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地震勘探268815896

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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地震勘探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叫作地震勘探。地震子波爆炸产生的是一个延续时间很短的尖脉冲,这一尖脉冲造成破坏圈、塑性带,最后使离震源较远的介质产生弹性形变,形成地震波,地震波向外传播一定距离后,波形逐渐稳定,成为一个具有 2相位(极值) 、延续时间 60秒的地震波,称为地震子波。时距曲线表示波从震源出发,传播到测线上各观测点的旅行时间 t,同观测点相对于激发点的水平距离 x 之间的关系曲线。正常时差水平界面时,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旅行时之差。 (这是由于炮检距不为零引起的时差)动校正动校正(正):在水平界面的情况下,从观测到的反射波旅行时间中减去正常时差 t,得到 x/2 处的 间。这一过程叫正常时差校正,或称动校正。倾角时差定义一:去掉炮检距的影响,纯粹由于界面存在倾角而引起的反射波旅行时差,称为倾角时差。定义二:也可以说是由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视速度当波的传播方向与观测方向不一致时,观测到的速度并不是波前的真实速度V,而是视速度 行波当下介质大于上介质的波速时,透射角大于入射角。当入射角达到临界角 θ C, 时透射角达到 90 度,这时波沿界面滑行,称滑行波折射波由于两种介质是密接的,为了满足边界条件,滑行波的传播引起了上层介质的扰动,在第一种介质中要激发出新的波动,即地震折射波。随机干扰对地震数据产生无规则的干扰,特点是无方向性,相位变化无规律。主要形式有1)地面的微震;2)仪器接收或处理过程中的噪音;3)激发产生的不规则干扰,例如次生的干扰波,如不均匀体散射等。多次波指一些往来于分界面之间几次反射的波,这种波称为多次反射波,简称多次波。地震组合把多个检波器接收到的信号作为一个输出地震道,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。 随机干扰的相关半径自相关函数的第一个零点值所对应的值,叫做随机干扰的相关半径。共反射点叠加野外采取多次覆盖的观测方式,室内处理中采用水平叠加技术,最终得到水平叠加剖面。将不同接受点来自同一地下反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来。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时间与共中心点处的 差叫剩余时差。即由于未能完全将正常时差消除而剩下来的那一小部分正常时差。平均速度一组水平层状介质中某一界面以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总的传播时间之比。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地当作双曲线时,求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。等效速度均匀倾斜界面的共中心点时距曲线方程式中:h 0 则 →做倾斜界面均匀介质情况下的等效速度。叠加速度道集内某个反射波同相轴用不同的速度进行动校正并分析校正后的叠加效果,其中叠加效果最好的那个速度就是该反射波的叠加速度。程:20211 是岩石的孔隙率。 层速度 式:绕射波地震波在传播过程中若遇到地层或岩性突变点(如断棱、地层或岩性的尖灭点、不整合面的突起点等),这些突变点会成为新的震源,再次发出球面子波,向四周传播,该波动在地震勘探中称为绕射波。垂向\横向分辨率垂向分辨能力是指地震记录沿地层垂直方向所能分辨的最薄地层厚度。横向分辨能力是指地震记录横向上所能分辨的最小地质体的大小。如分辨小断块,小砂体和储层边界的能力偏移归位把水平叠加剖面上偏移的反射层,进行反偏移,使地层的真实位置形态得到恢复。亮点技术利用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异常(相对增强的“点” )从而指示油气藏的技术。平点在油气水分界面,由于反射作用形成的水平同相轴术利用 集资料,分析反射波振幅随偏移距(也即入射角)的变化规律,估算界面两侧的弹性参数泊松比,进一步推断地层的岩性和含油气性。成产生折射波的条件及特点?答:折射波形成的条件是:1)由低速层射入高速层 。2)达到临界角,滑行波以速度 界面在第二种介质中向前传播,( 滑行波到达界面各点比入射波要早 )。折射波传播的特点:1)折射角等于临界角。折射角永远是以临界角从分界面向上射出。折射波射线是一系列平行线。2)折射波有“盲区” ,折射界面很深时,盲区会很大。3)折射波法只能研究其速度大于上面所有层速度的地层,即k(k=1 , 2,3,…,。 实际中“折射层”比“反射层”数目少。 1,0,2,,2,,02视速度 义及其计算方法视速度求取:V a = V/a =λ/ (波的传播方向与观测方向夹角 θ)达波,折射波时距曲线之间的相互关系,能在实际地震记录中识别出来。时距曲线之间的相互关系(1)直达波时距曲线是反射波时距曲线的渐近线(2)折射波时距曲线与反射波时距曲线在 相切,切点坐标: (3)直达波时距曲线与折射波时距曲线相交。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有效波如水平界面的反射波几乎是从地下垂直反射回来到地面;干扰波如面波沿地表附近传播。实质上是视速度上有差别。针对这一类型的干扰波,在野外施工时,往往采用检波器组合的方法压制;在进行资料处理时,还可以采用视速度滤波(波)进行去除。(2)有效波和干扰波可能在频谱上有差别此类干扰波的压制方法主要是野外记录是进行有目的的采取滤波和室内的频率滤波处理。(3)有效波和干扰波经过动校正后的剩余时差可能有差别如多次波,经过动校正后,剩余时差仍不为 0。如今广泛使用的野外多次覆盖、室内水平叠加技术能较好压制多次波;另外,预测反褶积方法对多次波也有良好的压制效果。(4)有效波和干扰波在出现的规律上可能不同风吹草动等引起的随机干扰的出现规律与有效波不同。对于随机干扰,主要是利用其统计规律进行压制,如多次叠加、组合法等都是有效方法。另外,相关滤波、相干叠加等室内处理方法也有很好的效果。7. 共炮点和共中心点反射波时距曲线的主要异同点不同点:共炮点时距曲线:它反映了一段反射界面。炮点 O 反映界面上的一点。种压制效果更好?组合是同一次激发,由 n 个检波器接收到的信号的叠加,检波器接收到的随○ 1机干扰是由同一震源在同一时间产生的。多次叠加中一个共反射点道集内各道是在各次激发时分别接收到的,因而记○ 2录下的随机干扰是由震源在不同时间、不同地点激发,并在不同时间、不同地点接收的,集中各道之间的距离也比组合的组内距大,故多次叠加中各道的随机干扰更符合“ 互不相关 ”的条件。 多次叠加的统计效应要优于组合的统计效应。9 组合的方向效应、频率效应和统计效应组合的频率效应:组合相当于一个低通滤波器,组合后信号的频谱与组合前单个检波器的信号频谱有差异,即组合前后的波形发生了畸变;组合是为了利用地震波在传播方向上的差异来压制干扰波,突出有效波。虽然组合本身具有一定的频率选择作用,但我们不是利用这种频率选择作用进行频率滤波;组合的这种低通频率特性只能起着使有效波波形畸变的不良作用,不是利用它,而是要尽量避免这种低通滤波特性;为此,对于有效反射波应尽可能通过野外工作方法增大视速度,即减小△t,以获得最佳组合效果。10、影响地震波岩层速度的因素有?a 弹性常数; b 岩性;c 密度; d 埋藏深度;e 构造历史和地质年代;f 孔隙度和含流体;g 压力;h 岩石结构;i 温度;j 均速度和均方根速度都是对介质模型作了不同的简化,都是把不均匀的介质简化为具有某种“假想速度”的均匀介质。引入不同的假设后,为了评价速度的精度,引入射线平均速度的概念。①平均速度要小于等于均方根速度。②平均速度与均方根速度都是把层状介质看成某种假想的均匀介质。对某一种介质结构只有一个平均速度和一个均方根速度。 ③平均速度、均方根速度与炮检距的关系 炮检距为零时,平均速度精度高。随炮检距增大,均方根速度比较准确。炮检距过大,均方根速度精度降低。 式和时间平均方式的计算式 :( ,2,,2,,02n 层,(的均方根速度以及这两层的 间、就可以用上式来计算第 间平均方程(程) 是岩石的孔隙率。 别有效波的四大标志?1)同相性 2)强振幅 3)波形相似性 4)时差变化规律1)同相性由于同一反射波到达相邻很近的两个检波点的路程是很相近的,因而,同一反射波的相同的同相位,在相邻地震道上的到达时间也是相近的。因而,每道记录下来的振动图是相似的,所以同相轴应是一条圆滑的曲线,有一定的规律,相邻道的波形相似或渐变。这个特点也叫同相性。2)强振幅由于采集和处理中已采取了许多增强信噪比的措施,所以反射有效波的能量一般都大于干扰背景的能量。3)波形相似性由于震源激发的地震子波基本相同,同一界面反射波传播的路程、传播过程中经受的地层吸收等因素的影响都相近,所以同一反射波在相邻地震道上的波形特征(包括主周期,相位数,振幅包络形状等)是相似的4)时差变化规律在共炮点记录上,不同类型波的同相轴的形态是不同的,这是在地震剖面上识别波的类型的重要依据。 (反射波,绕射波,多次波,直达波,折射波)经过动校正和水平叠加后,地震剖面上的每道都可以看作自激自收记录。在自激自收地震剖面上,反射波同相轴与界面的形态基本对应,而且相邻道之间同相轴的时差变化规律应该相近。)在测线上同一点,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,两者需要引入速度函数,经时深转换,把变换成 h 后,才能与钻井剖面或测井曲线对比。其媒介就是地震波的传播速度。3)时间剖面的纵坐标是,不是深度,而地震波速度 V 一般随深度变化,所以,时间剖面上的反射同相轴所反映的界面形态、界面之间的距离都是有假象的。4)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,如振幅的强弱与地1层结构、介质参数密切相关。反射同相轴是与地下界面对应的, 一个界面的反射特性又与界面两边的岩性有关。一个反射波并不是与一个层简单对应,而是与两个层有关。反射波同相轴反映的是界面信息,必须经过一些特殊处理(如波阻抗反演技术等) ,把反射波同相轴的“界面信息” 转换为“ 层内信息”才能与地质、钻井资料进行直接对比。5)水平叠加剖面上存在偏移现象。当界面倾斜时,水平叠加剖面上反射波的位置不是来自于该点的正下方,真正的反射点向上倾方向偏移,这种现象称为水平叠加剖面的偏移现象。6)水平叠加时间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,必须经过严格处理才能用来解释,恢复真实面貌。何提高分辨率?垂向分辨能力:指地震记录沿地层垂直方向所能分辨的最薄地层厚度。影响垂向分辨率的因素主要有:地震子波的波长(频率) 、子波的延续时间和子波的相位特征,噪音或信噪比等等。提高方法:1)提高子波频率,主要通过野外采集来实现:激发宽频带子波——井深、药量、激发岩性、组合接收条件——检波器类型、地表岩性、检波器耦合、组合方式、仪器响应近地表、低降速带的影响大地滤波作用、地层速度2)压缩地震子波长度,主要通过反褶积来实现3)减小速度,采用横波勘探。横向分辨能力是指地震记录横向上所能分辨的最小地质体的大小。如分辨小断块,小砂体和储层边界的能力影响横向分辨率的因素主要有:偏移孔径、几何路径、覆盖次数、采样率、偏移成像的精度等提高方法:1)提高横向分辨率需要减小波长,由于 λ=,所以要提高地震波的频率。2)偏移是提高地震勘探横向分辨率的根本方法。偏移是绕射波收敛,菲涅尔带收缩。17. 水平叠加剖面存在的主要问题?如何解决?水平叠加剖面上存在偏移现象。当界面倾斜时,水平叠加剖面上反射波的位置不是来自于该点的正下方,真正的反射点向上倾方向偏移,这种现象称为水平叠加剖面的偏移现象。解决上述问题的主要途径包括:(1)通过数学关系(如三个角度或三个深度的互相转换关系)换算地质分界面的正确空间位置。(2)偏移处理。它把反射和绕射准确归为到其真实位置的反演过程。(3)进行空间矫正,恢复地质构造的真正形态。它是利用水平叠加剖面进行对比解释后,对绘制的目标层 造图进行空间矫正的一系列工作过程。18. 速度谱求取叠加速度的基本原理?速度谱:所谓速度谱分析,即选用一系列不同的速度值对共反射点时距曲线进行动校正,当能把共反射点时距曲线校正为水平直线时的速度值,就是合适的叠加速度。在实际的地震资料处理工作中,通过计算速度谱来求取叠加速度。即对一组共反射点道集上的某个同相轴,利用双曲线公式选用一系列不同速度 算各道的动校正量,对道集内各道进行动校正;当取某一个 把同相轴校成水平直线(将得到最好的叠加效果) 时,则这个 是这条同相轴对应的反射波的叠加速度。叠加速度 称为动校正速度。、反射波同相轴错断,但两侧波组关系稳定,波组特征清楚;2、反射波同相轴数目突然增减或消失,波组间隔突然变化;3、反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带;4、标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲,强相位转换的现象;5、有异常波的出现。转波) 、特点、如何消除地震波在传播过程中若遇到地层或岩性突变点(如断棱、地层或岩性的尖灭点、不整合面的突起点等),这些突变点会成为新的震源,再次发出球面子波,向四周传播,该波动在地震勘探中称为绕射波。回转波:实质上就是凹界面的反射波,这是它与正常反射波的共性。特点:1)绕射波时距曲线也是双曲线2)绕射波时距曲线的极小点在绕射点正上方,其 x 坐标和极小时间是:3)绕射波时距曲线极小点的位置与激发点无关。激发点移动时,整条绕射波时距曲线将沿t 轴平移,而绕射波时距曲线的形状保持不变4)绕射波时距曲线与同界面反射波时距曲线在 x=2L 上相切。 反射波的最后一条射线。又是 M 点的一条绕射波射线。消除方法:目前应用最为广泛的方法为偏移处理21、会画典型模型的水平叠加剖面)(12a)为自激自收时间剖面 (不要管上面的叉叉) 图(b) 个例题参考1、反射波同相轴错断,但两侧波组关系稳定,波组特征清楚;2、反射波同相轴数目突然增减或消失,波组间隔突然变化;3、反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带;4、标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲,强相位转换的现象;5、有异常波的出现(绕射波、断面波)
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