地震勘探名解
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振动图:从某一确定距离观察该处指点位移随时间变化的图形。
波剖面:某一确定时刻观察质点位移与波传播距离关系的图形。
隐伏层:指初至折射波法中不能探测到的地层。
(两类:一类是层状介质 中的低速夹层,由于V 上>V 下,因而在低速夹层的上界面不能产 生折射波而形成隐伏层。
另一类;虽然波速逐层递增,但其中某 层厚度很小,所形成的折射波不能出现在初至区,而是隐藏在续 至区中难以识别)波前扩散:地震波由震源向周围介质传播,波前面越来越大,就是说越来 越远地离开震源,其振幅也越来越少。
吸收系数:吸收作用使地震波的振幅随传播距离成指数减小,而减小的快慢又与岩石的物理性质和波的振动频率有关,常用吸收系数表示波损失:反射波在离开反射点的振动方向相对于入射波到达入射点的振动 相差半个周期。
转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.瑞雷面波:分布在自由界面附近并沿自由界面传播的面波。
勒夫面波:当存在一速度低于下层介质的表面时,在低速带顶、底界面之间产生一种平行于 界面的波动。
散射波:相对于波长较小或可比时则发生散射。
斯奈尔定理:是描述反射波和透射波射线几何关系的一个定律,所以又称为反射透射定律。
其主要内容有以下三个方面:①入射线、反射线、透射线在同一平面内(即射线平面)②入射角=反射角③透射角取决于入射角和界面上、下介质的波速比值PV V V =='=211sin sin sin βαα 式中v1、v2分别为界面上、下介质的波速,p 为射线参量纵向分辨率:地震记录沿垂直方向可分辨的最小地层厚度 横向分辨率:地震记录沿水平方向可分辨最窄的地质体的宽度第一菲涅尔带:地表点震源发出的球面波到达界面时的波前面,与前面相距1/4波长先期到达的另一波前面在界面上形成的圆杨氏模量:当弹性体在弹性限度内单向拉伸时,应力与应变的比值。
泊松比:介质的横向应变与纵向应变的比值。
第三章地震资料采集方法与技术一.野外工作概述1.陆地石工基本情况介绍试验工作内容:①干扰波调查,了解工区内干扰波类型与特性。
②地震地质条件调查,了解低速带的特点、潜水面的位置、地震界面的存在与否、地震界面的质量如何(是否存在地震标志层)、速度剖面特点等。
③选择激发地震波的最佳条件,如激发岩性、激发药量、激发方式等。
④选择接收和记录地震波的最佳条件,包括最合适的观测系统、组合形式和仪器因素的选择等。
生产工作过程:地震队的组成(1)地震测量:把设计中的测线布置到工作地区,在地面上定出各激发点和接收排列上各检波点的位置(2)地震波的激发陆上地震勘探的震源类型:炸药震源和可控震源。
激发方式:炸药震源的井中激发、土坑等。
激发井深:潜水面以下1-3m,(6-7m)。
(3)地震波的接收实现方式:检波器、排列和地震仪器2.调查干扰波的方法(1)小排列(最常用)3-5m道距、连续观测目的:连续记录、追踪各种规则干扰波,分析研究干扰波的类型和分布规律。
从地震记录中可以得到干扰波的视周期和视速度等基本特征参数(2)直角排列适用于不知道干扰波传播方向的情况Δt1和Δt2的合矢量的方向近似于干扰波的传播方向(3)三分量检波器观测法(4)环境噪声调查信噪比:有效波的振幅/干扰波的振幅(规则)信号的能量/噪声的能量3.各种干扰波的类型和特点(1)规则干扰指具有一定主频和一定视速度的干扰波,如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。
面波(地滚波):在地震勘探中也称为地滚波,存在于地表附近,振幅随深度增加呈指数衰减。
其主要特点:①低频:几Hz~20Hz;②频散(Dispersion):速度随频率而变化;③低速:100m/s ~1000m/s,通常为200m/s~500m/s;④质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。
面波时距曲线是直线,记录呈现“扫帚状”,面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。
(能量较强)声波:速度为340m/s左右,比较稳定,频率较高,延续时间较短,呈窄带出现。
地震勘探原理(上)---------陆基孟主编(精华部分)一、名词解释1.综合平面法:在平面图上,表示出激发点和接收点的相对位置关系,同时也显示观测到的地段。
2.偏移距:为炮点与最近检波点的距离。
3.波剖面:在某时刻,以质点所在的位置为横坐标,以质点离开平衡位置的距离为纵坐标,画出某时刻振动情况(波形曲线),称为波剖面。
4.道间距:埋置在排列上的各道检波器之间的距离。
5.干扰波:指妨碍追踪和识别有效波的波。
如面波、多次反射波。
6.(非)纵测线:一般炮点和接收点都放在同一测线上叫作纵测线,炮点与接收点不在同一测线上,叫非纵测线。
7波前(后):振动刚开始与静止时的分界面,即刚要开始扰动的那一时刻。
同样,振动刚停止时刻的分界面为波后。
波前或波后是用面表示的,不是曲线。
二、简答题1、共炮点与共中心点的区别:1)共反射点时距曲线只反映界面上的一个点R的情况,而共炮点反射波的时距曲线反映的是一段反射界面的情况。
2)地震勘探上习惯把x=0时的反射波传播时间叫做t0,即t0=2h0/V。
在共炮点反射波时距曲线上,这个t0反映激发点O处反射波的垂直反射时间(也叫做回声时间),在共反射点时距曲线上,t0时间代表共中心点M处的垂直反射时间。
2、动静校正的区别:动校正:在水平界面的情况下,从观测纵到反射波旅行时中减去正常时差Δt,得到x/2处的t0时间。
这一过程叫做正常时差校正,或称动校正。
不同位置(偏移距x),不同的深度(h),动校正量不同,校正量均为正值。
静校正:为了改善地震剖面的质量,需要表层因素的校正,即为静校正。
不同位置(偏移距x),不同的深度(h),动校正量不同,静校正量可为负值。
3、组合与叠加在压制干扰波上的区别:在实际效果中,n 次叠加的统计效果要比n 个检波器组合的好。
原因在于组合是同一次激发,由n 个检波器接收到的信号的叠加,检波器接收到的随机干扰是由同一震源在同一时间产生的。
而多次叠加中一个共反射点道集的各道,是在各次激发时分别接收到的,因而记录下的随机干扰是由震源在不同时间、不同地点激发,不同时间、不同地点接收的,多次叠加中各道的随机干扰更符合“互不相关”的条件。
绪论部分地震勘探①它是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造和有用矿藏的一种勘探方法②包括三种方法:反射波法地震勘探方法、折射波法~、透射波法~③原理是利用地震波从地下地层界面反射至地面时带回来的旅行时间和波形变化的信息推断地下的地层构造和岩性地震勘探的生产过程及其任务①野外采集工作(在初步确定的有含油气希望的地区布置测线,人工激发地震波,并记录下来)②室内资料处理(利用数字电子计算机对原始数据进行加工处理,以及计算地震波的传播速度)③地震资料的解释(综合其他资料进行深入研究分析,对地下构造特点说明并绘制主要层位完整的起伏形态图件,最后查明含油气构造或者地层圈闭,提供钻探井位)油气勘探的方法特点方法有:地质法,物探法,钻探法①地质法是通过观察,研究出露在地面的地层,对地质资料进行分析综合,了解一个地区有无生成石油和储存石油的条件,最后提出对该地区的含油气远景评价,指出有利地区②物探法是根据地质学和物理学原理。
它是利用各种物理仪器在地面观测地壳上的各种物理现象,从而推断地质构造特点,寻找可能的储油构造。
是一种间接找油的方法③钻探法就是利用物探提供的井位进行钻探,直接取得地下最可靠的地质资料来确定地下的构造特点及含油气的情况。
第一章地震波运动学子波具有确定的起始时间和有限能量的信号称为子波在地震勘探领域中子波通常指的是1—2个周期组成的地震脉冲。
地震子波由于大地滤波器的作用,尖脉冲变成了频率较低、具有一定延续时间的波形,成为地震子波。
震源产生的信号传播一段时间后,波形趋于稳定,这时的地震波也为地震子波。
地震波运动学研究地震波波前的空间位置与其传播时间的关系,研究波的传播规律,与几何光学相似,也是运用波前、射线等几何图形描述波的运动过程和规律,也称为几何地震学正常时差界面水平情况下,对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射波旅行时之差,这纯粹是因为炮检距不为零引起的时差。
1.有关地震勘探的一些基本概念1.1 地震勘探是勘探石油的有效方法勘探石油的方法和技术,按其勘探手段划分,可分为地质法、物探法和钻探法三种基本类型。
地球物理勘探法(物探法)运用物理学的原理和方法,即利用地壳中岩石的物理性质(如岩石的弹性、密度、磁性和电性)上的差异来研究地球,了解地下岩层的起伏情况和组成情况,从而达到寻找储油构造以勘探石油的一种勘探方法。
1.2 地震勘探基本原理地震勘探是利用人工激发地震波的方法引起地壳的振动,并用仪器把来自地下各个地层分界面的反射波引起地面上各点的振动情况记录下来。
利用记录下来的数据,对其进行过处理分析,从而推断地下地质构造和地层岩性的特点。
地震勘探查明地下地质构造特点的原理并不难理解。
利用声波反射现象可测定障碍物离开声源的距离,是我们都知道的物理原则。
其计算公式为:)1()(21t v S *=其中:S 障碍物离开声源的距离v 波传播速度 t 波旅行时间如声波速度为v =340m /s ,波由发声到回声的旅行时间为t =10s ,则障碍物到声源的距离为:我们可沿地面上任一条测线逐段进行预测,并对观测数据用计算机进行处理就能得到形象地反映地下岩层分界面起伏变化的资料── 一条测线的地震剖面图。
它近似地反映了地下反射界面的构造形态。
在工区内布置一系列测线形成一个测网,并采用相同的方法进行观测和数据处理,就可得到地下地层起伏的完整形态;再综合其它物探方法与地质钻井等各方面的资料,进行去伪存真、去粗取精、由表及里的分析和研究,就能查明地下可能的储油构造,为钻探确定和提供井位。
图1 倾斜界面的反射图2 背斜上的反射概括地说,所谓地震勘探,就是通过人工激发(炸药震源或其它震源)在地面产生地震波,并研究地震波在地下地层中的传播规律,借以查明地下储油地质构造,为寻找油气田或其它目的服务的一种地球物理勘探方法。
1.3 地震勘探的内容地震勘探的全部生产工作,基本可分为以下三个组成部分。
名词解释:地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt1得到x/2处的t0时间,这一过程叫动校正或正常时差校正.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系,他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波:震源产生的信号传播一段时间后,波形趋于稳定,我们称这时的地震波为地震子波。
爆炸时产生的尖脉冲,在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播,当传播到一的距离后,波形逐渐稳定,我们称这时的地震波为地震子波。
正常时差的定义第一种定义:界面水平情况下,对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射波旅行时之差,这纯粹是因为炮检距不为零引起的时差. 第二种定义:在水平界面情况下,各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时间差.填空:1.垂直分辨率指沿垂直方向分辨薄层的能力,他的极值为a/4.2.倾斜界面共炮点反射波时距曲线形状为双曲线,极小值点坐标为(-2hsinθ,2hcosθ/v)或(2hsinθ,2hcosθ/v),绕射波极小点坐标(L,根号下(L平方+h平方)+h/v)3.地震反射界面是一个波阻抗存在差异的界面.4.折射波形成条件是上覆地层速度小于下覆地层的速度和达到临界角θc,盲区半径是2htanθc.5.当测线为任意方向时,界面真深与法线深度的关系为Hz=h/cosμ(其中Hz为界面真深度,H为法线深度,μ为真倾角)6.反射波振幅大小取决于反射界面反射系数的绝对值,到达时间取决于界面的深度与波的速度,极性正负取决于反射系数的正负.7.地层的吸收作用使地震记录的分辨率降低.8.组合检波是利用波与干扰波传播方向有差别来压制干扰波的.简答:1.简述地震勘探原理地震勘探根据岩石的弹性差别进行工作的,波遇到障碍物会发生反射和透射,折射.通过测反射波和透射波的性质,可以确定障碍物的距离.地震勘探是人工激发地震波.通过在地面布置测线,接收反射波,然后进行一些处理,从而来反映地下构造情况,为寻找油气和其他勘探目的的服务,生产工作包括三个环节:1野外数据采集2室内数据处理3地震资料解释,与其他方法相比,具有高精度的优点,但耗资大.2.有效波与干扰波的区别?分别用什么方法压制?1有效波与干扰波在传播方向上有可能不同,可以用组合检波来压制.2有效波与干扰波在频道上有差别,可以采用频率滤波来压制,即带通滤波.3有效波与干扰波在动校正后在剩余时差可能有差别,可以采用多次叠加来压制.4有效波与干扰波在他们出现的规律上可能有差别,也可以用组合方法来压制.3.写出水平叠加剖面的形成过程,并指出有何缺陷?1地震资料采集2进行室内的解编,即将资料转变为道序形式和处理系统内部格式表示的数据形式3道编辑,删除废炮,废道及类脉冲等非期望波.4观测系统的定义5切除处理6静校正,消除地形等的影响7滤波8振幅校正9反褶积,提高分辨率10速度分析和动校正11水平叠加,这便是水平叠加剖面的形成过程. 其缺点是:当界面倾斜时,我们按共中心点关系进行抽道集,动校正,水平叠加,其实并不是真的共反射点叠加,在剖面上存在绕射波没有收敛干涉带没有分解,凹转波没有归位等问题.叠加部总是把界面上反射点的位置显示在地面,共中心点下方的铅垂线上,水平界面时与实际情况符合,倾斜时与情况不符.4.影响水平叠加效果的因素有那些?多次覆盖参数的选择,动校正速度的大小,地层本身的性质.5.在地震剖面上常见的异常波识别标志有那些?常见的异常波有三种即岩性突变点,有关的绕射波,断面处出现断面反射波和凹界面产生的回转波.绕射波同相轴经动校正水平叠加后为曲线.而反射波经动校正后为一条直线,断面反射波在地震剖面上表现为同相轴断开,数目突增减或消失,同相轴突变,反射零乱或出现空白带和标准反射波同相轴发生分叉,合并,扭曲.强相位转换等现象.回转波在剖面上主要表现为蝴蝶结状同相轴交逆叉.6.地震反射界面的地质意义是什么?地震反射界面指波阻抗存在差异的界面,他不能完全反映岩性存在差异的界面,但是能反映一些岩性突变点,如不整合面,断续,以及凹界面等,从而帮助查明地下构造.7.简述费马原理与惠更斯原理?并用费马原理证明地震波反射定律费马原理:波在各种介质中传播遵循时间最短原理,可用数学上求最小值方法,利用费马原理证明地震波反射定律.惠更撕原理:波前传播至一位置,可以看作一个新的波源,每个质点都激发球面波向前传播.8.检波器组合能压制那类干扰波?为什么?检波器组合可以压制与有效波方向上有差别的干扰波,首先检波器组合可以使信号增强,但有效波增强幅度大,干扰波相对得到压制,其次,检波器组合可以使通放带变窄,则相应压制带就变宽了,所以说可以压制方向存在差别的干扰波.9.简述地震记录面貌的形成物理过程,学写出制作人工合成地震记录的过程及他的作用.地震记录面貌形成过程,人工合成地震记录指地震子波s(t)和各个地层界面的反射系数随界面双程垂直时间t 的变化R(t),来计算反射率地震记录x(t).可以用来辅助确定反射同相轴对应的地质层位,复杂构造解释,小砂体的固定等,另外可以初步估计反射的界面,深度,品质,主要的多次波能量衰减情况等.10.什么叫观测系统?地震勘探中指地震波的激发点与接收点的相互位置关系.11.为什么要进行偏移处理?偏移处理后的剖面与常见的水平叠加剖面有何不同?由于水平叠加的剖面存在自身的一些缺点,如绕射波没有收敛,干涉带没有分解,回转波没有归位等,并且其显示出来的反射点位置也往往不是地下真实的位置,因此要求进行偏移处理,经过处理后,剖面上绕射波收敛,回转波归位,从而更真实的反映地下的构造形态.12.什么叫叠加速度谱?什么叫速度扫描?叠加速度谱指将每个t0时刻上计算出的各个速度值对应的振幅平均绝对值在t0-v平面上以能量团的形式绘制出来.速度扫描指对在速度谱分析的基础上,对叠加效果不好的层段和区段,在速度谱分析的粗略拾值附近,用一系列小间隔的叠加速度表试探值作为一个叠加速度常变量,用他们分别对选定层位区段的数据进行动校正叠加,一叠加效果上判断各层的最加叠加速度值,用他们去修改叠加速度函数,用作最终动校正叠加的速度函数.13.动校正的用途是什么?动校正就是从观测旅行时间中减去正常时差,他的作用是将非零炮检距近似转化为零炮检距,从而使叠加后能客观的反映地下形态.15.影响地震波振幅强弱的因素有那些?振幅信息在地震资料中解释中有那些用途?震源,激发条件与环境,地层的反射系数的值大小,波速,各种噪声干扰,传播介质对波能的吸收等.有以下用途:1识别有效波,进行波对比.2估算薄层厚度3利用反射波振幅的异常检测油气,油水界面,即亮点技术4可以了解岩性信息5进行岩性解释和油气检测.16.为什么说水平叠加时间剖面不是地质剖面的简单映象?一般情况下,在地层倾角小,构造简单的情况下,能较直观反映地下剖面,但是又有较大的差别:1根据钻井资料得到的地质剖面上的地层界面,与时间剖面上的同相轴在数量上,位置上常常有差别,不一一对应.2时间剖面上的反射波同相轴及波形本身包含了地下地层的构造信息和岩性信息,但反射波同相轴是与地下界面对应的,与两个层有关,必须经过处理,才能与地质剖面更直接对比3地质剖面反映沿铅重方向上的地质情况,而时间剖面是来自三维空间的信息4实际构造复杂,可使用相轴与地下真实情况有误差,另外还常有异常波干扰等.17.地震检波器组合有何作用?列举几种组合形式?海上采用什么形式?组合可以压制干扰波,提高信噪比,改善地震记录的质量,有线性和不等灵敏度组合,面积型的组合,如星型,三角形,矩形.1野外的检波器组合2野外震源组合3室内的混波.18.断层在地震剖面上的识别标志主要有那些?1同相轴错断2反射同相轴数目突增减或消失,波阻间隔突然变化3反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带4标准反射波同相轴发生分叉,合并,扭曲,强相位转换等现象5异常波出现.3D水平切片的基本特点:水平切片是利用平行于时间(或深度)基准面的平面切割3D数据体得到的。
水平切片上的反射同相轴是上述平面切割各层反射波得到的图像。
同相轴的宽度与反射波的频率及界面倾角有关。
频率越小,同相轴越宽;界面倾角越小,同相轴越宽;水平切片上反射同相轴的走向是界面的走向。
19.水平叠加地震时间剖面是如何形成的?为什么要进行地震资料室内处理?1解编2道编辑3观测系统定义4切除处理5静校正6滤波7振幅校正8反褶积9速度分析和动校正10叠加.因为野外记录的数据一方面存在多种干扰能量,需要通过处理手段予以清除,另一方面其表现形式很不直观,与地下地质构造形态间的关系不明显,不能方便的反映岩层构造形态和特征,更不能反映岩性,储层等方面的变化,因此需要进行是室内处理,消除干扰,方便地质解释,以便指导工作.20.地震勘探基本上分为三个环节第一阶段是野外工作,第二是室内资料处理,第三是地震资料的解释.21.影响地震记录分辨能力的因素很多,例如影响△t的主要因素有震源特性,大地滤波因子,记录仪器特性的.影响△τ的因素主要是地层的波速v和地层厚度Δh.22.菲涅尔带可以这样定义:若在界面上o`点两侧的c,c`点产生的绕射子波与o`点产生的绕射子波到达o点的时差为T/2,则认为c,c`以内的点产生的绕射子波在o点是加强的.提高横向分辨能力的办法主要是提高频率和进行偏移归位使绕射波收敛.小于菲涅尔带的地质体的反射,类似于点绕射振幅也比长于菲涅尔带的反射振幅要小.23.凸界面的反射波凸界面反射波同相轴在水平叠加剖面上出现的范围要比实际的背斜构造的范围宽,这就容易造成与两翼较平的反射波发生干涉,相同曲率的凸界面,埋藏越深,凸界面反射波出现的范围越大,并且凸界面对发射波能量有发散作用.是背斜构造的水平叠加剖面,经过偏移处理后的结果.原来在图中发散开的同相轴收敛到正确位置,并且与两翼较平的反射波的交叉干涉现象也消除了,偏移处理是使凸界面反射波恢复正确形态的有效办法.24.回转波的形成和特点--回转波实质上就是凹截面上的反射波,这是它与正常反射波的共性.另一方面,由于它是在凹界面上形成的,时距曲线形状可能很复杂,具有交结点和回转点,即界面上的反射点坐标和时距曲线上的点的坐标不是单一对应的关系.2.什么叫几何地震学?几何地震学又称地震波的运动学,是研究波前的空间位置与传播时间的关系,通过引入波前、射线等概念来描述波的传播规律。