7 地震资料地层解释

勘查技术与工程专业《地震勘探原理》教学大纲课程名称：地震勘探原理(The Principle of Seismic Exploration)课程编码：121014(长江大学)学分： 5 分总学时：80 学时，理论学时：64 学时；实验学时：16 学时适用专业：勘查技术与工程（物探方向）专业先修课程：普通地质学、构造地质学、沉积岩石学、石油地质、信号分析、弹性力学执笔人：毛宁波审定人：陈传仁一、课程性质、目的与任务地震勘探是国内外应用地球物理领域中发展得最为成熟、应用面也最为广泛的一种地球物理方法。

地震勘探基本原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘测地下的地质情况。

在地面或水面某处激发的地震波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面或水面，用专门的仪器可记录这些波，分析所得记录的特点，如波的传播时间，振动形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测定界面的深度和形态，判断地层的岩性，勘探含油气构造甚至直接找油，勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质、工程地质等问题。

地震勘探以精度高、分辨率高、探测深度大、信息量丰富等显著优势，在国际及我国油气勘探、工程建设、灾害防治、环境保护等方面中得到广泛的应用和充分重视。

《地震勘探原理》是勘查技术与工程专业地球物理勘探方向的主要专业基础课之一，本课程的任务是使学生掌握作为地球物理勘探方法之一的地震勘探的基本原理和基本方法，其中包括地震波运动学的基本概念与原理、地震勘探野外数据采集基本原理与方法。

了解地震数据处理的基本流程。

掌握地震数据解释中的基本原理，了解地震资料解释方法及其应用，为学生将来从事地震勘探科研与管理工作打下必备的专业理论基础和掌握必要的专业基本知识和技能。

二、教学内容与学时分配第一章绪论2学时◆重点◆地震勘探的基本原理◆地震勘探在石油勘探开发中的地位与作用◆地震勘探三大生产环节、技术发展史◆难点◆石油地震勘探与天然地震的异同◆石油地震勘探与浅层地震的异同第二章地震波的理论14学时◆重点◆地震波的基本概念◆地震波的传播规律◆在几种介质模型下反射波时距曲线方程◆水平界面情况下折射波时距曲线方程◆频谱分析的基本概念◆傅立叶展式的重要性质◆地震波频谱特征及其应用◆影响地震反射振幅的主要因素◆难点◆地震视速度和视波长的概念◆反射波、折射波和直达波时距曲线的关系◆识别野外地震记录上的各种类型的地震波◆不同类型地震波在频谱上的特征与差异◆地震波的吸收与衰减◆地震波的几何扩散◆地震波的散射第三章地震资料采集24学时◆重点◆地震观测系统的概念◆地震干扰波的特征与压制方法◆影响地震采集质量的主要因素◆地震野外采集的基本流程◆地震组合的基本概念◆简单线性组合的方向特性◆简单线性组合的频率特性◆组合对随机干扰的统计效应◆共中心点叠加技术的基本原理◆共反射点时距曲线方程的特点◆动校正量和动校正的基本概念◆共中心点叠加技术压制多次波原理◆难点◆观测系统的图示方法◆地震勘探对地震激发和接收的基本要求◆地震组合中提高信噪比与提高分辨率的关系◆影响地震组合效果的主要因素◆增强叠加效果与地震分辨率的关系◆共反射点时距曲线与共炮点时距曲线的异同第四章地震资料处理19学时◆重点：◆地震波的各种速度的概念◆地震均方根速度◆地震速度谱的原理◆DIX公式◆地震资料处理基本流程◆水平叠加地震剖面的特点◆地震绕射波和回转波的基本概念◆地震勘探的分辨率◆难点：◆各种地震速度的求取方法◆各种地震速度之间的相互关系◆影响地震波速度的主要因素◆地震偏移的基本原理◆各种地震偏移方法的异同第五章地震资料解释18学时◆重点：◆地震资料解释的基本流程◆断层在地震剖面上的主要特点◆地震构造图的绘制原理◆三维地震资料解释的基本方法◆难点：◆地震资料解释的主要陷阱◆地震构造图的偏移原理◆地震水平切片的特点及解释方法第六章其它地震技术3学时◆重点：地震勘探新方法和新技术◆难点：提高英文水平，掌握学习国际上新技术的方法和手段三、教学基本要求《地震勘探原理》是一门既有完整系统的理论体系，又仍在发展之中的学科。

地震资料处理（仅供参考）一名词解释（1）地震相干体：由三维地震数据体经过相干处理而得到的一个新的数据体，其基本原理是在三维数据体中，求每一道每一样点处小时窗内分析点所在道与相邻道波形的相似性，形成一个表征相干性的三维数据体，即计算时窗内的数据相干性，把这一结果赋予时窗中心样点。

（2）时移地震：利用不同时间观测的三维地震有效信息的差异进行储层监测，完善油气藏管理方案，提高油气采收率。

（3）地震亮点：指在地震剖面上，由于地下气藏的存在所引起的地震反射波振幅相对增强的“点”。

（4）地震反演：根据各种位场(电位、重力位等)、波场(声波、弹性波等)、电磁场和热学场等的地球物理观测数据去推测地球内部的结构形态及物质成分，定量计算其相关物理参数的过程。

（5）地震三维数据体：三维地震勘探经过三维地震资料处理后形成一个三维数据体，由采集的几何形态确定的（处理期间可能调整的）规则间距的正交数据点的排列。

（6）地震属性：表征地震波几何形态、运动学、动力学和统计学特征、由数学变换、或者物理变换引入的物理量。

（7）地震层序：地震层序是沉积层序在地震剖面图上的反映。

在地震剖面图上找出两个相邻的反映地层不整合接触的界面，则两个界面之间的地层叫做一个地震层序。

（8）AVO：（Amplitude Versus Offset）技术——利用振幅随炮检距或AVO 偏移距的变化来估算界面两侧介质的泊松比，进而推断介质的岩性（9）三维可视化：三维可视化是用于显示描述和理解地下及地面诸多地质现象特征的一种工具，广泛应用于地质和地球物理学的所有领域，通过计算机交互绘图和成像，从复杂的数据集中提取有意义信息的方法。

（10）地震资料综合解释：地震资料解释就是把这从野外采集的经过处理的资料转化成地质术语，即根据地震资料确定地质构造形态和空间位置，推测地层的岩性、厚度及层间接触关系，确定地层含油气的可能性，为钻探提供准确井位等。

二简答题1识别亮点的标志：(1)振幅异常(2)极性反转(3)水平反射同相轴的出现（平点）(4)速度下降(5)吸收衰减2.三维地震勘探有哪些优势(1）野外施工方便灵活，不受地形、地物条件的限制，满足面积观测、覆盖次数和炮检距相同即可。

1、均方根速度：把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线时，求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。

它是用各分层的层速度加权再取均方根值得到的。

VR2、射线速度：波沿射线传播的速度，Vr3、平均速度：地震波垂直穿过地层的总厚度与单程传播所需的总时间之比4、自激自收时间：时距曲线在t轴上的截距，在地震勘探中称为t0时间，表示波沿界面法线传播的双程旅行时间，t0=2h0/v5、真速度：波沿射线方向传播的速度，也称射线速度。

6、视速度：地震勘探中，一般是在地面或海面观测波的传播，观测方向往往和波射线方向不一致，这时沿观测方向测得的波速度称为视速度。

7、倾角时差：这种在激发点两侧对称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差由界面倾角引起的，称为倾角时差。

正常时差：任一接收点的反射旅行时间tx和同一反射界面的双程垂直时间t0的差，用△tn 表示8、波的对比：在时间剖面上根据反射波同相轴的一些特征来识别和追踪同一反射界面反射波的工作，就叫做波的对比。

波的对比是地震资料解释中的一项最重要的基础工作，对比工作的正确与否将直接影响地质成果的可靠程度。

9、地震资料地层岩性解释概念：---动力学信息主要是指地震波的振幅、频率、极性等；----地震剖面上反射波总的特征如同相轴的连续性、反射波的内部和外部几何形态等信息；----地层岩性解释可分为地层解释和岩性解释两方面（即地震地层学和地震岩性学）；10、构造发育史图：又称为古地理-古构造恢复剖面，就是将某些有地质意义的层位认为是古时期的沉积平面，然后将这一层位向上时移拉平，就可得到古构造剖面，其目的是研究这一层在其沉积时期与其它各层之间的关系。

11、振动图：在某一确定距离r处质点位移随时间而变化的曲线12、波剖图：在某一固定时刻t，介质中不同位置处的质点的位移状态变化曲线13、多次覆盖技术：多次覆盖技术也称共中心点叠加，共深度点叠加，共反射点叠加，其基本思想是在地面上不同的观测点或以不同的方式对地下某点的地质信息进行重复观测，这样可以保证即使个别观测点受到干扰也能得到地下每一点的信息。

第二章1. 选择题（1）地面与地下反射界面都是平面，界面以上介质为均匀介质，则地面上纵直测线观测的转换反射波的时距曲线为：A ．抛物线B ．高次曲线C ．双曲线D ．直线（2）在)1()(0z V z V β+=连续介质中，反射界面深度为H ，如果要观测到该界面的反射波，那么入射波的最大穿透深度max z 应为：A ．max z <HB ．max z =0sin 1αβ B ．max z =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0sin 11α C ．max z ≥H（3）当地面和地下反射介质为平面时，共炮点反射波时距曲线极小点处的视速度为：A ．界面速度B ．波传播的真速度C ．无穷大D ．零（4）相同激发点，同一倾斜反射界面的反射波时距曲线（沿界面倾向方向观测）的极小点与反射波时距曲面极小点：A ．在界面下倾方向重合B ．在激发点处重合C ．在界面上倾方向不重合D ．在界面上倾方向重合（5）激发点位于断点在地面的投影点处时，所观测的相同深度界面上的反射波时距曲线与绕射波时距曲线的斜率：A ．仅在激发点处相同B ．处处相同C ．没有一处相同D ．在远观测点处相同（6）如果地震波以临界角i 入射到倾角为ϕ的折射界面时，在地面上观测到该界面的折射波，需满足：A ．i +ϕ >90B ．i +ϕ <90C ．i +ϕ =90D ．任何情况2．判断下列说法对否？并说明理由。

（1）上覆为非均匀介质，单一平面界面，纵直测线观测的反射波时距曲线是一条光滑的双曲线。

（2）反射波时距曲线的正常时差只随炮检距的变换而变化。

（3）只有测线方向与地层方向垂直时，射线平面与铅垂面重合。

（4）对折射波来说只要有高速层存在，就产生屏蔽现象。

（5）近炮点观测的水平层状介质的反射波时距曲线近乎双曲线状。

3．回答下列问题（1）如何从波动方程过渡到几何地震学基本方程？几何地震学基本方程的适用条件为何？（2）反射波时距曲线有哪些特点？（3）试说明速度随深度呈线性变化的连续介质中，地震波的射线、波前面的传播特点。

名词解释：1.褶积模型：地震记录的褶积模型是当今地震勘探中三大环节的主要理论基础之一，其应用十分广泛，主要表现在三大方面：正演、反演和子波处理。

层状介质的一次反射波通常用线性褶积模型表示 ,即：式中:w(t)为系统子波;r(t)为反射系数函数,符号“*”表示褶积运算。

2.分辨率：分辨能力是指区分两个靠近物体的能力。

度量分辨能力强弱的两种表示：一是距离表示，分辨的垂向距离或横向范围越小，则分辨能力越强；二是时间表示，在地震时间剖面上，相邻地层时间间隔 dt 越小，则分辨能力越强。

时间间隔 dt 的倒数为分辨率。

垂向分辨率是指沿地层垂直方向所能分辨的最薄地层厚度。

横向分辨率是指横向上所能分辨的最小地质体宽度。

3.薄层解释原理：Dt<T/4 或 Dh 在 l/8 与 l/4 之间，合成波形的振幅与 Dt 近似成正比，可用合成波形的振幅信息来估算薄层厚度，这一工作称之为薄层解释原理。

4.时间振幅解释图版：我们把层间旅行时差Δ t 与实际地层的时间厚度Δ T 的关系曲线以及薄层顶底反射的合成波形的相对振幅Δ A 与实际地层的时间厚度Δ T 的关系曲线统称为时间－振幅解释图版。

5.协调厚度：在相对振幅ΔA 与实际地层时间厚度ΔT 的关系曲线上，ΔA 最大值所对应的地层厚度称为调谐厚度。

协调脉冲。

6.波长延拓：用数学的方法把波场从一个高度换算到另一个高度，习惯上称之为波场延拓。

7.同相轴：各接收点属于同一相位振动的连线。

8.波的对比：根据反射波的一些特征来识别和追踪同一反射界面反射波的工作，方法：相位对比、波组或波系对比、沿测网的闭合圈对比、研究异常波、剖面间的对比。

9.剖面闭合：相交测线的交点处同一反射波的 t0 时间应相等，是检验波的对比追踪是否正确的重要方法。

10.广义标定：是指利用测井、钻井资料所揭示的地质含义 (岩性、层厚、含流体性质等) 和地震属性参数(如振幅、波形、频谱、速度等)之间的对比关系，判别或预测远离或缺少井控制区域内地震反射信息 (如同相轴、地震相、各种属性参数等)的地质含义。

《地震资料地质解释》期末复习题及答案一、名词解释1、地震反射标志层答案：指波形特征突出、稳定且分布广泛、地质层位明确的同相轴或波组。

一般具备两个条件：①容易识别且能广泛追踪；②地质意义明确，能反映盆地内构造-地层格架的基本特征。

2、波组与波系答案：同相轴是地震剖面上反射波的相同相位的连接线。

波组是相邻若干个有一定特征且横向稳定的同相轴的组合。

一般由一两个强振幅与若干弱振幅波组成。

波系是相邻若干个有一定特征且横向稳定的波组的组合。

3、不整合面答案：不整合是指地层序列中上下两套不同时代地层之间出现过沉积间断或地层缺失的地层接触关系。

当上下两套地层之间呈不整合接触时，该接触面则称为不整合面。

4、顶超答案：界面之下的同相轴呈切线逐渐终止于该界面下，界面之下地层单元的厚度在横向上变化不大。

常与三角洲等进积显著的沉积体相伴生，与沉积过路面相对应。

5、层序（三级）：以局部不整合面及对应的整合面为界，表现为一个沉积旋回，与盆地规模的基准面旋回相对应。

不同层序组中的三级层序在层序结构，沉积体系配置特征上有显著区别。

7、同相轴：指地震时间剖面上相同相位的连接线，一般指波峰或波谷。

8、构造样式：是指在剖面形态、平面展布、排列和应力机制上有着密切联系的相关构造的总体特征，是了解特定构造变形条件下所产生的一系列构造变形的总体概貌。

9、上超：界面之上的同相轴由盆地原始的低部位向高部位逐个终止于其下倾角更大的同相轴之上，是超覆不整合面的表现。

10、地震反射构型：指同相轴的形态和叠置关系。

11、地震反射结构：地震反射同相轴的物理地震学特征，包括其视振幅、视周期（视频率）、波形和连续性四个方面；12、地震反射连续性：指同相轴的视振幅、视频率在横向上的稳定程度。

本质上反映的是界面上、下岩性差别或界面间距在横向上的稳定程度。

13、不均匀加积：同一地层单元内的岩性横向上变化较大，岩层厚度也不稳定，但总体上沉积速率较接近。

14、进积：逐渐变年轻的准层序逐层向盆地方向沉积并可延伸较远，即反映了沉积体系不断向盆地方向进积的过程，其沉积速率比可容纳空间增长速率大。

地震资料解释中必须弄懂的50个基本概念！地震资料解释中的基本概念.1. 地震资料解释是将地震信息转换成地质信息。

核心就是依据地震剖面的反射特征和地震信息，应用地震勘探原理和地质基础理论，赋予其明确的地质意义和概念模型2.地震解释的发展阶段: 地震构造解释阶段----在构造地质学和地震成像基本原理的基础上，确定地下主要反射界面的埋藏深度，落实和描述地下岩层的构造形态特征，为钻探提供有力的构造圈闭是其主要目的。

地震沉积解释阶段----以地震地层学和层序地层学理论（思想方法）为基础，以落实隐蔽油气藏、描述地下储层空间几何形态为主要目的.地震资料综合解释阶段----以地震资料为基础，综合一切可能获得的资料（包括地质、钻井、测井以及地球化学和其他地球物理资料），合理判断和分析各种地震信息的地质意义，以达到精确重现地下地质情况。

3.地震子波：震源激发时产生尖脉冲，在激发点附近的介质中以冲击波的形式传播，当传播到一定距离时，波形逐渐稳定，称该时刻的地震波为地震子波4.地震剖面的种类：时间剖面有两种：一是水平叠加时间剖面，简称水平剖面；二是叠加偏移时间剖面，简称偏移剖面。

时间剖面的显示：波形剖面，变面积剖面，变密度剖面，波形加变面积剖面，彩色显示剖面，5. 时间剖面的特点：时间剖面由图头和记录两部分组成。

图头部分：位于剖面的起始部分，用以说明剖面的工区、测线号、起止桩号、剖面性质、野外施工参数和处理方法与流程，其显示内容由处理人员提出。

记录部分：是时间剖面的主要部分。

横轴：代表共中心点叠加道的位置，一般用CDP点号和相应的测线桩号表示。

CDP点距为道距的一半，通常为25m。

桩号SP，单位为米或千米。

纵轴：双程反射时间T。

单位为秒。

速度谱：每km一组显示于剖面上方地形线: 显示于剖面上方或下方。

基准面：统一或浮动的，多选在低速带之下。

地震剖面上0秒所对应的海拔。

视周期：相邻波峰(谷)之间的时间长度视主频：视周期的倒数。

第五章1,、时间剖面与地质剖面存在的主要差别？解决地震剖面存在问题的途径？主要差别（1）在测线同一点，根据钻井资料得到的地质剖面上的地层分界面与时间剖面上的反射波同相轴在数量上、出现位置上常常不是一一对应的。

（2）时间剖面的纵坐标是双程旅行时，而地质剖面或测井资料是以铅垂深度表示的，两者需经时深转换，其媒介就是地震波的传播速度，它通常随深度或空间而变化。

（3）时间剖面上的反射波振幅、同相轴及波形本身包含了地下地层的构造和岩性信息。

但是反射波同相轴是与地下的分界面相对应，一个界面的反射特性又与界面两侧的地层、岩性有关。

必须经过一些特殊处理才能把反射波所包含的“界面”的信息转换成为与“层”有关的信息后，才能与地质和钻井资料进行直接地对比。

（4）地震剖面上的反射波通常是反射子波叠加、复合的结果。

复合反射子波的形成取决于地下一组靠的很近的地层结构的稳定性，如薄层厚度、岩性、砂泥岩比等。

（5）在水平叠加剖面上常出现各种特殊波，如绕射波、断面波、回转波、侧面波等。

这些波的同相轴形态并不表示真实的地质形态，它们在全三维偏移剖面上都会准确归位。

途径（1）通过数学关系（如三个角度或三个深度的相互转换关系）换算得到地质分界面的正确空间位置。

（2）偏移处理它是把反射和绕射准确归位到其真实位置的反演过程。

（3）进行空间校正，恢复地质t构构造的真正形态。

它是利用水平叠加剖面进行对比解释后，对绘制的目标层造图进行空间校正的一系列工作过程。

2、地震剖面上识别各种波的主要标志？（1）强振幅反射波一般以较强的振幅出现在干扰背景上。

反射波振幅的强弱还与反射系数、界面形状等因素有关，如果沿界面无构造或岩性的突变，则反射波的振幅眼侧线应当是稳定或渐变的。

（2）波形相似由于震源所激发的地震子波基本相同，同一界面反射波传播的路程相近，传播过程中所经受的地层吸收等因素的影响也相近，所以同一反射波在相邻地震道上的波形特征是相似的。

（3）同向性如果有一个反射波传导测线上，它的视速度不变，或只是沿测线缓慢变化，沿测线布置得观测点又相距不远，则同一个反射波的相同相位在相邻地震道上的射线路经或到达时间是相近的，相邻地震道记录下来的振动图也是相似的，形成同相轴。