6第六讲地震勘探原理详解共57页

油气勘探方法1.地质方法:通过观察研究出露地表的地层，岩石对地质资料综合解释分析了解生储盖运移条件进行远景评价.重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井2.地球化学勘探方法3.钻探方法一、地震勘探：是利用人工的方法引起地壳振动，在用精度仪器按一定的观测方式记录爆炸后地面上各接收点的振动信息，利用对原始记录信息经一系列加工处理后得到的成果资料推断地下地质构造的特点。

二、地震勘探的环节:1)野外资料收集2）室内资料处理3）地震资料解释三、地震波:弹性振动在地球中的传播统称地震波。

四、波前：地震波在介质中传播时，某时刻刚刚开始位移的质点构成的面，称为波前。

五、波后：某一时刻介质中各点的振动刚好停止，这一曲面叫波后，也叫波尾。

六、波面：把某一时刻介质中所有相同状态的点连成曲面,这个曲面就叫做这个时刻的波面，也叫等相面。

七、射线：是表示地震波能量传播路径的曲线。

八、振动图：每个检波器所记录的便是那个检波器所在位置的地面振动，它的振动曲线习惯称作该点的振动图。

九、波剖面：在地震勘探中，把沿着测线画出的波形曲线叫做波剖面。

十、地震子波：地震波在地面附近的疏松层中传播的速度非常低，一般为每秒数百米，称为低速带。

十一、地震传播规律反射定律：反射线位于入射平面内，反射角等于入射角。

透射定律：透射线位于入射平面内，入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第1、第2两种介质中的波速之比费马原理：（射线原理）/时间最小原理。

波沿射线传播的时间是最小的――费马时间最小原理。

惠更斯――菲列涅耳原理：波传播时，任一点处质点的新扰动，相当于上一时刻波前面上全部新震源所产生的子波在该点处相互干涉叠加形成的合成波。

慧更斯原理：波在传播过程中，任一时刻的波前面上的每一点都可以看作是一个新的点震源，由它产生二次扰动，形成子波前，这些子波前的包络面(envelope) ，就是新的波前面。

十二、时距曲线：指地震波走时与距离的关系曲线，即地震波到达各检波点的时间同检波点到爆炸点的距离之间的关系曲线，曲线上各段的斜率就是各地震波视速度的倒数。

地震勘探原理第一章地震波的运动学地震波运动学：研究在地震波传播过程中的地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，即研究波的传播规律，以及这种时空关系与地下地质构造的关系。

它是用波前、射线等几何图形描述波的运动（传播）过程和规律，与几何光学的一些原理相似，所以也称为几何地震学。

地震波动力学：研究地震波在传播过程中波形、振幅、频率、相位等特征的及其变化规律，以及这些变化规律与地下的地层结构，岩石性质及流体性质之间存在的联系。

地震波动力学是从介质运动的基本方程(波动方程)出发来研究地震波的传播特点的。

从能量的角度来研究波的特征。

地震波运动学+地震波动力学 = 地震波场理论1、利用地震波的运动学特征来查明地下的地质构造的形态。

2、利用地震波的动力学特征及其变化规律来研究地下的地层，岩性及油气显示有一定的实际意义。

第一节地震波的基本概念1、地震勘探是研究波在地下介质传播规律的一种方法。

2、有波的传播就有振动。

振动与波构成了地震勘探的基础。

一、振动和波的基本概念1、振动振动－－某质点在其平衡位置附近做来回往返的运动。

通常以周期性为其特征，用振幅、频率来描述。

振幅(A)—质点离开平衡位置的最大位移。

频率(f )—每秒钟内振动的次数称频率。

周期(T)—质点从某位置振动后再回到该位置所需的时间称周期，与频率互为倒数。

f＝1/T2、波动波动－－就是振动在介质中的传播。

介质内某质点的振动，通过介质质点的相互作用传递相邻质点的振动，如此传递下去就形成了波动。

波动产生的条件：1、振动是波动的源、有传播的介质。

2、质点振动的传播，是能量的传播。

波动是能量传播的重要方式之一。

特点：当能量在介质中通过波动从一个地方传到另一个地方时，介质本身并不传播。

3、波动的参数描述质点振动速度－－质点在其附近位置振动的速度。

波速－－质点振动能量传播的速度，或振动在介质中传播的速度。

质点振动速度与波动的传播速度不同，其振动方向与传播方向也不一定相同波是在介质内部或表面传播的一种振动，也就是介质中质点振动的传播过程。

名词解释：1、布格重力异常：是野外重力观测数据经过布格校正以后得到的重力异常，它是由地下矿体或构造等局部地质因素在测点处引起的引力的垂向分量。

2、磁异常：地下含有磁性的地质体在其周围空间引起的磁场变化。

3、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、地层岩性等，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法。

4、地震子波：当地震波传播一定距离后，其形状逐渐稳定，具有2-3个相位，有一定的延续时间的地震波，称为地震子波，它是地震记录的基本元素。

5、纵波（P波）：质点的振动方向与波的传播方向一致的波，有时也称为压缩波或疏密波。

6、横波（S波）：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，有时也称为切变波。

7、体波：当纵波和横波在介质的整个立体空间中传播时合称体波。

8、面波：在自由表面或不同弹性介质的分界面上传播的一类特殊波。

最常见的面波是沿地面传播的瑞利波。

其特点是低速（通常小于横波速度）、低频、强振，是一种干扰波。

9、多次波：在一个或几个界面中经过两次或两次以上重复反射或折射而到达地面的地震波。

多次波是一种干扰波。

10、波阻抗：地震波传播速度与介质密度的乘积（Z=ρ·V）。

它是研究界面上地震波反射强度的一个重要参数。

11、地震波运动学:研究地震波波前的空间位置与其传播时间关系的一门学科，也叫几何地震学，主要用于地震资料的构造解释。

12、时距曲线：波从震源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t与观测点相对于激发点（坐标原点）距离x之间的关系曲线。

t=f(x)=f(x,v,h)13、自激自收：激发点和接收点在同一位置上的野外工作方式。

14、炮检距：观测点相对于激发点（坐标原点）距离x15、地震波动力学：研究地震波在运动状态中的能量、波形、频谱等特征及其变化规律的一门学科，它是地震资料地层、岩性解释的基础。

16、频谱:组成一个复杂振动的各个谐振动分量的特性与其频率关系的总和称为该振动的频谱，包括振幅谱和相位谱。

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。

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觅油气田或者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殊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△t1得到x/2 处的to 时间,这一过程叫动校正或者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:是检查对照质量连接层位,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弓用波前,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0.5 /h.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Itk 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者波谷相位:一个完整波形的第i 个波峰或者波谷.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者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。

第一章 地震勘探的理论基础1、各向同性介质：弹性与空间方向无明确关系的介质称各向同性介质，否则是各向异性介质。

2、泊松比σ：弹性体受力纵向伸长(缩短)与横向收缩(膨胀)的比值。

L L d d //∆∆=σ3、对于大多数沉积岩石，σ=0.25，∴V P =1.73V S 。

4、瑞雷面波(R 波)特点：(1) 波的能量分布在地表附近的介质中并随深度迅速衰减。

(2) 质点振动方向分上、下、坐、右，合成的振幅轨迹是椭圆(逆时针方向)，长轴垂直地面，长短轴比值是2/3。

(3) 当σ=0.25时，V R = 0.92V S =0.54V P ，速度低、频率低(10~30Hz)，波形宽。

(4) 有频散(波散)现象，不同频率的成分传播速度(相速度)不同，即群速度不等于相速度。

5、拉夫面波(L 波) 特点：能量沿地震界面分布，振动方向与传播方向垂直，振动平面平行界面，即为SH 波，由于水平振动，检波器接收不到。

6、地震波的特征：运动学特征——研究波在地层中传播的空间位置与传播时间的关系。

动力学特征——研究波在地层中传播的能量(振幅)变化和波形特征(频谱)。

7、惠更斯原理(1690)也叫波前原理，说明波向前传播的规律。

在弹性介质中，任意时刻波前面上的每一点，都可看作是一个新的波源(子波)而产生二次扰动，新波前的位置可认为是该时刻各子波波前的包络。

惠更斯原理只给出了波传播的空间位置，而不能给出波传播的物理状态。

菲涅尔(1814)对惠更斯原理进行了补充：波在传播时，任意点处的振动，相当于上一时刻波前面上全部新震源产生的子波在该点处相互干涉的合成波。

8、视速度定理地震波的传播是沿射线方向进行的，而观测地震波是沿测线方向进行的，其方向和射线方向不一致。

波前沿测线传播的速度不是真速度V ，而是视速度*V 。

αsin //=∆∆=∆∆∆∆=*xs t x t s V V βαcos sin V V V ==* 式中 α——射线与地面法线的夹角，称入射角；β——波前与地面法线的夹角，称出射角。

地震勘探原理一、名词解释1. 波前、波后、波射线的概念：波前：某一时刻介质中刚开始振动的质点。

波后：某一时刻介质中刚停止振动的质点。

波振面：振动状态完全相同的点组成的面。

波射线：在适当的条件下，认为波及其能量沿着某一条“路线”传播，这条路线称为射线。

地震勘探的流程：资料采集、资料处理、资料解释地震勘探包括的内容：产生地震波、接受地震波、重建地震波路径2. 惠更斯(Huggens)-菲涅尔原理：在已知时间t 时刻同一波前面上的各点，把这些点视为该时刻产生子波的新的点震源，经△t 后，这些子波的包络面就是t+△t 时刻新的波前面。

3. 费马(Fermat)原理：波沿射线的旅行时与沿其它任何路径的旅行时相比为最小，即沿旅行时最小的路径传播。

4. 互换原理：震源与观测系统可以互换，射线路径保持不变。

适用于任何介质物体。

5. 叠加原理：若几个波源产生的波在同一介质中传播，在空间某点相遇，该处质点的振动是各个波分振动的合成，质点的位移是各个波在该点的位移矢量之和。

6. 振动图形：波在传播过程中, 某一质点的位移大小是随时间而变化的,描述质点位移与时间关系的图形,叫做振动图形.7. 波剖面：波在传播过程中的某一时刻,介质中各个质点的位移是不同的,描述质点位移与空间位置关系的图形,叫做波剖面.8. 视速度：沿测线传播的速度。

关系：9. 反射定律：反射波线位于入射波平面内，反射角等于入射角。

即 （证明过程详见书本P92页）10. 透射定律：透射线也位于入射面内，入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第一、二两种介质中的波速比。

即11. 反射波、透射波、折射波、滑行波、绕射波反射波：地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,便会产生波的反射,在原来地层中形成一种新波,这种波称为反射波.透射波：地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,一部分能量返回原地层形成反射波,另一部分能量透过分界面在第二种地层中传播,形成透射波,又叫做透过波.折射波：当滑行波沿地层分界面滑行时,由于上下两种地层之间是紧密互相接触的, 这样就会在上部地层中产生一种新波,这种波叫做折射波.滑行波： 当下部地层的速度大于上部地层的速度时,如果入射波的射线与界面法线之间的夹角等于某一个角度i 时,透射波的射线与界面法线间的夹角就等90°,透射波将沿地层分界面滑行,我们称沿界面滑行的透射为的滑行波.绕射波：通过弹性不连续间断点，地质体大小同地震波的波长大致相当，间断点可看成一个新震源。