地震反射波成像新方法及其理论基础
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方法原理地震勘探中的反射共偏移方法,利用该方法进行有效的相位对比与追踪可获得反射界面的位置及厚度关系。
现对其方法原理作以简单介绍。
反射共偏移法又称陆地声纳法,依据反射波勘探原理,在单边排列的基础上选定最佳偏移距,即最佳反射窗口,采用单道或多道叠加小步长顺移前进观测系统(图1)。
“偏移成像”功能指在给定速度等参数后将地震时间剖面转换成空间剖面一种数据处理技术。
它最大限度地将反射同相轴归位到空间反射点上,同时消除了由于倾斜界面、尖灭点等引起的反射相位“偏移”现象,因而有利于地震剖面的解释和应用。
它所应用的原理就是多次覆盖原理。
所谓多次覆盖就是共反射点水平叠加,简称水平叠加,它是20世纪60年代初期发展起来的地震勘探方法。
它的实质是对反射界面上同一反射点进行重复观测,而激发点和接收点是在不断改变。
从而达到增强有效波、压制干扰波。
单边排列观测系统(如图1所示)指仅在接收点排列一侧激发的观测形式。
设某一单边排列接收道数为R 、道间距为I 、偏移距为O 、移动步距为P ,由几何地震学知当界面水平时其反射段长度为:2)1(-*=R I L 当整个排列移动步距P 小于反射段L 时出现反射段重复即多次覆盖。
图1 单边排列多次覆盖示意图资料的处理与解释反射共偏移探测数据在自行研制开发的KDZ2.8软件平台上进行,其中时间域里主要处理过程包括:信号录入、格式转换、预处理、数字滤波、修饰处理和偏移剖面形成与显示等内容,其中预处理包括道集重排、振幅平衡、静校正、二次采样等,修饰处理包括空间混波等。
处理的结果是由获得偏移时间剖面,根据剖面中反射相位同相轴的连续追踪与对比,结合已知地质资料及地质体的各种特征进行解释,最终形成地质剖面。
不同地质体在时间剖面中具有不同的反射波同相轴特征,即反射时间不同。
其界面的具体位置要根据每一组反射波旅行时间进行深度计算。
地震波反演成像方法的理论分析与对比任浩然;王华忠;黄光辉【摘要】Based on the mathematical and physical theory of wave equation, the full waveform inversion, travel-time tomography, least squares migration and migration velocity analysis can be included into a same inversion frame. Based on Bayes theory, this paper analyzed and compared these methods. It is proved that the full waveform inversion can use most seismic information, but the overlying of different information increases the difficulty of its usage. Under the guidance of signature waveform inversion, the characterized information were extracted to carry out seismic inversion, and several schemes were analyzed and compared theoretically.%全波形反演、旅行时层析、最小二乘偏移和偏移速度分析具有相同的反演框架,以Bayes估计理论为基础对这些方法进行了分析和对比,证明了全波形反演能够利用最多的地震信息,但多重因素的叠加加大了其实用性的难度。
针对这一问题,以特征波形反演为指导,对提取的地震波场的特征化信息进行了地震反演,并对其反演方案进行了理论分析和对比。
反射波地震勘探原理和资料解释1. 你知道反射波地震勘探原理是啥不?就好比我们在黑暗中用手电筒去寻找东西,地震波就是那束光,通过它的反射来了解地下的情况。
比如说,在探测石油的时候,就靠它来找到那些隐藏的宝藏呢!2. 嘿,反射波地震勘探原理可神奇啦!就像我们玩捉迷藏,地震波去探寻地下的秘密,然后把信息带回来。
你想想看,要是没有这个原理,我们怎么能发现地下那么多有趣的东西呀,比如珍贵的矿产!3. 反射波地震勘探原理呀,简单来说就是给地下做个“CT”。
哎呀,就像医生给病人检查身体一样!比如探测地质结构,不就像了解人体的骨骼架构嘛,多重要啊!4. 哇塞,你可别小看反射波地震勘探原理哦!这就好像是给地球内部开了一扇窗,让我们能看到里面的景象。
像探测地下的洞穴,没有它怎么行呢!5. 反射波地震勘探原理,这可是个大宝贝呀!好比是我们探索未知世界的钥匙。
你说,要是没有它,我们怎么能搞清楚地下到底有啥,比如神秘的地质断层呢!6. 嘿呀,反射波地震勘探原理真的太有意思啦!就如同一个侦探在寻找线索,地震波就是那关键的线索呀。
像寻找地下的含水层,没有它可就难咯!7. 你想过反射波地震勘探原理有多重要吗?那简直就是打开地下奥秘之门的魔法呀!就像我们能通过它找到隐藏的地下宝藏,比如古老的遗迹,多神奇呀!8. 反射波地震勘探原理,这可真是个了不起的东西呢!就好像是我们在黑暗中点亮的一盏明灯,照亮地下的路。
比如探测地下的岩浆活动,没有它可咋办呀!9. 哇哦,反射波地震勘探原理真的好酷呀!如同一个超级英雄,为我们揭示地下的秘密。
像搞清楚地下的岩层分布,这可全靠它啦!10. 嘿,别小瞧了反射波地震勘探原理和资料解释呀!这可是我们了解地球内部的重要途径。
就像我们要了解一个人的内心,不通过特别的方法怎么行呢!比如说要找到深埋地下的天然气,没有它们可就难了呀!我的观点结论:反射波地震勘探原理和资料解释真的非常神奇和重要,它们让我们能够深入了解地球内部,为各种地质研究和资源勘探提供了关键的依据,我们应该好好利用和发展它们呀!。
反射地震勘探的原理
反射地震勘探的原理是基于地震波在不同介质中传播时遇到弹性性质不同的地层界面时会发生反射这一物理现象。
具体过程如下:
1.激发源:首先,通过在地面或水中放置爆炸装置、气枪或其他震源设备产生人工地震波,这些震源会向地下发射脉冲能量。
2.地震波传播:产生的压缩波(纵波P波)和剪切波(横波S 波)以特定的速度(取决于岩石的密度和弹性模量)向下传播并通过地层结构。
3.波的反射与折射:当波遇到上下两层地层之间的波阻抗差异(即密度与速度乘积的差异)较大的界面时,部分地震波会被反射回来,部分则会继续穿透或者发生折射。
4.接收信号:布置在地表或水下的地震检波器(也称为地震记录仪)会接收到这些反射回来的地震波,并将它们转换为电信号记录下来。
5.数据处理与解释:收集到的原始地震记录经过一系列复杂的信号处理技术(如叠加、偏移等),可以形成二维或三维地震剖面图。
通过对这些图像进行分析,地质学家和地球物理学家能够识别出地下岩层的边界位置、厚度、结构形态以及可能存在的油气藏等地质特征。
地震反演方法概述地震反演:由地震信息得到地质信息的过程;地震反射波法勘探的基础在于:地下不同地层存在波阻抗差异,当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时,会发生反射从而形成地震反射波。
地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积,而某界面的法向入射反射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。
也就是说,如果已知地下地层的波阻抗分布,我们可以得到地震反射波的分布,即地震反射剖面。
即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖面的过程称为地震波阻抗正演,反之,由地震反射剖面得到地层波阻抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。
叠前反演主要是指AVO反演,通过AVO反演,可以获得全部的岩石参数,如:岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。
叠前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资料。
多道叠加虽然能够改善资料的品质,提高信噪比,但是另一方面,叠加技术是以动校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化的假设为基础的。
实际上,来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮检距上是不同的,并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。
这种地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂,主要原因就在于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多方面都是不同的。
叠加破坏了真实的振幅关系,同时损失了横波信息。
叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征,来揭示岩性和油气的关系。
叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。
理论上讲,利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演,提取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模量、剪切模量等参数。
叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。
与叠前反演不同,叠后反演只能得到纵波阻抗。
虽然叠后反演与叠前反演相比有很多不足之处,但由于其技术方法成熟完备,到目前为止,叠后反演仍然是主流的反演类型,是储层预测的核心技术。
介绍几种叠后反演方法:1)道积分:利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗(速度)的直接反演方法。
地球物理学中的地震成像技术地震成像技术是一种利用地震波传播速度和路径的物理方法来探测地下结构和岩石性质的技术,被广泛应用于勘探、开发和监测油气资源,地质灾害预测和矿产资源勘查等领域。
其基本原理是测量地震波在不同介质中传播速度和反射特性,在计算机上重建地下结构图像,以便研究地质构造和岩石性质变化,提高资源勘探、环境管理和地震预警等方面的精度和效率。
地震成像技术的发展历程地震成像技术的历史可追溯到20世纪初,当时美国地质学家泰勒(R. E. Taylor)首次利用地震波探测了墨西哥湾海底地壳结构,标志着地震成像技术的诞生和起步。
20世纪30年代,美国哥伦比亚大学的著名地球物理学家贝坦库特(C. C. Bates)和霍普金斯(H. H. Hopkins)等人,采用纵波地震勘探方法成功地探测了德克萨斯境内的一个油田,为地震成像技术的应用奠定了基础。
20世纪50年代,反射地震勘探技术的发展,为地震成像技术的应用提供了新的方法和技术手段。
20世纪60年代末期,美国斯坦福大学的康插(F. A. McMechan)提出折射波勘探技术,该技术提高了地震信号质量和地下结构分辨率,成为地震成像技术发展的重要里程碑。
20世纪70年代中期,美国军方启动了“暴风战争”行动,推动了地震成像技术的飞速发展,各种改进和创新层出不穷。
21世纪以来,人工智能和大数据技术的不断应用,进一步提高了地震成像技术的精度和效率。
地震成像技术的应用领域1.油气资源勘探地震成像技术在油气勘探中起着至关重要的作用。
通过借助地震波在地下介质中的传播规律,能够准确重构油气藏地下构造和岩石性质,确定沉积环境和古地理体制,评估资源量和开采效益等。
尤其在复杂的非常规油气藏勘探中,地震成像技术几乎成为不可或缺的工具。
2.地质灾害预测地震成像技术在地质灾害预测中也有广泛的应用。
例如在地震灾害预测中,通过精细的地震波反演成像技术,能够找出中长期发生地震的可能性较大的地区,并通过分析作用因素,及时预警,提高防灾减灾的能力。
反射波法基本测试原理与波形分析反射波法是地球物理勘探中常用的一种方法,主要用于确定地下的结构和性质。
反射波法的基本原理是利用地震波在地下介质中传播时的反射和折射现象。
它通过在地面上布设一系列地震源(如炮点)和地震接收器(如地震传感器),并记录地震波在地下介质中传播的反射和折射波。
在地震源激发的地震波传播过程中,波在地下介质中遇到不同密度和速度的层界面时会发生反射和折射。
当地震波从一种介质传播到另一种介质时,部分能量会被反射回地面,形成反射波;同时,一部分能量会继续传播到下一个介质中,形成折射波。
地震接收器可以记录到这些反射波和折射波的到达时间和幅度。
在波形分析中,根据记录到的地震波数据,可以通过计算地震波的到达时间和幅度差来推断地下介质的性质和结构。
其中到达时间差反映了不同层界面的深度,而振幅差则与地下介质的物性有关。
根据这些数据,可以绘制出地下层界面的剖面图,并进一步解释地下地质构造和储层性质。
波形分析还可以通过计算地震波的速度来推断地下介质的密度和岩性。
地震波在传播过程中,速度会受到地下介质物性的影响,不同的岩石类型和密度会导致地震波的速度发生变化。
通过分析地震波的速度,可以推断地下地质中的不同岩性类型和密度分布情况。
这对于石油勘探和地质工程等方面具有重要意义。
然而,反射波法也存在一些技术难题和局限性。
首先,由于地震波在地下介质中的传播受到多种因素的影响,如介质异质性、波场衰减等,波形的解释和分析较为复杂。
其次,反射波法在复杂地质环境下的应用可能受到限制,如在存在大量散射介质的区域或井下存在水层等情况下,地震波的传播和反射过程会发生多次散射,导致波形分析结果的精度下降。
总之,反射波法是一种重要的地球物理勘探方法,通过记录地震波的反射和折射波的到达时间和幅度,可以推断地下介质的性质和结构。
在波形分析中,通过解释地震波的速度和振幅变化,可以推断地下介质的密度和岩性。
然而,反射波法也面临一些技术难题和局限性,需要结合其他地球物理方法和地质资料进行综合分析。
地震成像方法
地震成像是一种重要的地震技术,它利用通过地壳中反射回来的弹性波形,来分析地壳中不同层次和结构的空间分布,以了解地质构造。
它可以将深层的隐藏地质体转换为与地表可见的形态相近的数据形态,这样它们可以更准确的被采集到和操作。
地震成像方法一般分为两类:逆时偏移(Reverse Time Migration,RTM)和差分时偏移(Difference Time Migration,DTM)。
RTM是一种基于弹性波传播的对称的正演方法,它可以根据多种类型的地形条件探测到积聚成图像的波形变化记录,以及地表表征信息。
它最大的优势是允许目标层次和尺度重构,使更多的反射特征能够被捕捉到地面或者测量位置。
DTM是一种采用差分法提取能量信息的非对称正演方法,它可以提取更小尺度下目标成像断层物理特征,这样就可以准确定位断层位置,及其关联的定量地震参数包括衰减,场设计及激发效果。
DTM和RTM方法的结合利用双水平(主和次)反射抛射,可以用于全方位的成层结构反演,以及分段连续的深部断层特征信息的反演和定位。
因此,这种技术可以保证地震成像在高普适性和精确表达的能力方面的效率与可靠性。
总之,地震成像方法是一种准确、可靠、通用的地震技术,它不仅可以检测出深层隐藏的地质形态,而且还可以进行全面的成层结构反演和断层特征的定位。