提高地震勘探深度测量准确度的有效方法
随着地震测量技术的不断进步，地震深度测量的精确度也越来越高，尤其是在垂直地震剖面法（VSP）出现并应用之后。垂直地震剖面法作为地震勘探的重要方法之一，主要测量步骤是沿着垂直地表的方向布设地震信号检波点。目前，这种方法已经得到了行业内广泛的认可。笔者根据自身的工作经验，在本文探讨了电缆计数法、电缆磁标记计数法、伽马曲线测量法等地震深度勘探方法的工作原理，并对这些方法的优缺点作了比较，最终得出结论，电缆计数法在地震勘探中的精确度最高，当其他方法相互辅助时，深度测量的数据更准确、更可靠。
标签：VSP 深度测量电缆计数法
沿着目标井井筒垂直地表布设各个检波点，是垂直地震剖面法（VSP）的主要测量手段。而且，该测量手段在点阵检波阵列中占据着非常重要的位置。在地震勘探过程中，若深度测量不准确，将造成记录资料的失误。
经过多年的研究与总结，人们最终得出了电缆计数法、电缆磁标记计数法、井箍计数法和伽马曲线测量法等较为精确测量地震深度的四种方法。
1电缆计数法
电缆计数法是目前垂直地震深度测量的最主要方法。电缆计数法的运用，主要依靠手段是电缆或光缆。电缆或光缆本身就作为测量井下检波器阵列沉放深度的衡量软尺而存在，因而，电缆的长度越长，那么地震的深度就越深。这就是电缆计数法的工作原理。
一般情况下，地震勘探中最长用的电缆计数器主要有机械计数器和马丁代克计数器这两种。它们两者都有着与电缆工作相互配合的传动轮，当电缆运动时，会自然带动该传动轮转动。
不同的是，机械计数器传动轮所带动的是一个微型发电机，当电缆运动时，该微型发电机会产生运动变化的电流信号，继而，电流信号被输送到后方控制台。如果电流信号恰好与机械计数器传动轮的直径、校验修正参数相匹配，那么就能准确地显示电缆的深度，以说明地震深度。马丁代克计数器出动轮所带动的则是一个栅状的转盘。这个栅状转盘的两侧布置有光源与感光器件，当栅状转盘随着传动轮转动时，光源会自然产生一个个光栅信号，而另一侧的感光器件则会对这些光栅信号进行辨别与技术，最终这算为电缆深入井下的深度。
为了检验电缆计数法所测量的地震深度，考核点和对零被研究出来了。考核点指沿着垂直地表布设检波器阵列时，在井中间隔一段距离放置一个标志点。当检波器阵列在深入井中经过这些标志点时，触发标志点并采集地震信号。因为不同标志点所采集的空间物理关系是一致的，因而在采集激发的地震信号时应注意采集的时间值应为一致，尽可能使误差小于一个采样点。对零即指在检波器阵列
接收条件received condition：指地震勘探中接收地震波的仪器的工作状态和条件。广义地说, 接收条件包括地震检波器的安置情况、组合个数与方式，以及地震仪的各种因素等。但通常将接收条件狭义地指地震检波器的安置情况。地震资料的质量与接收条件有密切关系。陆地工作中埋置检波器，海洋工作中使检波器处于水面下一定深度，都是为了避免风、浪等影响而改善接收条件。 界面速度interface velocity：指折射波沿折射界面滑行的速度。界面速度主要反映折射界面以下地层中岩石的物理性质。由于组成地层的岩石颗粒排列有方向性，通常界而速度大于层速度。界面速度可通过折射波测得。 加速度检波器accelerometer：即“压电地震检波器”。 激发条件excited condition：地震勘探中将震源种类、能最、周围介质的情况总称为激发条件。对于炸药震源来说，激发条件一般包括炸药量大小、药包形状，个数，分布方式及埋置岩性和沉放深度等。对于非炸药震源，激发条件则包括装置的种类、能量、参数选择及安置情况等。激发条件的选择是否适当，对地震勘探原始资料质量的影响很大。一般认为,陆地工作中, 风化层下的含水可塑性岩层是有利的激发条件，因此往往采用井中爆炸，在海洋工作小，主要是以减小气泡影响作为合适的激发条件。 海洋地震勘探marine seismic survey：是利用勘探船在海洋上进行地震勘探的方法°其特点是在水中激发，水中接收，激发，接收条件均一；可进行不停船的连续观测。震源多使用非炸药震源，接收常用压电地震检波器，工作时，将检波器及电缆拖曳于船后一定深度的海水中由于上述特点，使海洋地震勘探具有比陆地地震勘探高得多的生产效率，更需要用数字电子计算机处理资料。海洋地震勘探中常遇到一些特殊的干扰波，如鸣震和交混问响，以及与海底有关的底波干扰。海洋地震勘探的原理，使用的仪器，以及处理资料的方法都和陆地地震勘探基本相同。由于在大陆架地区发现大量的石汕和天然气，因此.海洋地震勘探有极为广阔的前景。 高频地震high frequency seismic survey：在水文地质、工程地质调杏和金属矿床勘探中，勘测深度只在儿米到儿百米之间，需要精细分层和精确地测定波的传播时间。为了提高仪器的分辨能力，要用专门的高频地震仪，记录震波的高频分量。高频地震仪的通频带?般在60-350周 /秒之间，专门测定岩石波速时需提高到500-600周/秒。为了压制低频干扰，仪器频率特性的低频一边应有较大的陡度。 干扰波noise：地震勘探中妨碍分辨有效波的振动都属于干扰波。干扰波大体上可分为两种：其中具有明显传播规律的称为规则干扰或干扰波，如声波、面波，多次波等等；没有明显传播规律性的振动称为随机干扰，或简称干扰，如微震等。抗干扰的问题是关系到地震勘探中提高勘探的质量和能力的极其重要的问题。因此，在野外工作和资料处理上采用多种措施，以提高有效波而压制干扰波。干扰波有时也是相对的概念，如在反射法中，折射波就常
本科生课外研学任务书及成绩评定表 题目__地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理学生姓名____ 黄邦毅________________ 指导教师____ 严家斌____________ 学院____ 地信院________________ 专业班级___ 地科0901_______________
地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理 一、引言 国内外的勘探实践表明，没有物探技术的进步，就没有更多圈闭的发现，就没有钻探成功率的提高，也就更不会有油田和储产量的快速增长。宏观看，物探的作用在勘探阶段是客观的目标评价，在开发阶段是精细的油藏描述。因此，油气勘探开发离不开地震技术和地震技术的进步与发展。如果说勘探技术是石油工业的第一生产力，那么物探技术就是获得油气储量的第一直接生产力。 纵观近些年的勘探技术的具体运用，最常见的莫过于地震勘探，所谓地震勘探就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形，以查明地下的地质构造，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法！ 21世纪是海洋的世纪，海洋蕴藏着很多宝贵的资源，随着生产技术的日趋进步，世界各国(包括中国在内)目前都在积极寻求开发海洋资源，在海洋的勘探开发中离不开物探，而且运用最广泛也最有效的是地震勘探。 二、海洋地震勘探 在茫茫大海里寻找石油最有效的技术方法是地球物理方法，其中主要是地震勘探方法。近几十年来，随着电子计算机的广泛应用，海洋地震勘探的数据采集和装备得到了极大的改进，数据处理技术和解释方法也得到迅速的发展。在油气勘探中，利用地震资料不仅能确定地下的构造形态、断裂分布，而且能了解地层岩性、储层厚度、储层参数甚至能直接指示地下油气的存在。在油气开发中，地震资料同测井、岩芯资料以及其它地下地质资料相结合能对油藏进行描述和监测。地震技术远远超出了石油勘探领域，已向石油开发和生产领域渗透。 用于寻找海上石油的地震反射法，和陆地的地震反射法相比，在方法基本原理、资料处理和解释方法等方面基本上是一样的。其中， 测量原理 在这类方法中，地震波在介质中传播的物理模型如图1所示。从震源O激发出的弹性波投射到反射界面上产生反射波，其条件是：入射角α等于反射角β。
地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理
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本科生课外研学任务书及成绩评定表 题目＿_地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理学生姓名＿___ 黄邦毅_________＿＿__＿__ 指导教师＿＿＿_ 严家斌___＿_＿＿＿__＿_ 学院_＿＿_ 地信院_＿＿_____________ 专业班级_＿＿地科0９0１__________＿____
地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理 一、引言 国内外的勘探实践表明,没有物探技术的进步，就没有更多圈闭的发现,就没有钻探成功率的提高,也就更不会有油田和储产量的快速增长。宏观看，物探的作用在勘探阶段是客观的目标评价,在开发阶段是精细的油藏描述。因此，油气勘探开发离不开地震技术和地震技术的进步与发展。如果说勘探技术是石油工业的第一生产力，那么物探技术就是获得油气储量的第一直接生产力。 纵观近些年的勘探技术的具体运用，最常见的莫过于地震勘探，所谓地震勘探就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形,以查明地下的地质构造,为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法! 21世纪是海洋的世纪,海洋蕴藏着很多宝贵的资源，随着生产技术的日趋进步，世界各国(包括中国在内)目前都在积极寻求开发海洋资源，在海洋的勘探开发中离不开物探，而且运用最广泛也最有效的是地震勘探。 二、海洋地震勘探 在茫茫大海里寻找石油最有效的技术方法是地球物理方法,其中主要是地震勘探方法。近几十年来,随着电子计算机的广泛应用,海洋地震勘探的数据采集和装备得到了极大的改进，数据处理技术和解释方法也得到迅速的发展。在油气勘探中,利用地震资料不仅能确定地下的构造形态、断裂分布，而且能了解地层岩性、储层厚度、储层参数甚至能直接指示地下油气的存在。在油气开发中，地震资料同测井、岩芯资料以及其它地下地质资料相结合能对油藏进行描述和监测。地震技术远远超出了石油勘探领域，已向石油开发和生产领域渗透。 用于寻找海上石油的地震反射法，和陆地的地震反射法相比,在方法基本原理、资料处理和解释方法等方面基本上是一样的。其中， 测量原理 在这类方法中，地震波在介质中传播的物理模型如图1所示。从震源O激发出的弹性波投射到反射界面上产生反射波,其条件是:入射角α等于反射角β。能
、地震勘探基本原理 1. 地震地质模型基本分类 2?均匀、理想弹性介质中的三维波动方程 3.无限大均匀各向同性介质中的弹性波场及特征 4.地震波的反射、透射和折射 5.多层黏弹性介质中的弹性波场及特征 6.几何地震学原理 7.地震波速度及地震地质条件 1.1地震地质模型基本分类 1.地震地质模型 2.固体成为弹性介质的条件 3.人工激发震源与岩层的弹性 4.常用的弹性介质模型 1.3无限大均匀各向同性介质中的弹性波场及特征 1.3.1无限大均匀各向同性介质中的平面波 1.3.2无限大均匀各向同性介质中的球面波 1.3.3地震波的动力学特征 1.3.4地震波的运动学特征 小结： 1、动力学特征（动力学参数） 2、运动学特征（运动学参数） 3、动力学特征的体现：远近震源处的位移波形变化 球面扩散、振动图和波剖面谱分析 4、运动学的原理和定理：Huygens、Fermat、Snell 5、时间场和射线的关系
6、基本概念：射线、视速度、频波关系、波数、波长动力学信息（反映动力学特征的信息）振幅、频率、波形、吸收衰减、极化特点、连续性等特征。 运动学信息（反映运动学特征的信息） 传播时间（旅行时间）、传播时间-空间距离的关系、波的传播路径、地震速度等特征 1.4地震波的反射、透射和折射 1.平面波的反射和透射 2.弹性分界面上的波型转换和能量分配 3?球面波的反射、透射和折射 4.地震面波 小结 1、斯奈尔定理（包括反射定理、透射定理） 2、波的转换（同类波、转换波） 3、能量分配Zoeppritz方程 （法线入射、入射自由表面、反射产生条件） 4、倾斜入射及折射波的产生（产生条件、原因） 5、折射波的特点 （波前为圆锥台、射线为直线、能量扩散比反射波慢、折射盲区、屏蔽现象） 6、AVA曲线 （临界入射前、临界入射、过临界入射） 7、面波的特点 （传播速度、质点位移、频散现象） 1.5多层黏弹性介质中的弹性波场及特征 1.黏弹性介质中弹性波的传播和大地滤波作用 2.多层介质中弹性波的传播特性 3.地震波的簿层效应 4.地震绕射波 5.地震波的波导效应 6.反射波地震记录道形成的物理机制 黏弹性介质中弹性波的传播基本概念
论地震勘探中的几种主要地震波 论文提要 地震勘探，就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，以查明地下地质构造，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种方法。也可以理解为就是利用地震子波从地下地层界面反射回地面时带回来的旅行时间和形状变化的信息，用以推断地下的底层构造和岩性。地震勘探在勘探已有的各种物探方法中，是最有效地方法。在地震勘探中用炸药激发时，一声炮响之后会产生各种各样的地震波。按波在传播过程中质点震动的方向来区分，可以纵波和横波；根据波动所能传播的空间范围而言，地震波又可以分为体波和面波；按照波在传播过程中的传播路径的特点，又可以把地震波分为直达波、反射波、透射波、折射波，等等。地震勘探在石油勘探中除了能产生来自地层界面有用的反射波外，还会产生各种各样的干扰波。因此，我们要更好的了解各种波的产生、特点、用途，等等。下面简单介绍几种地震勘探中产生的地震波。 正文 一、反射波 （一）反射波的形成 1、几何地震学的观点 当炸药在井中爆炸激发地震波时，在雷管引爆几百微妙之内爆炸便完成了，在接近爆炸点的压强是一个延续时间很短的尖脉冲，爆炸脉冲向外传播，压强逐渐减少，地层开始产生弹性形变，形成地震波。地震波继续传播，由于介质对高频的吸收，地震波信号减小。当波入射到两种介质的分界面时（当上层介质波阻抗与下层介质波阻抗不等时，弹性地震波才会发生反射；上层介质波阻抗与下层介质波阻抗差别越大，反射波越强——反射波条件），一部分波回到第一种介质中，这就是所谓的反射波。如图所示 2、物理地震学观点 地震波从震源出发以球面波的方式向下传播，到达反射界面S，S可以就看成有许多
本科生实验报告 实验课程基于 Vista 系统的地震资料处理学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程（石油物探）学生姓名 学生学号 指导教师唐湘蓉 实验地点5417 实验成绩 2015年3月- 2015年5月
基于 Vista 系统的地震资料处理 一、实验目的及要求 1）认知熟悉地震资料处理软件系统--vista软件的基本功能，了解其并熟练掌握vista软件运行的基本操作； 2）了解并掌握地震数据处理的基本流程，掌握地震数据处理的流程和基本方法，选择合适的处理参数以提高地震数据处理的精度； 3）对比地震资料处理与解释的理论与实际资料处理的结果，深入理解理论，并在理论指导下提高处理解释的水平、提高资料处理的质量； 4）提高综合分析问题的能力与编写实验报告或生产报告的能力。 二、实验内容 总流程 图1 总流程图 1）加载数据 打开Vista软件后选择加入2D的SEG-Y格式的原始地震数据，本实验
所用数据为给定的SHOT-20。加载后的原始地震数据如图2： 图2 原始地震数据显示 2）道均衡 各个道由于炮检距的不同，导致的反射波的振幅的变化，因为在共反射点叠加中，要求每一个叠加道的振幅都应该相等，每一道对叠加所做的贡献是等价的，无特殊情况，一般就以记录图中间的振幅为基准，使近激发点的地震道振幅减少，增加远离激发点的地震道记录的振幅。道均衡流程模块如图3，道均衡结果如图4： 图3 道均衡流程模块
3）建立观测系统 图5 观测系统显示4）初至拾取 初至拾取结果显示如图6：
图6 初至拾取结果显示 5）初至切除 地震记录上的初至波包括直达波和浅层折射波，它们能量强且有一定延续时间，对紧接而来的浅层反射波有干涉和破坏作用。另外，动校正后会引起波形畸变，浅层尤其厉害。对这些强能量初至波和动校正畸变引起的处理办法是“切除”，即将这些波的采样值全部变为零值（充零）。初至切除流程模块如图7，初至切 除结果如图8： 图7 初至切除流程模块
地震勘探报告编制若干问题（潘振武） ●地震勘探工作程序 地震勘探设计—地震数据采集—地震数据处理—地震数据解释—地震勘探报告与审批—“售后服务” ●地质报告的作用 ——开采（或灾害防治）设计、可行性研究、规划的地质依据； 地质构造影响矿井采区布置、工作面划分。 由于地质构造不清，未采取防范措施，巷道遇断层揭露瓦斯突出煤层、含水层、采空区带来危险。 构造不清造成掘进巷道增加。百万吨掘进率、百万吨死亡率增加。 煤矿五大灾害（瓦斯、水、火、顶板、粉尘）都与煤矿地质条件有关。查明地质情况，采取相应对策，则为合理开采、提高资源回收率、安全生产提供了保障。 二维地震为找煤、指导下一步勘查或其它专项目的。 ——为本单位科研集累资料，集累经验； ——展示本单位在行业中形象，是客观的广告和宣传。 ●《煤炭煤层气地震勘探规范》-MT/T896-2000：（22~24 页） “编写成果报告时应充分分析有关地质、物探资料、做到报告内容齐全，观点明确，证据充分，重点突出，叙述清楚，文字简练，图表齐全，整洁、美观。” （用自己的思想和语言） 地质报告编制提纲(内容)： 文字说明包括：序言；概况；地质及地震地质条件；野外施工方法；资料处理和解释；地质成果；结论等七章。 附图包括：实际材料图；反射波T0等时线平面图；煤层底板等
高线图；地震地质剖面图；地震时间剖面图等。 附表包括：测量成果表；工程量统计表；断层控制表等。 1.以往地质资料（包括矿井地质资料）收集、分析 目的：了解地层、地质构造特征；以往地质工作质量； 地震地质条件。作为物探工作设计、资料解释的依据。 存在问题：——收集不足（范围、内容） ——分析、利用不够，如测井资料 ——对以往地质资料中差错甄别不够 应收集的资料 ·最近（新）的井田勘探报告或矿井地质报告 ·地形地质图（或基岩地质图） ·综合柱状图 ·主要煤层底板等高线图 ·煤层基础资料表 ·钻孔坐标 ·主要剖面图 ·煤、岩层对比图 ·全部有关钻孔的钻孔综合柱状图（含测井曲线） ·其它物探成果资料 ·区域地质资料 ·周边其它煤矿、小窑情况 需要时：煤质、岩石力学性质，水文地质试验、观测成果表。
三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测，探测区内解释断层71条，其中可靠断层61条，较可靠断层10条，31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高，尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广，三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实，给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。 近年来，随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展，已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系，其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]
解释及分析地震数据体一般步骤： 1、合成人工记录和层位标定 2、追层位，注意闭合 3、解释断层 3、平面成图 在解释过程中可能用到的五种技术方法： 1.层位标定技术 2.三维体构造精细解释技术 3.相干数据体分析技术 4.低序级断层识别技术 5.断点组合技术 其中各项技术的具体用法自己去查资料 若遇到潜山和特殊岩性体时，在成图前增加1项，速度场分析即第6项技术变速成图技术；若有储层描述部分，还需增加反演处理。 1、反演工区建立 2、地震子波提取 3、井地标定 4、初始模型建立 5、反演参数选取 6、反演处理 7、砂体追踪描述 8、成图 在三维地震构造解释的基础上，对有井斜资料的井，分层段进行了井深校正，将测井井深校正为垂直井深。通过钻井资料的校正，利用校正数据表的数据，对断层的断点位置和断距进行归一化处理，对三维地震所做的构造图与钻井数据相矛盾的地方进行反复推敲，分析油藏油水关系，对一些四、五级断层进行组合、修正，反复修改构造，最后编制研究区构造图。静校正statics：地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上，并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦，各个激发点深度也可能不同，低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊，所以必将影响实测的时距曲线形状。为了消除这些影响，对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等，这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的，因此统称静校正。广义的静校正还包括相位校正及对仪器因素影响的校正。随着数字处理技术的发展，已有多种自动静校正的方法和程序。 [深度剖面]depth record section;据磁带地震记录的时间剖面或普通光点记录，用一般方法所作出的地震剖面只是表示界面的法线深度，而不是真正的铅垂深度。经过偏移校正和深度校正之后，得到界面的铅垂深度剖面才叫做深度剖面，它是地质解释的重要资料。用数字电子计算机处理磁带地震记录，能自动得出深度剖面 [同相轴]lineups;地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线称为同相轴。在解释地震勘探资料时，常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴，它们表示不同层次的地震波。 [速度界面]velocity interface;是指对地震波传播速度不同的、相邻的两层介质的公共接触面。信噪比signal-to-noise ratio：信噪比有多种定义。通常将地震仪器的输出端上，有效信号的功率与噪声(干扰)的功率之比称为信噪比。信噪比既与输入信号本身有关，更决定于仪器的特性，它也被用来衡量资料处理的效果。因此，提高信噪比是提高地震工作质量的关键问题之一。信噪比愈大愈好，可以通过改进仪器性能或选择工作方法提高信噪比。 子波wavelet：从震源发出的原始地震脉冲在介质中传播时，由于介质对地震脉冲有滤波作用，并且地层界面使波产生反射和折射，因此，自距震源一定距离起，脉冲波形便发生变化而与原始波形不同，但在一定传播范围内其形状甚本保持不变，这时的地震脉冲便称为子波。子波的形状决定于震源和介质的滤波性质，其频率随传播距离的增大而有所降低，振幅也逐渐减小。不同的界面各自的子波不同，每一道的地震记录可以认为是由一系列的子波构成的。子波不仅用于制作理论地震记录，而且在断层对比和反褶积处理等方面都需要它。 [有效速度] effective velocity; 把覆盖层看作均匀介质而从实际观测所得的反射波或从折射波时距曲线求得的波速，统称为有效速度。由于在层状地层中存在层理，介质并不真正是均匀的，再加上界面的弯曲，使有效速度不同于平均速度，往往是比平均速度大的一种近似速度，但在各层速度的差别不很大和界面弯曲不大时，两者的差别很小。 [有效波]effective wave; 指能用来解决某些地质问题的人工激发的地震波。有效波是个相对的
吉林大学实验教学大纲 教学单位名称：吉林大学地球探测科学与技术学院 课程名称：地震勘探数据处理与解释 课程代码：08262026 课程类别：专业课 课程性质：必修课 学时/学分：32/2（其中实验8学时） 面向专业：勘查技术与工程 一．实验课程的教学任务、要求和教学目的 《地震数据处理与解释》课程是应用地球物理系列课程中的一个重要方向，是地球物理勘探中的重要方法之一，与地震勘探原理一起构成了地震勘探研究方向的一个完整体系。是勘查技术与方法专业中应用地球物理方向本科生的一门重要选修课。 本实验课是与理论课紧密联系在一起的。通过实验课的教学，使学生加深对理论理解和将理论知识应用于实践的能力，熟悉基本的数据处理流程，并进行实际的地震资料处理。本实验课实际上是地震勘探数据处理与解释课程的重要组成部分。 二．学生应掌握的实验技术及基本技能 1、掌握常用地震数据处理系统的基本操作方法 2、了解常用地震记录的数据格式及剖面显示方式； 3、掌握动、静校正及水平叠加处理的方法； 4、掌握地震信号的频谱分析和一维、二维滤波； 5、掌握预测反褶积处理技术； 6、了解速度分析的方法和步骤； 7、了解地震波场偏移处理的目的和方法； 8、掌握合成地震记录的制作和分析方法； 9、掌握波动方程地震记录的正演模拟； 10、能编写简单的地震数据处理程序。 三．实验项目内容、学时分配和每组人数
四．实验教材或指导书或主要参考资料 教材采用《应用地球物理教程—地震勘探》。另外可参考以下文献： 1.《地震资料分析—地震资料处理、反演和解释》，渥.伊尔马滋 2.CWP/SU：Seismic Un*x用户手册 五．考核要求、考核方式及成绩评定标准 实验成绩可通过写实验报告，或总结性考核而定，占学生学期总成绩的20%～30%。 六．制定人、审核人、日期 制定人：王德利 审核人：潘保芝 审核日期：2009年9
《地震勘探原理》考试复习 1、油气勘探的三种方法：1、地质法：(Geology Method) 2、地球物理方法：(Exploration Meth 3、钻探法：Drill Way (Log/Well) 4、综合方法：地质、物探(物化探)、钻探结合起来，进行综 合勘探。 2、地球物理勘探方法概念及分类：它是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础， 用专门的仪器设备观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律，进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探，叫地球物理勘探，简称物探。 相应的各种勘探方法，叫地球物理勘探方法，简称为物探方法。 分类：地震勘探弹性差异 重力勘探密度差异 磁法勘探磁性差异 电法勘探电性差异 地球物理测井 3地震勘探:在油气勘探中，地震勘探已成为一种最有效的方法。 地震勘探方法就是利用人工方法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，以查明地下的地质构造，从而来确定矿藏（包括油气、矿石、水、地热资源等）等的位置，以及获得工程地质信息。 地震勘探所获得的资料，与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使用，并根据相应的物理与地质概念，能够得到有关构造及岩石类型分布等信息 4、地震勘探基本原理： ?利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异(Elasticity Property Difference ) ?引起弹性波场变化(Elasticity Filed) ?产生弹性异常(速度不同)(Elasticity Waves Abnormal) ?用地震仪测量其异常值(时间变化) (Seismograph ) ?根据异常变化情况反演地下地质构造情况(Inversion Geological Structure
本学期的“工程结构抗震分析”课程首先介绍了地震与地震震害以及结构抗震分析的必要性和其方法的发展过程，然后简单回顾了一下结构动力学基础，接下来认识了地震波与强震地面运动的特性，以及地震作用下结构的动力方程，最后重点讲述了几种抗震设计分析方法——反应谱分析法，时程分析法（弹性和弹塑性），和静力弹塑性分析法。通过一个学期的学习，本人对强震地面运动特征和抗震设计原理和方法有了一定的了解和把握。 在进行建筑、桥梁以及其它结构物的抗震设计时，一般都要遵循以下五个步骤：抗震设防标准选定、抗震概念设计、地震反应分析、抗震性能验算以及抗震构造设计，其流程如图1 所示。 本文将着眼于图1流程中的第3个步骤， 从我国现行规范中的3种最常用的结构响应分 析方法出发，简单介绍一下其各自的基本概念 和适应范围（具体原理和计算过程在此不再详 述，读者可另查阅相关课本和规范），以及现有 抗震设计规范中存在的问题，以便初学者对结 构抗震设计分析方法有个初步的认识，也作为 本人对本课程的学习总结。 一．3种最常用的结构响应分析方法 1．底部剪力法 定义：根据地震反应谱理论，以工程结构 底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作 用相等来确定结构总地震作用的一种计算方 法。 底部剪力法适用于基本振型主导的规则和 高宽比很小的结构，此时结构的高阶振型对于 结构剪力的影响有限，而对于倾覆弯矩则几乎 没有什么影响，因此采用简化的方式也可满足 工程设计精度的要求。 高规规定：高度不超过40m、以剪切变形 为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层 建筑结构，可采用底部剪力法。 底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念，简化的估算建筑结构的地震响应，从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力，它还是很有用的。 2．振型分解反应谱法 定义：振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理，求解各阶振型对应的等效地震作用，然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合，从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用：不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。 反应谱的振型分解组合法常用的有两种：SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合，仅作为一个随机振动理论意义上的精确，但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言，对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构，并且地震此时长，阻尼不太小（工程上一般都可以满足）时，SRSS是精确的，频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开；而对于那些结构
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
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. 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
地震勘探原理 1．什么是各向同性和各向异性介质？什么是的均匀介质和非均匀介质？什么是层状介质和连续介质？ 2．什么是应力？简述正应力和剪切应力的物理含义。 3．什么是应变？简述正应变和剪切应变的物理含义。 4．试叙述杨氏弹性模量、剪切模量及泊松比的物理含义。 5．试叙述纵波和横波的传播特点。 6．设流体中的压强为P =Kθ，试证明流体中的纵波满足以下方程 01222=??-?t P V P p , ρK V p = 7．解释名词： （1）波前和波尾； （2）振动图和波剖面；（3）波的球面扩散； （4）同相轴和等相位面；（5）时间场和等时面；（6）频谱分析 8．什么叫视速度定理？ 9．从反射和折射波形成的机制，分析反射和折射波形成的条件是什么？ 10．试述面波传播的特点及频散现象？ 11．一个三层模型如下图所示， 如果波从第一层顶界面出发振幅为A 0，法线入射波到第二层，试写出波在第三曾底界面上反射波返回至第一层顶界面时的振幅值。模型中R 表示反射系数；h 表示地层厚度；α表示吸收系数。 12．地震波在薄层介质中传播的动力学特点如何？ 13．讨论绕射的产生过程。 14．什么是大地滤波作用？ 15．一个以α=300出射的反射波的视周期T *=40ms ，视波长λ*=250m 。试计算其视频率f *和介质中的波速。当视周期不变，出射角变为200时，f *，λ*、、k *、v * 有无变化？若有变化，应当变为多少？ 16．若脉冲g 1(t)的谱为G 1(f),而脉冲g 2(t)=g 1(at), a 为常数，试求g 2(t)的谱G 2(f),并分析其结果的物理意义。 试绘出点震源激发的p 波、SH 波和SV 波的振动方向示意图 17．假设声波、面波、直达纵波沿界面传播的视速度分别为350、700、1400(m/s)，试在同一直角坐标系中画出它们的时距曲线。 18．水平反射界面以上介质的传播速度为2000m/s ，在同一直角坐标系中，画出h=500, 1000, 1500, 2000 m 的反射波时距曲线。 19．水平反射界面的埋藏深度为2000m ，在同一直角坐标系中画出v 1=1500, 2000, 3000, 4000m/s 时反射波的时距曲线。 20．简述“平均速度”、“均方根速度”、“叠加速度”、“射线速度”等的定义及R 1 R 2 R 3
地震资料的处理方法和结果在很大程度上受野外采集参数的影响。 地震剖面的“三高”：高信噪比、高分辨率和高保真度。 地震资料处理主要有三个阶段；每一个阶段都是为了提高地震分辨率，即分离出两个无论在空间上还是时间上都非常相近的同相轴的能力。 ●（a）反褶积是通过压缩基本地震子波成为尖脉冲并压制交混 回响，沿着时间方向提高时间分辨率； ●（b）叠加是沿着偏移距方向压缩，把地震资料的数据量压缩 成零偏移距剖面，以提高信噪比； ●（c）偏移是一个使绕射收敛，并将叠加剖面上的倾斜同相轴 归到它们地下的真实位置上，通常在叠加剖面（接近于零偏移 距剖面）上做偏移，来提高横向分辨率。 ●几何扩散校正：通过给数据加一增益恢复函数以校正波前（球面）扩散对振幅的影响。 ●建立野外观测系统：把所有道的炮点和接收点位置坐标等测量信息都储存于道头中以保证各道的正确叠加。 ●野外静校正：对陆上资料，把所有炮点和接收点位置均校正到一个公共基准面上以消除高程、低降速带和井深对旅行时的影响。
关于分辩率的讨论: 有一种普遍的误解，认为要增加时间分辨率只需要高频，这是不 真实的。 只有低频或只有高频不能改善时间分辨率。要增加时间分辨率低 频和高频两者都需要。 时间分辨率取决于有效信号的频带宽度. 最小平方法---根据误差的平方和最小来设计滤波器； 最小相位信号是具有对相同振幅谱的物理可实现信号中相位最 小的信号，或者说能量延迟最小的信号。 最小相位滤波器是具有同样振幅响应的一切可能的滤波器簇中 能量延迟最小的滤波器，也称最小延迟滤波器。 若最小相位滤波器的输入是最小相位，则其输出也是最小相位, 对于地震子波，除了零相位子波外，最小相位子波的分辨率最高。 下面的四个子波中哪一个是最小相位的： 子波A ：（4，0，-1） 子波B ：（2，3，-2） 子波C ：（-2，3，2） 子波D ：（-1，0，4） 频率、视波数和视速度的关系为: **=k f V
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。 依据研究对象的不同，物探法主要分为以下几种： ?地震勘探（利用岩石的弹性差异） ?重力勘探（利用岩石的密度差异） ?磁法勘探（利用岩石的磁性差异） ?电法勘探（利用岩石的电性差异） 在石油勘探中，最经济的方法是物探法。首先用物探法对工区的含油气远景作出评价，为钻探提供探井井位。然后钻探法通过实际钻进，以对物探法进行验证。如果构造含油，又可根据物探资料和探边井计算出含油面积和地质储量。 在我国，陆上是广大的地表松散沉积（如松辽平原、华北平原等）和沙漠覆盖区（如塔什拉玛干大沙漠），海上是被辽阔的海水所覆盖的“一片汪洋”，已看不到岩层的地面露头的出露。而钻井法成本高、效率低。如何解决这些地区的地质构造和地质储量问题呢？在这时就充分显示了物探法应用的威力。 在各种物探方法中，地震勘探具有精度高的突出优点，而其它物探方法都不可能象地震勘探那样详细而准确地了解地下由浅至深一整套地层的构造特点。因此，地震勘探已成为石油勘探中一种最有效的方法。 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：
地震勘探缩写术语 2-D Two Dimensional 二维。 3-C Three Component 三分量。 3C3D 三分量三维。 3-D Three Dimensional三维。 9-C Nine Component 九分量。3分量震源╳3分量检波器=九分量。 9C3D 九分量三维。 A/D Analog to Digital模数转换。 AGC Automatic Gain Control 自动增益控制。 A V A Amplitude Variation With Angle 振幅随采集平面的方位角的变化。 A VO Amplitude Variation With Offset 振幅随偏移距的变化。 A VOA 振幅随炮检距和方位角的变化。 CDP Common Depth Point 共深度点。 CDPS Common Depth Point Stack共深度点迭加。 CMP Common Mid Point 共反射面元。共中心点。 CPU Central Processing Unit 中央控制单元。 CRP Common Reflection Point 共反射点。 D/A Digital to Analog 数模转换。 d B/octa d B/octv e 分贝/倍频程。 DMO Dip Moveout Processing 倾角时差校正。 G波G-wave 一种长周期（40—300秒）的拉夫波。通常只限于海上传播。H波H-wave 水力波。 IFP Instantaneous Floating Point 仪器上的瞬时沸点放大器。 K波K-wave 地核中传播的一种P波。 LVL Low Velocity Layer 低速层。 L波L-wave 天然地震产生的长波长面波。 NMO Normal Moveout Correction 正常时差校正，动校正。 OBS Ocean Bottom Seismometer 海底检波器。 P波P-wave 即纵波。也称初始波、压缩波、膨胀波、无旋波。 QC Quality Control 质量控制。