剥蚀层段成岩程度不高的地区适用性较差。
沉积物在沉积、埋藏过程中,孔隙度随埋深的增大呈指数减小,又因为在具有均匀分布的小孔隙的固结地层中,孔隙度与传播时间之间存在着正比例线性关系, 因而泥页岩在正常压实情况下的声波时差-深度关系式
Δt=Δt0e-CH 式中,Δt:泥页岩在深度H处的传播时间(μs/m), Δt0:外推至地表的传播时间(μs/m) C:正常压实趋势斜率(m-1) H:埋深(m) 如果地层为连续沉积,则泥页岩声波时差与深度满足上述关系式,在半对数坐标系中为线性相关;如果某一地区经历了抬升和剥蚀,那么泥页岩声波时差与深度的正常压实趋势线与未遭受剥蚀地区的相比,则向纵坐标偏移,即在所有的深度上都向压实程度增强方向偏移,根据这一偏移趋势大小,将其压实趋势线上延到未经历压实的Δt0处,则Δt0与剥蚀面处的高差即为剥蚀厚度。 这一原理与方法是建立在“泥岩沉积物的压实形变为塑性形变,不会发生回弹”这一前提的基础上,而且目前人们普遍认为其只适用于新沉积物厚度必须小于地层剥蚀厚度的情况下,否则原泥岩孔隙度将被改造而失去定量计算地层剥蚀量的可能.
然而,孔隙度并不是埋深的函数,除了受埋深直接控制的压力因素外,沉积速率、沉积环境、构造背景等也对压实效应产生重要影响,因此判断能否运用压实曲线资料进行地层剥蚀量的估算的标准不应该是依据剥蚀地层厚度与后沉积的地层厚度的大小比较,而应该是判断剥蚀前地层的压实效应是否被后来的沉积地层所改造。 造成间断面之下的地层压实趋势线未被改造的原因主要有如下三种:1、后来沉积的地层厚度远小于剥蚀厚度,其产生的压实效应不足以对间断面之下的地层进行改造;2、由于上覆地层的底部存在低渗透层的隔档,阻止了上覆地层对下伏地层的压实改造;3、由于间断面上下地层的沉积环境、沉积速率、及改造背景存在明显差异,造成界面上下地层的压实趋势线的斜率不同,而新沉积地层产生的负荷压力还不足以对剥蚀前沉积的地层进行改造。 因此,我们只要能确定间断面之下地层的压实效应未被后来沉积物所改造,那么,就能依据其保留下来的剥蚀前的压实趋势线,进行恢复地层剥蚀量的估算。具体的计算步骤如下:首先分别对间断面上下的声波时差-埋深曲线进行对数回归,得到两个回归方程,取埋藏深度为0(H=0),依据间断面之上的声波时差-埋深关系回归方程,求算出地表的声波时差值Δt0,而后将Δt0值代入间断面之下的埋深-声波时差回归方程,得到剥蚀前地表相对于现今地表的深度.该深度与间断面现今埋深的差值即为剥蚀厚度。依据同样的原理,也可用作图法求得地层剥蚀厚度
我做过这个,用声波恢复的误差相当大,如果想做精细点的话,还可以用镜质体反射率、构造法等方法进行验证。 单纯的声波时差法做的剥蚀量可信度太差 做等值线图也是太恶心了~一个值的差异都能改变整张图的面貌~~ 如果想用这个方法,还是要选取大段的,稳定的泥岩。如果泥沙岩互层的话,就别用了。 最好再借鉴一下前人和临区的研究成果。有些井的测井曲线也有问题,如果拟合出的剥蚀量值太大,干脆就省略掉别用了。 还有,想做某区等值线图,最好用大量的数据值,来确保成图的可信度。 斜井如何做? 斜井可以做,但必须校正,因为这涉及到不整合深度位置的问题。砂岩也可以做,同样有相对的原理及适用条件和计算方法。 泥岩声波时差法计算孔隙度由Magara K(1976)年首次提出,其基本原理是:在沉积物正常沉积压实的情况下,泥页岩的孔隙度随埋深的增大呈指数衰减,但是其声波时差并不因为地层遭受抬升剥蚀而发生改变,并且在均匀分布的小孔隙的固结地层中,孔隙度与声波传播时间之间又存在着正比例的线性关系(Wyllie等,1956),因此Magara K.(1976)在总结了 Athy(1930)、Rubey和Hubbert(1959)等前人的研究成果,提出泥页岩在正常压实情况下声波时差与深度在半对数坐标系中为线性相关,并满足下列关系式: Δt=Δt0exp(-CH) 式中,Δt: 泥岩在任意深度H处的传播时间(μs/m); Δt0:外推至地表的未固结泥岩传播时间(μs/m),理论值为620-650μs/m; 可根据研究区多口井求取平均值 C: 正常压实趋势斜率(m-1); H: 埋深(m); 具体计算操作步骤如下: 首先分别对剥蚀面(不整合面)上下的泥岩声波时差~埋深曲线进行对数回归,得到两个回归方程,取埋藏深度为0,并依据剥蚀面(不整合面)之上的埋深-声波时差关系回归方程,求算出地表的声波时差值Δt0;而后将求出的Δt0值代入剥蚀面(不整合面)之下的埋深-声波时差回归方程,得到剥蚀前的地表相对于现今地表的深度(或高度),其与剥蚀面(不整合面)的深度差值即为剥蚀厚度。
泥岩声波时差方法有一定的适用条件:即其原理与方法是建立在“泥岩沉积物的压实形变为塑性形变(当较大外力作用于物体时,如外力作用停止时,所引起的形变并不完全消失,而是由剩余形变),不会发生回弹”这一前提的基础上,由于目前人们普遍认为其可有效地用于剥蚀量较大而埋藏较浅的不整合面的剥蚀厚度估算,不整合面以上沉积物的厚度必须小于剥蚀厚度,否则原泥岩孔隙度将被改造而失去定量计算地层剥蚀量的可能(张博全,1992;田在艺等,1996),然而,在地层埋藏达到一定深度时, 由标准指数关系所计算得出的声波测量值与实测值有偏差,说明这种方法对剥蚀量不大或被剥蚀层段成岩程度不高的地区适用性较差。如果泥岩声波时差在不整合面上下并未出现明显的跳跃,表明该区不整合面上覆沉积地层的压实作用已经消除了其下伏地层的原始压实印记,那么,声波时差法就不适合该研究区。由于孔隙度并不只是埋深的函数,除了受埋深直接控制的压力因素外,沉积速率、沉积环境、构造背景、成岩作用、岩石的矿物成分和颗粒的排列方式以及分选性等也对压实效应产生重要影响,因此判断能否运用压实曲线资料进行地层剥蚀量的估算的标准不应该是依据剥蚀地层厚度与后沉积的地层厚度的大小比较,而应该是判断剥蚀前地层的压实效应是否被后来的沉积地层所改造。造成间断面之下的地层压实趋势线未被改造的原因主要有如下三种:1、后来沉积的地层厚度远小于剥蚀厚度,其产生的压实效应不足以对间断面之下的地层进行改造;2、由于上覆地层的底部存在低渗透层的隔档,阻止了上覆地层对下伏地层的压实改造;3、由于间断面上下地层的沉积环境、沉积速率、及改造背景存在明显差异,造成界面上下地层的压实趋势线的斜率不同,而新沉积地层产生的负荷压力还不足以对剥蚀前沉积的地层进行改造。因此,我们只要能确定间断面之下地层的压实效应未被后来沉积物所改造,那么,就能依据其保留下来的剥蚀前的压实趋势线,进行恢复地层剥蚀量的估算。另外必须有足够不同埋深的测试分析数据;而且研究层段的次生孔隙率不发育,避开有大量微裂隙存在构造活动带;一般来说,当不整合面的埋深、剥蚀厚度小于4000米,压实规律明显。 有效的泥岩段的选取是准确读值的基础,在选取有效泥岩段时, ①应尽量选择地层埋深浅的泥岩读值; 如果深度太深时, 不整合面(剥蚀面)下泥岩由于其中的粘土矿物的变化导致压实规律可能被改变, 泥岩声波时差值与深度关系曲线不能准确反映孔隙度随埋深的变化规律, 因而不能用来精确恢复剥蚀厚度。②为此,本文在读数时选择那些厚度超过2 米的泥岩段读值。若泥岩段长度很小, 声波时差值可能受外在的其他因素影响, 从而在读值泥岩点不能有很好的反映该深度处的声波时差值。③在泥岩上选择读值点应尽量在深度上分布均匀, 也就是每隔大致差不多的距离读取泥岩声波时