04 地震勘探

地震勘探规范

5.2 地震数据采集的基础工作

5.2.1低（降）速带的测定

5.2.1.1小折射：宜采用相遇时距曲线观测系统，排列长度应为低（降）速带总厚度的8~10倍。 选 择检波点距时，低速层、降速层和高速层至少均应有3 道控制。

5.2.1.2微测井：每个速度分层至少有3个观测点，在速度变化的拐点附近应加密观测。井口观测点（或激发点）离井口位置应不大于1m。

5.2.2干扰波调查

一般可采用单个检波器和小道距连续追踪的方式进行观测，宽频带接收。追踪干涉波应有足够的长度，并能求出各组干扰波的主要参数。

5.2.3环境噪声观测

在随机干扰较强，记录信噪比较低的地区，应录制环境噪声，计算随机干扰的相关半径。

5.2.4试验工作

5.2.4.1生产前应进行试验，以了解勘探区内的地震地质条件和有效波、干扰波的发育情况，选择最佳激发、接收条件，确定完成地质任务采用的基本工作方法。

5.2.4.2试验前应根据地质任务和设计要求，结合区内地震地质条件和以往工作经验有针对性地编写出试验方案。

5.2.4.3试验点、线（段）应选在区内有代表性的不同块段上，并遵循由已知到未知，由简单到复杂及单一因素变化的原则。

5.2.4.4试验结束后应及时进行资料处理和分析，写出试验总结，作出明确结论，并经上级主管部门认可。

5.2.4.5未经试验或试验结论不明确，不得转入正式生产。

5.2.4.6生产中局部地段记录变坏时，需增做试验，找出原因，调整工作方法，使记录得到改善。

5.3 二维地震数据采集

5.3.1 采集参数的选择

5.3.1.1激发条件： a）井中激发深度一般应在潜水面以下3~5m，尽可能选在粘土、砂质粘土等激发效果好的层位上。对于潜水面过深、炮孔难以达到潜水位以下的地区，激发层位应尽量选在不漏水的致密层中，并采取灌水及埋实等方法，以消除和减弱声波、面波等干扰。

地震勘探史

地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。

地震勘探起始于19世纪中叶。地震勘探技术经过了一个世纪的研究和发展,从1845 年Mallet 以“人工地震”测量地震速度实验开始，1922 年明特罗普地震勘探公司正式组建装备了两个地震勘探队，利用机械式地震仪在墨西哥和美国墨西哥湾沿岸地区进行折射波法地震勘探，1913 年由Reginald Fessenden 提出了反射法地震勘探，1924 年利用单次覆盖地震资料首次在美国德克萨斯州发现穹隆油田。20世纪30年代，苏联Г。А。甘布尔采夫等吸收了反射法的记录技术，对折射法作了相应的改进。20世纪50～60年代，反射法的光点照相记录方式被模拟磁带记录方式所代替，从而可选用不同因素进行多次回放，提高了记录质量。20世纪70年代，模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代，形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖技术、地震数据处理技术相互结合的完整技术系统，大大提高了记录精度和解决地质问题的能力。从20世纪70年代初期开始，采用地震勘探方法研究岩性和岩石孔隙所含流体成分。

我国的地震勘探发展史可分为四个阶段：电子管技术阶段、模拟技术阶段、数字技术阶段、遥测技术阶段。

1955年，我国煤炭工业上开始采用地震勘探技术，并在华东组建了全国第一支地震勘探队伍。1971年，由煤炭科学研究总院西安分院、渭南煤矿专用设备厂研制成功MD-1型半导体磁带记录地震仪。1979年我国打破了西方国家的技术封锁，成功研制出MDS-1型数字地震仪，对数字地震勘探起到了很大的推动作用。1984~1985年，随着对外改革开放政策的实施，我国煤田地震勘探队伍开始从国外引进21套以DFS-V和SN338为主的数字地震仪，同时引进了以IBM-4381为主机的地震数据处理系统。1978年，中国煤田地质总局在伊敏河矿区开展煤田三维地震勘探技术前提性研究。1989年、1993年山东煤田物探队与煤炭科学研究总院西安分院利用小型数字地震仪进行三维地震勘探技术的试验研究。1994年，由中国矿业大学和安徽煤田物探测量队联合开展的“煤矿采区高分辨率三维地震技术”研究项目，在安徽淮南矿务局谢桥煤矿采区地震勘探中首次在采区地质勘探中查明了落差大于5m以上的断层，取得了重大的技术突破。可以说从20世纪70年代中期逐步开始到现在地震勘探快速的开展起来。

地震勘探资料的处理与解释

一、引言

地震勘探是利用地震波在各种介质中传播的特性，探测地下构造、岩性、矿床和地下水等物质的一种探测技术。地震勘探是地质勘查、工程勘察和地震预测等领域中最重要的方法之一。

地震勘探资料处理与解释是地震勘探技术中非常重要的环节。本文将从处理流程、数据处理方法及解释方法等方面进行阐述。

二、地震勘探资料处理流程

地震勘探资料处理流程包括数据备份、数据预处理、数据校正、数据解释三个过程。

1.数据备份

数据备份是将野外采集的原始地震信号数据进行复制备份存档，以便后续数据处理和解释使用。

2.数据预处理

数据预处理过程主要包括数据导入、数据剪辑、数据切割、数据去反演等步骤。其中：

数据导入是将野外采集的原始地震信号数据导入到数据处理软件中，进行后续的数据处理和解释。 数据剪辑是将不相关的数据删除，只留下与勘探目的有关的数据，以提高数据处理的精度和效率。

数据切割是按照一定的时间间隔将采集的地震信号数据分为多个时间窗口，以便后续的数据处理和解释。

数据去反演是去除地面反射波和地下因受到地面影响而引起的表面波、散射波等干扰信号，强调地下直达波的信号，提高勘探的分辨率。

3.数据校正

数据校正是将预处理后的数据进行一系列的校正处理，以便对数据进行精细的解释。其中：

时差校正是将不同检波点接收到的地震信号数据进行时差校正，以将所有检波点接收到的地震信号数据时限一致。

幅值校正是将地震信号数据进行幅值校正，以消除由于不同检波器灵敏度的差异引起的幅度变化，提高数据处理的精度。

补偿校正是针对地下介质的补偿，以消除由于介质特性所引起的干扰信号，提高数据解释的精度。

四、数据处理方法

1.频率域反演法 频率域反演法是一种频率域处理技术，可以有效地显示地下介质的频率特征。通过对勘探目标的频率响应进行分析，可以得到地下介质的速度、厚度、密度，以及存在于介质中的岩性、构造等信息。

2.三维成像法

地震勘探

1、 地震勘探：以岩矿石间的弹性差异为基础，通过接受和研究地质体（构造或矿体等）在地表及其周围空间的弹性波场的变化和特征来推断地质体存在状态（产状、埋深、规模等）的一种物探方法。P1

2、 工程地震勘探；是一种研究人工震源（如机械敲击、可控震源、爆破等）所激发产生的地震波在地下岩层、土壤或其他介质中传播来解决工程地质问题的方法。P2

3、 塑性形变：人工激震后，岩石附近发生破碎，介质产生的变化是塑性变形。P7

4、 弹性变形：远离震源的介质质点会发生振动，发生体积和形状的变化，但由于受到的作用力极小，且作用时间极短，随着外力的消失而消失，岩层的这种随外力消失而恢复原形的形变称为弹性形变。

5、 振动图：在波传播的某一特定距离上，该质点位移u随时间t变化规律的图形称振动图形。P12

6、 波剖面/波剖面图：若在某一确定的时刻t，位移u随距离x变化关系的图形称波剖面。（即以观测点与震源O的距离x为横坐标，以质点离开平衡位置的位移u为纵坐标作图）

7、 波动：振动在介质中的传播。振动和波动的关系就是部分和整体的关系。波有一定的速率，波的频率等于震源的频率。P13

8、 等相位面：在某一时刻，相同相位状态的质点所连成的面（显然，波前面和波尾面都是等相位面）P14

9、 视速度定理：地震波是沿射线方向传播的，我们观测它时，只有和射线方向一致才能测得其真实速度v。其他任意方向所得的速度为视速度v。P15

10、 地震界面:地震波传播时波速变化的界面或波阻抗不同的界面，即弹性性质不同岩层之间的分界面。P18

11、 地质界面：岩性不同的界面。

12、 地震波运动学：研究地震波波前得空间位置与其传播时间的关系，也叫几何地震学。P20

13、 地震波动力学：研究地震波传播过程中它的波形、振幅、频率、相位等的变化。

14、 地震波的类型：纵波（p波、膨缩波、疏密波、压缩波）、横波（剪切波、s波）、面波（Rayleigh波Love波）