• / 13
  • 下载费用:1 下载币  

地震勘探原理233815894

关 键 词:
物探 地震资料解释 地震处理 反演
资源描述:
《地震勘探原理》复习要点 几何地震学(地震波运动学): 研究地震波传播时间与波前空间位置的关系,采用波前、射线等几何图形来描述波的运动规律,如反射定律、透射定律、斯奈尔定律、费马原理、惠更斯原理,研究地震波时距曲线及解释理论,速度对波的传播路径和时间的影响等,所以,几何地震学在构造勘探中起重要作用。 地震波动力学是相对运动学而言的,从波的能量角度来研究其传播规律,如波的振幅、波形、频率、吸收、极化特点等。岩石具有弹性性质,地震波是在地下介质中传播的弹性波,其基本规律由弹性波动方程来反映,因此,讨论地震波动力学问题就是讨论波动方程的建立与求解问题,从中获取地震波相应规律。前原理:在弹性介质中,已知 t 时刻波前面上的各点,可以看成一个新的点震源,它们产生次扰动,形成子波前,经 新波前的位置就是这些子波前的包络。线原理:波沿射线传播,所用时间最少。用射线和波前来研究波的传播,是一种用几何作图来反映物理过程的简单方法,这就是几何地震学理论基础。但它无法解释波的能量问题,于是波前原理的补充: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。合称为惠更斯—菲涅尔原理物理地震学: 利用地震波的动力学方法研究地震波运动状态规律的科学,其中包括研究地震波能量、振幅、频率和波形等变化。相对几何地震学而言,它能够阐明几何地震学不能解释的现象,例如绕射波的传播,菲涅尔带的能量聚焦作用等,物理地震学的实质是惠更斯于地震波的动力学特点受地层的岩性、结构和厚薄的影响很明显,因此,充分研究和利用地震波的物理学特性可提高地震资料的解释质量和解决地质问题的能力。勘探地震学:通过利用人工激发的地震波在地层中传播特性的观测,分析计算各种波的到达时间和研究波的强度和形状,了解地质构造、岩性变化和地层速度等参数的科学。其研究内容和方法与地震勘探大致相同。勘探地震学:通过利用人工激发的地震波在地层中传播特性的观测,分析计算各种波的到达时间和研究波的强度和形状,了解地质构造、岩性变化和地层速度等参数的科学。其研究内容和方法与地震勘探大致相同。开发地震学:在石油地球物理勘探的基础上,充分利用针对油气藏的观测方法和信息处理技术,紧密结合钻井、测井、地质和油藏工程等多学科资料,对油气藏进行圈定和横向预测,在油气田开发和开采过程中对油气藏做出完整描述和动态监测的学科。各向同性:地下介质的弹性性质与空间方向无关。由弹性力学理论知,各向同性的完全弹性体只有两个独立的弹性常数。常用的有五个:杨氏模量 Ε (又称拉伸模量,表示拉长或压缩一个杆时的应力与应变之比);体积模量 Κ( 表示静水压力下的应力与应变之比 );泊松比 σ(表示横向应变与纵向应变之比);剪切模量 μ( 又称刚性模量,表示单位面积切向力与剪切应变之比)及拉梅常数 λ(表示流体的体积模量),这些量均为正值,有如下关系:由于只两个量是彼此独立,所以,实际计算时任选两个,其结果原则上都是一样的。在均匀各向同性介质中,纵波与横波是彼此独立的,即存在独立的纵波方程(声波方程)与横波方程。所谓介质的均匀性是指弹性参数都不是空间位置的函数,其纵、横波分别为:在非均匀各向同性介质中,纵波和横波是藕合在一起的,不可能单独存在。纵波的传播在介质中会引起横波,而横波的传播也会在介质中引起纵波,只有当波垂直向下传播时,这两种波才能得以分离。在各向同性介质中,地震波入射到弹性分界面上时,除产生反射波和透射波外,还会引起波型转换,例如,当纵波入射时,不仅会产生反射和透射纵波,还会产生反射和透射横波,其反射与透射角满足 律(反射)(2)3()21(2)1(  sp ;2、、 、、   22111 、、 、、21 称与入射 P 波类型相同的 p 为同类波各向异性:地下介质的弹性性质随空间位置变化。在地震勘探中的各向异性主要表现为地震波传播速度与其传播方向有关,不同的方向对应不同的传播速度。在各向异性介质中,位移的不同极化分量有不同的传播速度,例如在裂隙发育介质中,极化方向与裂隙走向垂直的波较易使岩石变形,因为它的振动方向与岩石结构薄弱部分相吻合,其有效硬度低,故传播速度慢;反之,极化方向与裂隙走向平行的波使无裂隙岩石畸变而发生质点振动,其振动方向与岩石致密、坚硬部分相吻合,其有硬度较高,故传播速度快。设极化方向垂直裂隙走向的波速为,极化方向平行裂隙走向的波速为,各向异性系数可表示为有时也用上述两个速度之比 来表示。当横波在各向异性介质中传播时,若它既不平行也不垂直裂隙方向振动,就会分裂成两个偏振方向相互垂直的横波,偏振方向与裂隙方向垂直的横波以较快速度传播,偏振方向与裂隙方向平行的横波以较慢速度传播,这种现象称为横波分裂或横波双折射,它是各向异性介质的一个显著特点。由于在各向异性介质中纵波与横波是藕合在一起的,不存在独立的纵波方程与横波方程,且地震波的波前与波的传播方向一般不垂直,即纵波的振动方向不一定与波的传播方向平行,横波的振动方向也不一定与波的传播方向垂直,因此,它们都不是真正意义上的纵波与横波,而应当称为准纵波与准横波。只有在某些特定的方向上才会有纯纵横波存在。地震波(由震源激发的弹性震动在地球介质内部及其表面传播的扰动统称为地震波。地震波类型分为:(1)按传播范围分:体波(纵波和横波 )和面波(沿地面或分界面及其附近传播,可分为瑞利波、地滚波、勒夫波等);(2)按质点振动方向与波传播方向间的关系分:纵波和横波;(3)1122 、、 、、、 ://v按波前面形状分:平面波和球面波;(4)按传播路径分:首波 (折射波)和反射波;(5)按能否解决地质勘探任务分为有效波和干扰波。几何扩散:球面波的能量强度或能流密度(地震波通过介质单位体积内的能量) 随传播距离的平方成反比例衰减,这种现象称为球面扩散或几何扩散。吸收:岩石的非弹性导致地震波的能量转换为热能而被吸收,使地震波的振幅随传播距离或时间而指数衰减。散射:当介质中存在局部不均匀时,将产生不规则的反射和折射并向不同方向传播,这种现象称为散射,散射也会引起地震波能量衰减。地震射线当地震波投射到弹性性质突变的分界面时,能量就会发生再分配,一部分能量反射回入射介质,另一部分能量透射到下部介质,其方向也发生变化。因此,地震反射界面是物理界面,其地质意义代表年代地层界面,而不是岩性地层界面。地震射线是表示波由一点到另一点的传播路径,波沿射线传播所用时间最小(费马原理) 。在各向同性介质中,地震射线也是波阵面法线的轨迹。射线在计算波的到达时间十分有用,但地震波能量并非只沿射线路径传播,例如,反射波并非只由一个反射点产生,而是反射面上菲涅尔带内反射波叠加的结果。反射定律入射线、 (过入射点的界面)法线、反射线在同一平面,此面称为射线平面或入射平面;入射线和反射线位于法线两侧入射角=反射角。反射系数:反射波与入射波振幅之比,称为反射系数,它说明有多少入射波能量转换为反射波能量。当地震波垂直入射垂直反射时有:2)反射波形成条件当 r=0,即 = , 不产生反射;当 r≠0,即 ,才产生反射,通常密度随深度变化远比速度变化小,因此 r 可简化为r=((vn+式说明反射波强弱主要取决于界面上下介质波速之差。① 反射波的强度从 A 反=可知,当 A 入一定时,A 反的大小主要取决于 r,即 别越大,r 越大,反射波越强,反之就弱。② 反射波的极性r 取值有正有负,当 zn>,r>0 ,反射波与入射波的相位相同,都为正极性;当 ,由透射(定律:可知 α真速度平均速度:地震波垂直穿过地层的总厚度与总传播时间之比。它没有考虑波在层状介质中按折线传播的事实。均方根速度:波沿折射线传播的速度,即把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线而求出的速度。射线平均速度:在层状介质中,波沿实际射线传播所具有的速度或波沿某条射线传播所走的总路程与所用时间之比。它比较真实地反映了波在层状介质中的传播规律,常以它为标准来评价平均速度、均方根速度的精度。叠加速度:由速度谱求得的速度。等效速度:在均匀介质条件下,理论双曲线与实际反射波时距曲线最佳拟合的介质速度,称为等效速度或有效速度。 对于多层介质,当排列较短时,等效速度=叠加速度。当排列较长时,等效速度≠叠加速度。由于层状介质,并非均匀,存在层理,加之界面弯曲,有效速度往往比平均速度大;当各层速度差别不大,界面弯曲不大,等效速度与平均速度差别很小。时距曲线及特点均匀介质—波的传播速度不随深度的变化而变化。均匀层状介质—速度随深度成层分布,在每一层中速度是不变的。连续介质—速度随岩层埋藏深度增加而连续缓慢增加。直达波—波从震源直接到达接收点的地震波。直线反射波(炮集、共中心点道集) ,双曲线正常时差—当界面水平时,时距曲线在 t 轴上的截距,任一接收点 x 处的反射时间 者之差,即为正常时差。折射波—界面水平,时距曲线为直线;界面弯曲,层序边界在地震剖面上的识别标志不整合面是一个将新老层分开的界面,沿这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。地层不整合在地震剖面上会表现为地震不整一现象,故利用地震剖面可以识别不整合面。主要根据同相轴的反射终止方式来判别,典型的地层不整合地震反射有削蚀、上超及顶超等终止类型。(1)削蚀(削截、侵蚀)现象:因侵蚀作用引起的地层的缺失,出现在层序顶部界面,它既是构造运动发育的直接证据,也是最可靠的层序划分标志。它既可以是下伏倾斜地层的顶部与上覆水平层间的反射终止,也可以是河床底面侵蚀造成的下伏水平地层反射终止。(2)上超(象:在湖盆水域不断扩大的情况下,层序的底部在前期层序界面上逆沉积斜坡向上逐层超覆。湖岸上超一般分布在湖盆边缘,反映湖平面的相对上升,是层序底界面的可靠标志。(3)顶超(象:指沿倾斜地层的无沉积顶面被新沉积层所超覆,在地质上是一种时间不长、由于沉积基准面太低而产生的沉积物过路现象,代表无沉积作用或水流冲刷作用的沉积间断,见于层序的顶部界面。(4)下超(套原始倾斜的地层,在下倾方向上对着一个原始水平或稍有倾斜的地层的终止现象,属底部不整一关系。远端下超指远离碎屑沉积供应来源方向的下超。(5)底超(术语用于上超和下超不易区分的地方,由于发生于沉积层的底部,而统称底超。地震相:是指有一定范围的三维地震反射单元,代表产生反射的沉积物一定岩性组合、层理和沉积特征。在划分地震层序及体系域后,在一层序内部根据地震的几何参数(反射结构、外形) 、物理参数(反射连续性、振幅、频率) 、关系参数(平面组合关系)及速度_岩性参数( 层速度、岩性指数、砂岩含量)等特征识别出不同的地震相,归纳工区不同地震相的特征。沉积相(反映特定古沉积环境所形成的原生沉积岩或沉积物所有特征的综合。沉积相是古代沉积环境的“物质表现”或“物质记录” ;而沉积环境是沉积相形成过程的条件或控制因素。通过对沉积相的研究,恢复和重建古沉积环境。沉积环境由下列环境要素组成:(1)自然地理条件,包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低;(2)气候条件,包括气候的冷热,干旱、潮湿;(3)构造条件,包括大地构造背景及沉积盆地的隆升与坳陷;(4)沉积介质的物理条件,包括介质的性质(如风、水、清水、浑水、浊流、冰川等) 、运动方式和能量大小及水介质的温度和深度;(5)介质的地球化学条件,包括介质的氧化还原电位、酸碱度以及含盐度。这些要素的综合即为沉积环境。沉积岩或沉积物特征的综合,包括沉积岩(物) 的特征 (如颜色、物质成分、结构和构造及其序列、岩石类型及其组合)、古生物特征( 如生物的种属、数量和生态及其遗迹 ),以及地球物理和地球化学特征。沉积岩特征的这些要素组合是相应各种沉积环境的反映和物质记录,其总和就是相。《地震勘探原理》考试题型 一、名词解释1、振动、波动、射线平面(三线所决定平面) 、振动图、波剖面、时距曲线2、平均速度、均方根速度、叠加速度、层速度、等效速度、视速度、视周期、视频率、视波长、视波数,地震地质条件;激发条件、接收条件3、地震子波、反射波、折射波、面波、声波、多次波、50扰波,随机噪声、绕射波、回转波、断面波、侧面波、转换波、纵波、横波4、正常时差、倾角时差、剩余时差,水平叠加、静校正、动校、闭合差、空间校正、三个角度、三个深度。5、几何地震学、物理地震学、垂直分辨率、水平分辨率、均匀介质、层状介质、连续介质2、填空题1、惠更斯原理、费玛原理、斯奈尔定律2、观测系统、共炮点、共接收点、共中心点、排列、组合等3、地震反射系数的大小和极性与什么有关?4、等值线疏密程度与地层倾角的关系? 5、地震波吸收与衰减,对比标志、常见地质体的地震响应特征6、静校正的分类7、三个角度、三个深度8、识别反射波的对比标志9、虚震源10、平行不整合在水平叠加剖面上的响应。3、简答题1、组合能压制何种波、水平叠加能压制何种波?2、影响速度的因素?3、由炮集地震记录获得偏移剖面的基本步骤 4、用计算机作构造解释的基本步骤5、多次覆盖及影响叠加效果的主要因素 四、计算题1、求排列移动道数2、求平均速度、均方根速度五、论述题1、药量、井深、岩性对地震波振幅、频率的影响;(1)在致密介质中激发的波形比在疏松介质中激发的波形频率高而振幅低;(2)在深井中激发的波形比在浅井中激发的波形频率高而振幅低;(3)小药量激发的波形比大药量激发产生的的波形频率高而振幅低。 2、提高分辨率采用小道距小排列高覆盖次数的理由; (1)由空间采样定理知,一个波长内至少有两个样点,而波长与频率成反比,分辨率与频率和带宽有关,带宽越宽,频率越高,分辨率越高,因此需要小道距;(2)排列越长,最大炮检距越大,提高高频成分信噪比的能力越低;当界面倾斜,炮间距越大,反射点越分散,降低横向分辨率,因此,要求小炮检距,即小排列。(3)信噪比高,才能使分辨率较高;覆盖次数决定衰减噪声的能力,覆盖次数较高,则信噪比较高 ,但覆盖次数对横向分辨率有影响。3、水平叠加剖面存在的主要问题(1)当界面倾斜时,共中心点叠加不是共反射点叠加,会降低横向分辨率;(2)水平叠加剖面上还存在绕射波没有收敛,干涉带没有分解,回转波没有归位;(3) 水平叠加剖面总是把界面反射点放在地面共中点下方的铅垂线上,当界面倾斜时,反射点位置沿界面下倾方向偏离了反射点的真实位置。4、地震反射界面的意义地震反射界面是物理界面 (具有波阻抗差的界面),其地质意义是年代地层界面,而不是岩性地层界面。只有沉积表面(包括不整合面) 是空间连续的具有波阻抗差的界面。虽然由于沉积环境、物质来源的变化,会使波阻抗差在空间上有所变化,但这些变化只影响反射强度和连续性的变化,不会影响它的延续性。反之,岩性地层界面在客观上是指状交互的、不连续的、不平整的界面。测井分层垂直分辨率高,地震分层受分辨率限制,与测井分层并不一定有一一对应关系,测井分层有可能会形成“穿时现象” 。要使二者有对应关系,需要对地震资料作特殊处理。5、时间剖面与地质剖面存在着哪些差异(1)由钻井资料获得的地质剖面上的地层分界面与时间剖面上反射波同相轴,在数量上和出现位置常常不是一一对应的;(2)时间剖面纵轴是双程旅行时,地质剖面纵轴是深度,需要用速度将其转换,但速度精度会对其有影响。(3)反射波振幅、波形及同相轴是包含了地层的构造和岩性信息,但它不是与地层的简单对应关系,而与界面两侧的介质参数有关。因此,必需经过特殊处理(波阻抗反演等) 才能把反射波所包含的“界面”信息转换成与“地层”有关的信息。(4)地震剖面上的反射波通常是由多个地层分界面上,振幅大小不同、极性有正有负、到达时间有先有后的地震子波干涉叠加的复合波。因此,其层数少于地质剖面。(5)在水平叠加剖面上,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,它们在三维偏移剖面上不可见到。6、影响地震波速度的因素(1)速度与岩性有关;(2)速度与岩石的密度有关,密度越大,速度越大;(3)速度与地质年代、构造作用有关,年老的岩石较年青的岩石速度高,速度随构造作用力的增加而增大(褶皱强烈处速度高,隆起顶部速度低) ;(4)速度随压力增加而增大(密度变大 );(5)速度随埋深增加而增大;(6)速度随孔隙度增大而减小;(7)速度随孔隙流体(油气水)增多而降低;(8)速度随温度升高而减小;(9)纵横波速与频率无关。7、虚反射形成过程及特征(1)虚反射是一种短程多次波,其传播路程先由震源向上传播到地面或低速度带底面,然后向下传播,再向上反射至接收点;(2)它与一次波极性相反;(3)多走了震源至地面或低速度带底面大约双倍的路程。8、地震资料构造解释、岩性解释、开发解释所包含主要内容有哪些。地震资料解释分为:构造解释、地层岩性解释、开发地震解释。构造解释—利用由地震资料提供的反射时间、速度信息,查明地层的构造形态、埋藏深度、接触关系。岩性解释—根据反射波特征、结构来划分沉积层序,分析沉积相和沉积环境,预测有利油气聚集带;利用地震技术提取各种地震属性,结合地质、钻井、测井资料,研究地层的岩性、厚度、孔隙度、流体性质等。开发解释—油藏精细描述、储层参数预测、油藏动态监测等。9 低速带对反射波及构造形态的影响地表附近的岩石,由于长期遭受风化而变得比较疏松,地震波在该岩层中传播,速度很低,故称为低速带;低速带对地震波具有较强的吸收性,对波的高频部分有很强的吸收作用,使波的频率变低,能量变弱,在低速带很难激发较强的地震波;低速带的存在使反射波产生时间滞后,当其速度和厚度横向变化较大,对构造形态真实性有较大影响,因此在地震工作中,必须调查和收集地速带速度和厚度资料,在处理中作必要的校正,消除地速带对构造失真的影响。6、综合题地震波的识别
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:地震勘探原理233815894
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-63103.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开