地震勘探基础学习知识原理期末总复习资料2共四部分

1、n次覆盖即对界面追踪 n次。5多次覆盖的观测系统（共中心点方法） 多次覆盖：对被追踪界面的观测次数而言,6 如果观测到的记录都来自R点反射（界面为水平层），R点就叫这些道的共反射点 或共深度点（CDP）。e共反射点r点在地面的投影正好与地面炮点 和接收点中点 M重合，称M点为共中心点。 这些道组成白道集是 R点的共反射点（CRP） 道集。 如果界面倾斜，观测到的不都是 R的反射，则 称这些道集为以M点对称的共中心点道集单边放炮六次复盖观测系统特点对于6次覆盖，每个反射点有 6次放炮记录，如果每放一炮，炮点移动2个道间距，则炮点移动距离的计算方法为：6次覆盖的第一个反射点由第 6炮的第1个检波点

2、确定，第6个 反射点由第1炮确定，由于6次覆盖，要求半个排列被 6等分，所以炮点和排列移动距离N Xd -式中d为炮点移动距离；N为排列道数；Ax为道间距；n为覆盖次数。2n双边放炮观测系统与单边观测系统的不同是：1）覆盖次数必须是偶数； TOC o 1-5 h z 2）由于是在排列的左边和右边放炮，为获得共反射点，如果单边观测系统的偏移距是x,则双边观测系统的偏移距是 x x / X3）炮点和排列移动距离不同，即双边放炮观测系统移动距离为单边观测系统的两倍。观测系统覆盖次数与排列和移动道数K1 cN S每放一炮，排列和炮点向刖移动的道数m为：m式中N是排列中的接收道数：n是覆盖次数；S是一楙

3、炮时等于1,两端放炮时等于 2。6道间距A x和空间假频地震波接收时要注意道间距的选择和避免产生空间假频。如果有效波视周期为 T,那么道间距A x选择的原则应使A t为了避免近地表疏松介质（术语称之为低降速带）对地震波的强烈衰减作用或 降低对地面环境的破坏作用 .2提高地震反射或折射信号对地质目标的分辨能力3利用潜水面的较强声阻抗使能量向下传播。.药量的控制，这是一个较为复杂的问题，最好的方法是事先进行试验。考虑到成本,一般是凭经验。激发方式 井中爆炸一最常用的一种方式，在一定深度的井中爆炸，深度在潜水面以下最好。优点是：1）降低面波和声波的强度，具有很宽的频谱；2）炸药量减少，3）炸的时间短

4、，4）直达波有很宽的振动频谱。电坑中爆炸一地表复杂、钻井困难时常用。一般采用组合方式，以消除干扰波。这种方式的干扰强、效率低、用炸药量大。色水中爆炸一水系发育的地区，如南方。一般水深大于2m才采用。爆炸震源的缺点电 钻炮井和用炸药的成本较大；事 受地形影响，缺水地区，施工不便； 工业区或人口稠密区不宜用炸药；用药量受一定的限制； 炸药运输、保管和使用中的安全性。非爆炸震源最大缺点是能量不够陆上的非炸药震源分撞击和振动型两种1）重锤2）气动震源3）可控震源色海上主要用气枪。0其中，对于可控震源：增大有效波的能量有两个途径:一是增大振幅，如加大药量，这种方法受到一定限制；二是增大信号的延续时间 t

5、,信号延续时间过长又降低了分辨能力，这是一个矛盾。可控震源的特点：可控震源只是一个低振幅的激发源，而不是低能量的激发源。激发信号 频带宽度是有限的VAA/VMVWftxA/WWVW .-pTVWWVVwvv !=%JWSAWuV ,注意：这种记录上的反射波形不是反射信号本身，而是它的自相关函数的图形。自相关函数的极大值对应的时间才是反射波的到达时间。可控震源的优点：1）可控震源不产生地层不传播的振动频率，从而节约能量。2）可控震源不破坏岩石，不消耗能量于岩石的破碎上。3）可控震源抗干扰能力强。10地震波的接收由两部分结成：检波器和地震仪*针对地震波的特点对仪器有如下要求：1）检波器有较好的灵敏

6、度（地震波引起地面位移只有微米量级）；2）记录仪有放大、选频功能（突出有效波，压制干扰波）；3）有较大的动态范围（地震波的振幅大小范围）；4）用时标显示传播时，可用来推断反射界面的深度。检波器：安置在地面、水中或井下以拾取大地振动的地震探测器或接收器，它实质是将机械振动转换为电信号的一种传感器。（动圈式（用于陆地工作）和压电式（用于海洋和沼泽）检波器的主要性能有：固有频率、阻尼系数、灵敏度等参数地震仪器的基本要求1）把地面的机械振动转变成电信号，地面位移只有微米的数量级。2）频率选择作用，以便让有效波的频率成分全部通过，干扰波的频率成分被滤掉。3）大动态范围（24bit）,估计为130分贝。信

7、号差别可达百万倍。4）备有良好的分辨能力。海上勘探的主要干扰波1）震源气泡，也称重复冲击。主要是震源在海水所产生的气泡，气泡效应。2）鸣震海水层内形成的多次反射，海底较平时多次反射造成水层一种共振现象，称鸣震。海底不平时所引起的散射与多次反射还会形成一种交混回向。3）侧反射一海底潜山，暗礁等产生的反射。4）底波一海底界面有低速层，出现面波。11井孔地震勘探井中地震观测方法包括垂直地震剖面法，（VSP或反VSP）和井间地震技术等。VSP观测方法：接收点布置在深井中，震源在地面的观测方式。这种观测方式能测试到从地面向下传播的地震波（下行波），也能部分地接收到反射波（上行波）。反VSP观测方法：震源

8、位于深井中，观测点布设在地面的观测方式井间地震观测系统：利用两口井，一口作为震源井，一口作为检波器接收井。VSP的用途：能够精确地测得时间与深度的关系（时-深关系）。VSP的特点（优点）1） VSP是通过垂直方向的波场研究地质剖面的垂向变化。波的运动学和动力学特征更直接、更灵敏。2）VSP记录可以在介质内部紧靠界面附近观测，可以记录到与界面有关的较纯的地震子波。3）可以避开或减弱地表低降速带的干扰，易于识别波的性质。4）可以提高仪器的接收有效灵敏度和记录的分辨率。5）可以接收到来自上下方向的波，利用它们的不同判别波的性质。VS VSP震源的选择原则：1）与VSP井旁地面地震记录所用的震源一致；

9、2）各种震源每次激发的子波应具有高度的一致性和重复性；3）震源的输出能量应当适中；4）激发子波的频谱应尽可能宽，以便提高分辨率。反VSP观测方法的优点：1）地面布设的观测方式可以是多种多样，如直线状、放射状、环 状、线束状等；2）采用这些观测方式，可进一步扩大研究井口周围地质细节的范围；3）观测资料经数字处理后的成果很容易与常规地面地震资料进行对比，便于地球物理资料的综合解释。井间地震观测系统利用两口井，一口作为震源井，一口作为检波器接收井。电井间地震震源震源的要求：1）不具破坏力，水泥固井，应力不大于20psi ;2）有一定的能量，激发信号为宽频带；频率上限达1000Hz;3）可重复性，可操

10、作性；4）耐高温高压；5）再好能激发横波。井下震源主要分两大类：脉冲型和可控震源型。爆炸震源是最早使用的脉冲震源，特点是井下环境适应能力强，激发有效能量大信号频带宽和操作简单。12低（降）速带的测定和静校正（一）、低降）速带的定义（Weathering） 地表附近一定深度范第内，地震波的传播速度比其F 地层地震波速度低得多，该范围内的地层称为低速 带，低速带与高速层之间的速度偏低过渡区,称为 底速带。特点:密度小、弹性差,波速低影响吸收强烈，易产生散射噪音、影响有效波旅行时 危害上严重影响地震勘探的效果（二）、低（降）速带测定的目的* 消除低（降）速带对地震黄料的影响.（三）、测定方法：主要采

11、用折射波法由于低降）速带的厚度不大,所以低（降）速 带底界的高速层折射波盲区较小,因而野外勘探 中It列长度可以很短，称为“小排列”或“小折射”.也可用微地震测井（烟井地雷测井）：烟井内放 炮，在地面接收或地面放炮，在烟井里接收,主 要利用初至波旅行时测定速度七0 .住TJ咫念刊万）!一1、静校正的概念：对由于地形高低，激发井深、 低（降）速带等因素引起的反射波旅行时的畸 变进行的校正.，动校正；用于动校止的正常时若是随着反射波的心 时间（或反射层的深度）而变化的，因而称为动校 正*-前校正：静校正量只与地面坐标（位置）亦关,与 反射波的硼间（或反射层的深度）无关口2、静校正的目的：.解决实际

12、情况与理楣模型的不一致性问题-消除微发井深、接收高程、低（降）速带横向 对反射波旅行时的影响.3,静校正的方法:立基准面（Reference由tum）水平面将激发点、接收点校正到慕准面上消除低（降）速带的影响4.静校正量的计算：AT（5）=AT（# Jrf 4T地）+ AT（f）地形校必皿出二生井深土 3”井尸，1ro低速带校正T AT（低尸AT1+AT.接收点：白石二割一#炮点：占广，-：匕口 h，梅点激发D点接牧的所有波妁麻行时减去舒长正量即可:/-ATI4*）第三章地震资料采集方法与技术（二）为了提高地震勘探的精度，就要求突出有效波，压制干扰波。地震组合法就是利用干扰波与有效波在传播方向

13、上的不同而提出的压制干扰波的一种方法 它主要用于压制面波之类低视速度的规则干扰及随机干扰。*组合把多个检波器接收信号输入一个地震道或者用多个震源同时激发构成一个总的震源， 前者称为检波器组合，后者称为震源组合。电组合可以压制规则干扰，也可以压制随机干扰。1干扰波和组合概念 有效波-那些可用解决地质问题的波。如反射波、折射波等。干扰波-是指妨碍追踪和识别有效波的波。如面波、多次反射波。根据干扰波的特点分规则和不规则（随机）两大类干扰波。会 规则干扰一一具有一定主频和视速度，能在地震记录以上一定同相轴出现的干扰 波。（声波、面波、浅层折射波、多次拨、侧面波、工业干扰）e 不规则干扰、随机干扰-没有

14、一定规律，没有一定的的主频和视速度，也没有一 定传播方向，在地震记录上形成杂乱无章的干扰。有效波和干扰波的差别：1）在传播方向上不同，即干扰波的最大真速度和有效波的视速度范围不同。干扰波沿地 表附近传播，有效波几乎是从地下垂直来到地面。2）在频谱上有差别。3）经过动校正后的剩余时差有差别。4）出现的传播规律可能有差别。常见规则干扰波：（1）面波指沿地表传播的瑞利波，其特点为：频率低、传播速度小，有频散现象，面波能量弱，衰 减缓慢，时距曲线为直线，视速度与真速度相等。（2）声波声波是一种在空气中传播的弹性纵波，速度稳定，频率较高，延续时间短。（3）浅层折射波当浅层存在有高速层，可以观测到直线同相

15、轴的浅层折射波。（4）多次反射波多次波和一次波的频谱、视速度是相近的。多次波的传播速度，比同时到达的一次反 射波的传播速度低。（5） 50Hz交流电干扰特点是频率稳定，一般在 50Hz左右。2组合法的形式 组合法的形式，指用多个检波器组成一个地震道的输入或者采用多个震源同时激发 构成一个总的震波，前者叫组合检波，后者叫组合爆炸，两者原理相同。电组合法分为：1）野外检波器组合，即把安置在测线上一定距离的几个检波器所接收到的振动叠加起 来作为一道地震信号。2）野外的震源组合，即在相隔一定距离的几个震点上同时激发，总效应为一炮。3）室内混波，把若干个地震道信号按比例相加，作为一个新地震道。组合原理会

16、 对一组检波器，一个垂直到达地表的波场，将同时影响组合内的每个检波器，它们 会产生相干加强。如果水平方向传播的波在不同的时间影响不同的检波器，出现相 消干涉。均匀组合、线性组合：沿测线方向等间距布置各个检波器的组合方式。面积组合：检波器在一个面积内的组合方式。组合的方向特性设f(t)的谱是g(j co),根据频谱定理中的时延定理有:f (t t)的谱是 g(j )e1、检波器组合的方向特性*假设沿测线布置n个检波器，检波器间距为A x,地震波是平面波，波前面与地面成a角，地震波速为Vo则相邻两检波器的时差t S2BxsinVT - v -f(t 2 t)的谱是 g(j )eft (n1) t的

17、谱是g(j)e(n1)j t则组合后输出波的频谱为:G(j ) g(j )(1 e j t e (n 1)j t) g(j 两厂)K(j ) 0 e(n1)j，) EK 为等比级数17设第一个检波点的地震波形为f(t),则各点接收到的波形依次为：f(t- t) , f(t-2 At),f(t- ( n-1 ) At)G(j ) g(j )K(j )0组合的振幅特性为K(j )nsin n2t sin2t n 1j 一-e 2B( ) K(j ).nsin 2B()sin 2.1.sin_ nt2-17sint20组合后信号的谱等于原来单个检波器接收信号的谱乘上某个函数K(j 3 )。外可以把组

18、合看成一个线性系统，系统的特性为 K(j 3 )0组合后信号等于单个信号通过这个系统，特性被改造。0组合的相位特性为K K(j 3)即是频率3的函数，也与方向At有关，At的大小与波的入射方向有关。2019由欧拉公式代入化简可得:K(jK(j1enj1ejcoscos.nsin n2i sini sintsin 2此式即为n个检波器线性组合的组合特性18我们知道只有速度才是与时间和空间变量都相关的参 量，因此组合的方向效应实质上是一种视速度滤波。xsin*B(v )sin n x/(2v )sin x/(2v )* v v sinB()sin(n xsin /2v )sin( xsin /2v

19、 )由上式可看出组合的振幅特性和地震波的入射角有关，当a =0,反射波与地面垂直，B(0)=n ,即总振幅增强了 n倍，有效波得到加强，而对于其它角度则相对 受到压制。22 所以，为了清楚地了解组合的相对加强和压制作用与波的入射角”、检波器的数目n、检波器间距A x的关系，通常用组合后的总振动的振幅与组合前的单个检波器的 振幅的n倍之比值：(n,)舞nA).,n xsin sin(2V.,xsin nsin(2v 此式也表示一种组合特性，其本质上相当于作了归一化处理。它表示对来自不同方 向的波的相对加强或压制效果，称为组合的方向特性。方向特性其它形式表示2方向特性曲线2、方向特性曲线(n,/

20、t、sin(n )nsin( t)令通过讨论下式函数的图形性质来说明组合的方向特性。sin n y (n, y)nsin yxsin y F极值点当 y=0时，(n,0) =1 取极大。y=0,即4 t/T - 0零值点由公式可知0 y 1 , 则必须使：sin n yn sin y要使(n, y)=0当y=1, 2,正整数时,1(n, y)y,n都为奇数,或y为偶数，n为奇数一，.12 n 1 t因此当y下彳k时，(n,y)有零点，地震波进入零值区，就会受到最大的 压制。1y为奇数，n为偶数为二次极大，如果波落入二次极大，也能得到加强。24(3)通放带.1 一，y 0, (n, y) 1,当

21、 y ,时，(n,y)2nO 一般定义对某一波，若组合后的(n,y)范围就是通放带，可知通放带的区间为0.70.7,则y的变化10,赤,为了使反压制区极值令在压制区内也有极值，称为压制区极值。在 (0,1)区间内，压制区极值有n-2个，极值位置可解析式得出射波在组合后得到加强，必须保证反射波的组合参数 于通放带内。压制区地震波进入零值区有最大的压制，为了使干扰波在组合 后受到压制，必须使干扰波的组合参数y满足：35 7y , 2n 2n 2n*压制区内极值大小不等，以中心极值最小，当 n为奇 数，中心点为y=0.5时，将y代人公式得：1 (n,-)1 sinn y 1n sin y nn sin 一2sin 一 2区间称为压制区。 n n2726组合法的缺陷Q 3、组合的方向性效应1-令当干扰波进入压制带时，一般 | （n）-,故sin n y G n (n,yy). yn sin yo为了估算组合对信噪比改善的程度，定义 组合的方向 性效应为组合前的反射波与干扰波的振幅比与组合后 的反射波与干扰波的振幅之比。0设组合前反射波与干扰波的振幅比 b Aff耳0组合后的反射波与干扰波的振幅比*若此时有效波落入通放带bbA(n，yy)Ag | (n, yg)|Vv 0|（n,yy）1