1、第三章地震資料采集方法與技術一野外工作概述1. 陸地石工基本情況介紹試驗工作內(nèi)容：干擾波調(diào)查，了解工區(qū)內(nèi)干擾波類型與特性。地震地質(zhì)條件調(diào)查，了解低速帶的特點、潛水面的位置、 地震界面的存在與否、地震界面的質(zhì)量如何（是否存在地震標志層）、速度剖面特點等。選擇激發(fā)地震波的最佳條件，如激發(fā)巖性、激發(fā)藥量、激發(fā)方式等。選擇接收和記錄地震波的最佳條件，包括最合適的觀測系統(tǒng)、組合形式和儀器因素的選擇等。生產(chǎn)工作過程：地震隊的組成（ 1）地震測量：把設計中的測線布置到工作地區(qū)，在地面上定出各激發(fā)點和接收排列上各檢波點的位置（ 2）地震波的激發(fā)陸上地震勘探的震源類型：炸藥震源和可控震源。激發(fā)方式： 炸藥震源的

2、井中激發(fā)、土坑等。激發(fā)井深：潛水面以下1-3m，（6-7m）。（ 3）地震波的接收實現(xiàn)方式：檢波器、排列和地震儀器2. 調(diào)查干擾波的方法（1） 小排列（最常用）3-5m 道距、連續(xù)觀測目的：連續(xù)記錄、追蹤各種規(guī)則干擾波，分析研究干擾波的類型和分布規(guī)律。從地震記錄中可以得到干擾波的視周期和視速度等基本特征參數(shù)（2） 直角排列適用于不知道干擾波傳播方向的情況 t1 和t2 的合矢量的方向近似于干擾波的傳播方向（3） 三分量檢波器觀測法（4） 環(huán)境噪聲調(diào)查信噪比：有效波的振幅/干擾波的振幅（規(guī)則） 信號的能量 /噪聲的能量3. 各種干擾波的類型和特點（1） 規(guī)則干擾指具有一定主頻和一定視速度的干擾波

3、，如面波、聲波、淺層折射波、側(cè)面波等。面波（地滾波） ：在地震勘探中也稱為地滾波，存在于地表附近，振幅隨深度增加呈指數(shù)衰減。其主要特點：低頻：幾Hz 20Hz ；頻散 (Dispersion) ：速度隨頻率而變化；低速：100m/s 1000m/s，通常為200m/s 500m/s；質(zhì)點的振動軌跡為逆時針方向的橢圓。面波時距曲線是直線，記錄呈現(xiàn)“掃帚狀 ”，面波能量的強弱與激發(fā)巖性、激發(fā)深度以及表層地震地質(zhì)條件有關。（能量較強）聲波： 速度為 340m/s 左右，比較穩(wěn)定，頻率較高，延續(xù)時間較短，呈窄帶出現(xiàn)。淺層折射波 ：當表層存在高速層或第四系下面的老地層埋藏淺，可能觀測到同相軸為直線的淺層

4、折射波。工業(yè)電干擾：當?shù)卣饻y線通過高壓輸電線路時產(chǎn)生，整張記錄或部分記錄道上出現(xiàn)50Hz 的正弦干擾波。側(cè)面波 ：在地表條件比較復雜的地區(qū)進行地震勘探時，常出現(xiàn)側(cè)面波干擾。虛反射 (ghost)： 是指從震源先到達地面或潛水面發(fā)生反射后，再向下傳播到地下界面形成的反射波。多次反射波 (Multiples) ：當?shù)叵麓嬖趶姴ㄗ杩菇缑鏁r，可能產(chǎn)生多種形式的多次反射波。其特點與正常反射波相似，時距曲線斜率較一次波大。（2） 無規(guī)則干擾（隨機干擾）主要指沒有一定頻率，也沒有一定傳播方向的波，它們在記錄上形成雜亂無章的干擾背景微震： 與激發(fā)震源無關的地面擾動統(tǒng)稱為微震，外界隨機產(chǎn)生；低頻和高頻背景干擾：

5、低頻和高頻背景的特點是整張記錄上出現(xiàn)，而且顯得雜亂無章。干擾波類型小結：干擾波分為規(guī)則干擾和隨機干擾。規(guī)則干擾包括： 沿水平方向傳播的（面波和車輛引起的干擾）和沿垂直方向傳播的（多次波） 具有重復性的（面波）和不具有重復性的（人為因素產(chǎn)生的干擾）隨機干擾也分為：重復出現(xiàn)的和不重復出現(xiàn)的4. 壓制面波的方法選擇適當?shù)募ぐl(fā)條件：（1） 激發(fā)巖性：疏松地層容易產(chǎn)生較強的面波（2） 激發(fā)深度：越深面波越弱（3） 采用組合法壓制面波（4） 選擇適當?shù)挠^測系統(tǒng)避開面波（5） 頻率濾波，利用面波與有效波的頻譜差異群速度：一個波列能量（包絡）的傳播速度相速度：特定相位（波峰或波谷）的傳播速度5. 激發(fā)條件和接

6、收條件6. 海上地震勘探的特點和特殊性特點：廣泛使用非炸藥比陸上更早實現(xiàn)了野外記錄數(shù)字化；使用等浮組合電纜；單船作業(yè)，不需采用松放電纜的措施就能保證連續(xù)工作全部采用多次覆蓋技術，且覆蓋次數(shù)較高，等浮電纜的道數(shù)不斷增加。特殊性： 觀測船的前進速度為常數(shù)，使用多普勒聲納及時調(diào)節(jié)船速以保持船速恒定。但船速受風浪、涌流等多種因素的影響。海流和激發(fā)點間距不均勻是影響多次覆蓋的因素。海流導致電纜與測線往往具有一定的夾角，稱為電纜偏角。需要導航定位，目前廣泛使用衛(wèi)星定位技術。7. 海上特殊干擾波海上地震勘探中可能觀測到的干擾波主要有重復沖擊、交混回響或鳴震、側(cè)反射、底波等。鳴震和交混回響：海面和海底是兩個反

7、射系數(shù)較大的界面,會形成多次反射; 當海底起伏不平時,由于地震波的散射和水層內(nèi)多次波相互干涉造成的干擾稱為交混回響。如果海底是比較平坦、反射系數(shù)比較穩(wěn)定的界面,則進入水層內(nèi)的能量產(chǎn)生多次反射造成水層共振現(xiàn)象,稱為鳴震。8. 海上震源：目前海上地震勘探主要使用非炸藥震源，包括電火花震源、空氣槍震源、蒸汽槍震源等。9. 分析比較陸地與海上地震勘探的異同點地震勘探利用地下介質(zhì)彈性和密度的差異，通過觀測和分析大地對人工激發(fā)地震波的響應，推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)的地球物理勘探方法。地震勘探是鉆探前勘測石油與天然氣資源的重要手段，在煤田和工程地質(zhì)勘查、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面，也得到廣泛應用。在地表以

8、人工方法激發(fā)地震波，在向地下傳播時，遇有介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面，地震波將發(fā)生反射與折射， 在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號與震源特性、檢波點的位置、 地震波經(jīng)過的地下巖層的性質(zhì)和結構有關。通過對地震波記錄進行處理和解 釋，可以推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)。地震勘探在分層的詳細程度和勘查的精度上，都優(yōu)于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般從數(shù)十米到數(shù)十千米。爆炸震源是地震勘探中廣泛采用的。如重錘、 連續(xù)震動源、氣動震源等，但陸地地震勘探經(jīng)常采用的重要震源仍為炸藥。海上地震勘探除采用炸藥震源之外，還廣泛采用空氣槍、蒸汽槍及電火花引爆氣體等方法。海上沒有面波。 不受復雜地表起伏

9、影響，風化殼影響也小，相對質(zhì)量要好些。采集時候用船托纜，方便。但海上的多次波相當強，去多次是處理必須仔細進行的。二野外觀測系統(tǒng)1. 觀測系統(tǒng) ：地震波的激發(fā)點和接收點的相互位置關系排列：震源與檢波器組中點位置（中心道）之間的關系排列的類型（二維） ：縱排列：端點激發(fā)排列和中間激發(fā)排列非縱排列交叉排列（二維）觀測系統(tǒng)的圖示方式：時距曲線綜合平面圖：非縱側(cè)線：T 型， L 型縱側(cè)線：中點激發(fā)，單邊激發(fā)，端點激發(fā)2. 布設地震側(cè)線的基本要求測線應為直線，保證所反映的構造形態(tài)比較真實；測線應該垂直構造走向，其目的是更加真實的反映構造形態(tài)，為繪制構造圖提供方便。3. 觀測系統(tǒng)圖示方法（見課本75 頁及課

10、件） - 三維觀測系統(tǒng)圖示方法4. 多次覆蓋 ：一次覆蓋或多次覆蓋(multiple coverage) 指對被追蹤的界面所觀測的次數(shù)。多次覆蓋的優(yōu)點：提高信噪比；處理中得到多種信息的記錄（CSP,CMP,CRP,CO）共激發(fā)點記錄CSP：從激發(fā)點出發(fā)的45斜線代表一個排列，在此線上所有的接收點有共同的激發(fā)點，屬于同一激發(fā)點的各道記錄稱為共激發(fā)點記錄。共接收點記錄CRP ：從接收點出發(fā)的45斜線代表地面同一接收點位置,此線上不同激發(fā)點的所有道都是同一地面點接收,由此組成的記錄稱為共接收點記錄。共偏移距記錄CO ：與激發(fā)點線平行的水平線表示等炮檢距情況,各接收點的炮檢距都相等,由此形成的記錄稱為

11、共炮檢距記錄。共反射點記錄CRP ：垂直于共炮檢距線的垂線表示共中心點（界面水平時為共反射點或共深度點）的位置，此線上各點接收到來自地下同一反射點的反射，由此組成的記錄稱為共反射點記錄.5. 比較 4 種記錄的差異及其在地震勘探中的應用共激發(fā)點和共接收點記錄用于求取激發(fā)點和檢波點的靜校正量；在野外作業(yè)中，通過顯示共激發(fā)點記錄實行記錄質(zhì)量的監(jiān)控；在資料處理中，需要對共激發(fā)點記錄進行抽道集，得到大量的共中心點道集記錄，然后進行速度分析、 動校正、水平疊加或偏移歸位等處理，最終得到用于資料解釋的成果數(shù)據(jù)；在速度分析或某些偏移處理時，為了增加數(shù)據(jù)量或提高處理質(zhì)量，需要抽取共炮檢距記錄， 用于特殊分析和

12、處理。6. CSP CMP ：處理中常用記錄疊前反演： AVO,EI( 彈性阻抗反演)疊前偏移輸入記錄：CMP,CFP（共聚焦點） ,CIP（共成像點） ,CA （共入射角道集）三地震波的激發(fā)與接受1. 對激發(fā)的基本要求 激發(fā)的地震波要有足夠的能量，以利于反射波法查明地下數(shù)千米深度范圍內(nèi)的一整套地層的構造形態(tài)激發(fā)產(chǎn)生的有效波與干擾波之間在能量，頻譜特性等方面要有明顯的差異，有利于記錄有效波 激發(fā)的地震波要有較高的分辨能力，適用于精細地震勘探和開發(fā)地震的要求 在同一工區(qū)內(nèi)使用的震源類型、激發(fā)參數(shù)（激發(fā)巖性、激發(fā)井深、藥量等）、記錄特征等應該保持基本一致，即記錄面貌的一致性和穩(wěn)定性。2. 影響激發(fā)

13、波形特征的主要因素、A Q 和 fQ 的關系藥量的大小、 爆炸介質(zhì)的巖性、 藥包形狀及其與爆炸介質(zhì)的耦合等因素，對地震波的形狀， 振幅，頻率等特點有重要影響。具體見課本79 或課件A Q 和 f Q 的關系（課本79）增大有效波能量的兩個途徑：增大振幅，如適當加大藥量，但受到一定的限制增大信號的延續(xù)時間 t，但信號的延續(xù)時間過長又降低了地震勘探的分辨能力。非炸藥震源使用最廣泛的是可控震源可控震源的工作原理與記錄過程：課本80-813. 控震源相對炸藥震源的優(yōu)越性： 不產(chǎn)生地不傳播的振動頻率，從而節(jié)約能量不破壞巖石，不消耗能量與巖石的破碎上 抗干擾能力強 引起地面的損失小，特別適宜于人員稠密的工

14、區(qū)工作，但結構龐大復雜，在地表復雜的地區(qū)使用不變4. 對接收的基本要求 具備強大的信號放大功能：微米數(shù)量級的地面位移進行可變倍數(shù)放大。 記錄的原始地震資料要有良好的信噪比：震儀器必須有頻率選擇功能。 具備足夠大的動態(tài)范圍：震波在地層內(nèi)傳播過程中，由于波前的擴散、界面的透過損失、介質(zhì)的吸收等原因，其能量淺層很強，深層很弱。在地震勘探中， 把地震波振幅強弱差別的變化范圍稱為地震波的動態(tài)范圍。 記錄的原始地震信息具有良好的分辨能力：指在地震記錄上區(qū)分某地層頂?shù)追瓷洳ǖ哪芰ΑＴ趦x器設計方面應該合理選取儀器參數(shù)，使儀器的固有振動延續(xù)時間不要太長，具有較好的分辨能力。 對記錄儀器的一些技術要求：求儀器是多

15、道的，且各道間應是高度一致的；原始記錄長度應是任意的， 但必須大于5 秒長度； 把記錄數(shù)據(jù)準確地傳輸?shù)接嬎銠C處理中心，便于各種分析與處理； 具有精確的計時裝置，便于地震資料的地質(zhì)解釋；地震勘探野外作業(yè)的自然環(huán) 境千變?nèi)f化， 要求地震儀器在結構上具備輕便、穩(wěn)定、 耗電少、 操作簡單、 維修方便等特點， 還能經(jīng)得起顛簸和惡劣的氣候變化等。5. 檢波器的類型* 檢波器是安置在地面，水中或井下以拾取大地振動的地震探測器或接收器，實質(zhì)是將機械振動轉(zhuǎn)換為電信號的傳感儀器* 動圈式電磁地震檢波器* 渦流地震檢波器* 壓電式水聽器* 數(shù)字檢波器* 檢波器：速敏檢波器：動圈式電磁地震檢波器、流地震檢波器（陸地）

16、 壓敏檢波器：壓電式水聽器（海上）* 檢波器的安置條件（課件）平穩(wěn)正直緊6.采集站信號放大，模擬轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)傳輸或存儲三大功能7. * 動態(tài)范圍：在地震勘探中，把地震波振幅強弱差別的變化范圍稱為地震波的動態(tài)范圍。* 可控震源：* 偏移距：激發(fā)點到最近的檢波器組中心的距離* 遙測：是利用電纜、光纜、無線電或其他傳輸技術對遠距離的物理點進行測量。*MEMS ： Systems 微電子機械系統(tǒng)* 采集站：* 矢量保真度：矢量保真度是指每個分量互相耦合的信號量度8. 地震儀的4 個發(fā)展階段模擬光點記錄地震儀模擬磁帶記錄地震儀數(shù)字磁帶記錄地震儀遙測地震儀9 地震儀的記錄過程（課本91）10. 地震品質(zhì)分析

17、（PPT）11. 野外采集參數(shù)的確定最大偏移距Xmax ，炮點與排列中最遠一道的距離，應大致等于最深目的層的埋深最小移距Xmin ，炮點與排列中最近一道的距離，應不小于最淺目的層的埋深，它大一些可以消除地震產(chǎn)生的噪聲，但可能損失有用的淺層信號 道間距 x，定義為相鄰兩個中心道之間的距離，通常不應該超過設計的水平分辨率的2倍目的是使地下空間采樣間隔滿足空間采樣定理： x /2 最小藥量或最小震源強度-課本 93四低（降）速帶測定與靜校正1. * 低速帶：在地表附近一定深度范圍內(nèi)，地震波的傳播速度往往要比其下面地層的波速低得多，該深度范圍的地層稱為低速帶* 降速帶：某些地區(qū)，在低速帶與相對高速地層

18、之間，還有一層速度偏低的過渡區(qū)，稱之為降速帶。* 低速帶參數(shù)：低速帶層數(shù)、厚度、速度等。2.低速帶測定的重要性是野外工作的重要內(nèi)容之一，準確測定低速帶參數(shù)有利于地震資料的靜校正處理，滿足地震勘探原理的基本假設條件3. 低速帶測定的基本方法地震勘探方法常用的有淺層折射法、微測井法， 近幾年又發(fā)展了小反射法和面波法，以及大折射、 深井微測井、 小折射結合大炮初至的方法以及基于初至的回折波法和層析反演等方法；非地震勘探方法常見的有地面地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)雷達、大地電磁測深等方法。（1） 淺層折射法（時距曲線法）淺層折射法或時距曲線法求取低速帶參數(shù)的步驟（2 層， 3 層介質(zhì)）課本95-96求取交叉時的方法

19、：延長時距曲線法；相遇法；追逐法；復合時距曲線法；求界面速度的方法：差異時距曲線等。（2） 微地震測井的工作方法及微地震測井資料的解釋步驟課本 97（3） 層析成像法其方法原理是建立在對地層進行網(wǎng)格化的基礎上的，且利用最小走時射線路徑的全局算法，即利用費馬原理與網(wǎng)絡理論構建網(wǎng)絡中的最小走時樹，可以同時計算出與某點震源相關的所有的初至走時及相應的射線路徑4. 值時間：從井底到井口的直達波傳播時間t5. 靜校正的工作內(nèi)容* 靜校正分為野外（一次）靜校正和剩余靜校正* 靜校正： 人為選定一個海拔高程作為基準面，利用野外實測得到的各點高程、低速帶厚度、速度或井口時間tuh 等資料，將所有的激發(fā)點和檢波

20、點都校正到此基準面上，用基巖速度替代低速帶速度，從而去掉表層因素的影響* 靜校正的目的是滿足基本假設條件（ 1）井深校正（ 2）地形校正（ 3）低速帶校正具體見課本101 或課件6. 分析說明地震勘探原理的基本假設條件以及低速帶測定的目的意義* 基本假設條件：地下界面為水平,介質(zhì)均勻且界面水平，界面以上速度為速度為一常數(shù)* 低速帶測定的目的意義：準確測定低速帶參數(shù)有助于地震資料的靜校正處理；滿足地震勘探原理的基本假設條件。五地震組合法1. 地震組合法是利用有效波與干擾波的傳播方向不同來壓制干擾波的一種方法，主要用于壓制面波之類低視速度的規(guī)則干擾以及無規(guī)則的隨即干擾2. 有效波與干擾波的主要差別

21、（1） 有效波和干擾波在傳播方向上可能不同。水平界面的反射波差不多是垂直從地下反射回地面的，而面波是沿地面?zhèn)鞑サ摹嵸|(zhì)上就視速度的差別。針對這一類型的干擾波，在野外施工時， 往往采用檢波器組合的方法來壓制；在進行資料處理時，還可以采用視速度濾波（f-k 濾波）進行去除。（2） 有效波和干擾波可能在頻譜上有差別.此類干擾波的壓制方法主要是野外記錄時進行有目的地進行濾波和在室內(nèi)進行頻率濾波處理。（3） 有效波和干擾波經(jīng)過動校正后的剩余時差可能有差別.多次波在經(jīng)過動校正后，剩余時差仍不為0，廣泛使用的野外多次覆蓋、室內(nèi)水平疊加技術能較好壓制多次波；另外，預測反褶積方法對多次波也有良好的壓制效果（4）

22、 有效波和干擾波在它們出現(xiàn)的規(guī)律上可能有差異。3. 組合方法的基本原理課本 102* 有 n 個檢波器沿直線等距排列，等靈敏度的檢波器間距為x。* 組合就是 n 個檢波器的輸出疊加起來作為一道的信號。* 組合的振幅特性：* 組合的相位特性：（組合后的相位特性相當于第 （ n-1）/2 個檢波器的相位特性）* 從組合法基本原理的討論可以看到， 組合確實可以視為一個濾波過程， 單個檢波器信號為該濾波器的輸入， 多個檢波器組合后的信號是該濾波器的輸出， 濾波器的系統(tǒng)特性就是上述的兩個的表達式4. 討論組合的方向頻率特性的基本思路（課本 105）* 當固定 w=wi ，即只研究某一頻率的簡諧波的組合效

23、果時， 此時的 就是 就是 就是方向特性，反映了組合對來自不同方向的頻率為 wi 的簡諧波的組合效果；當固定,即只研究來自某一方向的不同頻率的組合效果時, 此時的就是頻率特性。* 通常用組合后總振動的振幅與組合前單個檢波器接收到的振動的振幅的n 倍之比值來表示組合對來自不同方向的波的相對加強或壓制效果，稱之為組合的方向特性.5. 組合特性曲線的主要特點簡諧波壓制在壓制帶，最好是壓制在1/n6. 組合的方向效應（即組合對信噪比的改善程度）課本 106在最有利條件下，組合的方向性效應與組內(nèi)檢波器個數(shù)相等，檢波器個數(shù)n 越多，信噪比的改善越大7. 脈沖波的組合特性課本 106* 討論脈沖波組合的方向

24、特性的2 種方法* 脈沖波的組合就不能用組合前后的振幅比來說明組合的方向特性，只能用別的參數(shù)如振幅極值比、能量比或包絡面積比等* 對脈沖波的組合特性的討論所得到的主要結論：* 脈沖波與簡諧波組合特性曲線的通放帶寬度基本一致，脈沖波的壓制帶不是周期性曲線， 無零值， 但其數(shù)值基本上與簡諧波的壓制帶極值相同，為 1/n（壓制帶的基本度量值）左右8. 隨機干擾的特點* 平穩(wěn)的隨機過程: 程是指其基本條件在時間變化過程中保持不變，故其統(tǒng)計規(guī)律也不隨時間而變化的隨機函數(shù)的集合。* 各態(tài)歷經(jīng)性質(zhì): 一個隨機過程的統(tǒng)計規(guī)律在一次實現(xiàn)中已能反映該隨機過程的全部特點* 描述隨機過程的主要參量：平均值、方差、相關

25、函數(shù)* 隨機干擾的相關半徑: 隨機干擾的相關半徑就是自相關函數(shù)第一個零值點所對應的l x值（在 l x上隨即干擾互不相似）9. 組合的統(tǒng)計效應的結論* 當組內(nèi)各檢波器之間的距離大于該地區(qū)隨機干擾的相關半徑時,用 m 個檢波器組合后,其信噪比增大m 倍*G= m( 統(tǒng)計效應 )G=m 方向效應）10. 組合的頻率效應與平均效應（1） 頻率效應（防止非利用）* 對于平面簡諧波而言，組合后的信號頻率與組合前單個信號頻率是一樣的，因此沒有頻率畸變而組合后信號的相位相當于組內(nèi)中心位置檢波器接收到的信號的相位。* 組合相當于一個低通濾波器，組合后信號的頻譜與組合前單個檢波器的信號頻譜有差 異，即組合前后的

26、波形發(fā)生了畸變。需要說明的是， 組合是為了利用地震波在傳播方向上的差異來壓制干擾波，突出有效波。 雖然組合本身具有一定的頻率選擇作用，但我們不是利用這種頻率選擇作用進行頻率濾波。因此， 組合的這種低通頻率特性只能起著使有效波波形畸變的不良作用，不是利用它， 而是要盡量避免這種低通濾波特性。為此，對于有效反射波應盡可能通過野外工作方法增大視速度，即減小t，以獲得最佳組合效果。（2） 組合的平均效應（不適合高分辨勘探） 組合的平均效應包兩方面內(nèi)容：是對地面的平均效應，組合對地表的平均效應是有利的。是對地下界面的平均效應。這對細致研究斷塊特點不利，所以高分率或高精度地震勘探要求小組合基距就是為了避免

27、組合對地下界面的平面的平面的平面的平均效應。11. 分析說明確定組合參數(shù)的方法步驟與基本原則確定組合參數(shù)的方法步驟：課本 112（ 1）干擾波調(diào)查（ 2）理論分析與計算（ 3）組合效果檢驗確定組合參數(shù)的基本原則：（ 1）盡可能使有效波落入通放帶,使干擾波落入壓制帶，要求組內(nèi)距 x 為：（ 2）適當增加檢波器的組合數(shù)目，但不宜過多過多。（ 3）既要考慮方向特性又要兼顧統(tǒng)計效應，組內(nèi)距 x 應大于隨機干擾波的相關半徑（ 4）從壓制干擾波的角度出發(fā)，組合基距應為：實際上（ 5）理論計算結果與實際生產(chǎn)條件相結合的原則12. 了解其他組合形式的相關結論課本 114（ 1）不等靈敏度組合*不等靈敏度組合就

28、是采用某些辦法使同一組內(nèi)各檢波器接收到的信號幅度不一樣。*其曲線具有兩個特點：通放帶寬度與組合點數(shù)為n 的簡單線性組合特性的通放帶度基本上相同壓制帶極值基本上為組合數(shù)為n 的簡單線性組合壓制帶極值的平方，所以它的壓制帶極值比簡單線性組合特性小的多，對干擾波壓制效果更佳，這是等腰三角形分布組合的顯著優(yōu)點（ 2）面積組合*簡單線性組合只能壓制沿測線方向傳播的規(guī)則干擾波，而不能壓制垂直或斜交測線方向到達的規(guī)則干擾波。如果工區(qū)存在來自不同方向的規(guī)則干擾波時則干擾波時則干擾波時，采用面積組合較為合適。采用矩形面積積組合時，通常沿測線方向檢波器多一些，垂直測少一（ 3）震源組合（可控震源）簡單線性組合課件

29、以及課本12. 組合的實現(xiàn)途徑?野外檢波器組合?野外震源組合?檢波器震源聯(lián)合組合?室內(nèi)數(shù)字組合：若干個地震道信號按比例相加，形成新的地震道（課件圖）13. * 視速度： 如果不是沿著波的傳播方向而是沿著別的方向來確定波速，得到的結果就不是波速的真實值。這樣的結果叫做簡諧波的視速度* 剩余時差 : 把某個波按水平界面一次反射波作動校正后的反射時間與共中心點處的t0m之差稱為剩余時差。* 時延定理 : 設 為實值常量，而u (t) S )，則有(u(t)S)(ej六多次覆蓋技術（multiple coverage ） 1.多次覆蓋 ：同一反射點重復觀測的次數(shù)水平疊加： 在野外采用多次覆蓋的觀測方法

30、，在室內(nèi)將野外觀測的多次覆蓋原始記錄，經(jīng)過抽取共中心點 （ CMP ）或共深度點 （ CDP ）或共反射點 （ CRP） ）道集記錄、速度分析、動靜校正、水平疊加等一系列處理的工作過程，最終得到能基本反映地下地質(zhì)形態(tài)的水平疊加剖面或數(shù)據(jù)體，這一整套工作稱為共反射點疊加法， 簡稱為水平疊加技術（利用動校正后有效波和干擾波的剩余時差的差異）2. 多次覆蓋技術主要側(cè)重于野外資料采集觀測方法,得到的是后續(xù)資料處理反演的基礎資料 即按一定觀測系統(tǒng)激發(fā)并接收記錄下來的原始共激發(fā)點(CSP)記錄 ;而水平疊加技術則涉及到室內(nèi)資料處理的一系列工作過程多次覆蓋和組合都是用來提高信噪比的3. 多次覆蓋的方法原理和

31、具體實現(xiàn)以及主要目的* 多次覆蓋的方法原理（具體實現(xiàn)）：按照一定的觀測系統(tǒng)對地下某點的地質(zhì)信息進行多次觀測；* 基本假設條件：地下界面為水平，介質(zhì)均勻* 具體做法：分別在炮點O1,O2,O3 等激發(fā)，在D1,D2,D3 等接收 ,保證炮檢距相對于中心點 M 是對稱的課本 118* 主要目的：提高觀測資料的信噪比。* 多次覆蓋方法得到的原始資料經(jīng)過動校正、水平疊加等處理后，可以得到水平得加剖面4. CRP 反射波時距曲線（ 1）水平界面以各接收點與對應的激發(fā)點的距離（稱為炮檢距）x 為橫坐標，以波到達各共反射點（ CRP）道的傳播時間t 為縱坐標。式中，x 為各道的炮檢距；h0 為共中心點M 處

32、界面的法線深度；v 是界面上部均勻介質(zhì)的波速（ 2）傾斜界面時距曲線方程中的t0 記作 t0m，且表示共中心點M 處的自激自收時時間0 t5. 共激發(fā)點和共中心點反射波時距曲線的主要異同點（ 1）反射波時距曲線都是一條雙曲線（ 2）極小點位置不同；共激發(fā)點：共中心點：（ 3）物理意義上的差別：共中心點反射波時距曲線只反映界面上一個點R（界面水平時） 或 R 點附近的一個小區(qū)間（界面傾斜時時）的情況，而共激發(fā)點反射波時距曲線 反映的是一段反射反射界界面的情況。在共激發(fā)點反射波時距曲線上這個t0 反映激發(fā)點處反射波的垂直反射時間，在共反射點時距曲線上，這個 t0 時間代表共中心點M 處垂直反射時間

33、反射時間6. 多次波的類型及其特點（ 1）全程多次反射波(long-path multiple) 在某一深層界面發(fā)生反射的波在地面又發(fā)生反射，向下在同一界面發(fā)生反射，來回多次，又稱簡單多次波。（ 2）短程多次反射波(short-path multiple) 地震波從某一深部界面反射回來后，再在地面向下反射，然后又在某一個較淺的界面發(fā)生反射，又稱局部多次波。（ 3）微屈多次反射波(peg-path multiple) 在幾個界面上發(fā)生多次反射,多次反射的路徑是不對稱的 ,或在一個薄層內(nèi)受到多次反射,它與短程多次波并沒有嚴格的差別。（ 4）虛反射 (ghost)進行井中激發(fā)時，地震波能量一部分向上

34、傳播，遇到地面再向下反射，這個波稱為虛反射,它與直接由激發(fā)點向下傳播的地震波相差一個時間延遲， 等于波從井底到地面的雙程旅行時7. 全程多次波時距關系的思路及其方程特點* 推導思路為：做出一個等效界面，使這個等效界面的一次反射波相當于原來界面的全程多次反射波用等效界面的法線深度h、傾角 寫出它的一次反射波的時距曲線方程求等效界的參數(shù)h 、與原來的界面參數(shù)h、 的關系，再代回到等效界面一次方程，就可得到原界面的全程多次反射波的時距曲線方程* 全程二次反射波與一次反射波之間的兩個重要關系：（1）在激發(fā)點O 處（ x 0）觀測到的全程二次反射波的t0 時間是： 當界面傾角較小時，此時近似有，這是一個

35、常用的識別近于水平界面的多次波的重要標志t0 標志（ 2）等效界面的傾角表明全程二次反射波的等效界面的傾角 等于一次反射界面傾角 的二倍，這稱為全程多次波的傾角標志8. 剩余時差* 把某個波按水平界面一次反射波作動校正后的反射時間與共中心點處的t0m 之差稱為剩余時差* 水平疊加是將不同接收點收到的來自地下同一反射點的不同激發(fā)點的信號，經(jīng)過動校正后疊加起來，能夠提高信噪比，改善地震記錄質(zhì)量，壓制一種規(guī)則干擾波（多次波）， 效果好。 它所利用的不是頻率濾波的頻譜差異，也不是組合的方向差異，而是利用動校正后有效波與干擾波之間剩余時差的差異* 課本 125 頁 1、2 段* 拉東變換去除多次波，水平

36、疊加技術壓制多次波，突出一次波，而非去除多次波* 剩余時差式中分別為多次波和一次波的正常時差，分別為多次波和一次波的速度* 在速度隨深度增加的情況下，所以大多為正，動校正后表現(xiàn)為校正不足，影響疊加效果。通常一次剖面上剩余時差隨x 的加大而增大* 把表達式中與炮檢距x 無關的項用q 代替，即：q 稱為多次波剩余時差系數(shù)，表達式變?yōu)椋? 在 CSP 記錄上，來自水平界面的一次反射波同相軸經(jīng)過動校正后變?yōu)橐粭l直線；它反映了一段界面， 傾斜界面的反射波同相軸經(jīng)過動校正后變?yōu)橐粭l傾斜的直線，反映一段界面。在CRP 點道集上，來自水平界面的一次反射波同相軸經(jīng)過動校正后變?yōu)橐粭l直線，經(jīng)疊加后變?yōu)橐粭l直線，只

37、反映界面上一個反射點的情況；傾斜界面的反射波同相軸經(jīng)過動校正后很接近一條直線，疊加后變?yōu)橐坏溃从骋恍《谓缑妫ú皇且粋€點）的情況9. 多次波剩余時差的特點:多次波的剩余時差是按拋物線規(guī)律變化的，并與下列兩個參數(shù)有關：一是與炮檢距 x 的平方成正比；二是與界面的埋藏深度或 t0 時間有關，因為 q 隨 t0 而變，而 V 、Vd 在一定的地區(qū)也隨 t0 而變， q 總的來說是 t0 的函數(shù)可見， 各種波的剩余時差曲線都各具特點和規(guī)律， 研究各種波的剩余時差曲線的特點既有利于了解突出一次反射波、壓制多次干擾波的基本原理，也有助于鑒別波的類型10. 識別多次波的標志11. 討論多次疊加特性的思路以及

38、多次波的疊加特性（課本126-127） 12.脈沖波的疊加特性多次疊加的相位特性多次疊加的頻率特性（防止，不是利用）多次疊加的統(tǒng)計效應：:提高的倍數(shù)，多次疊加的統(tǒng)計效應要優(yōu)于組合的統(tǒng)計效應13. 影響疊加效果的主要因素速度、地層傾角（課本135-138）* 傾角的影響：非共反射點疊加剩余時差的存在影響疊加效果14. 分析說明多次覆蓋和組合這兩大技術的基本假設條件和方法原理以及壓制干擾波的效果差異多次覆蓋組合基本假設條件地下界面為水平,介質(zhì)均勻 ;方法原理（課本 135）分別在炮點O1,O2,O3 等激發(fā)，在D1,D2,D3 等接收 ,保證炮檢距相對于中心點M 是對稱的組合確實可以視為一個濾波過

39、程，單個檢波器信號為該濾波器的輸入，多個檢波器組合后的信號是該濾波器的輸出，濾波器的系統(tǒng)特性就是 K( jw )壓制干擾波 靠動校正后剩余時差不同，對多次波有很好的壓制作用。對隨機干擾，多次疊加比組合的壓制效果要好。根據(jù)反射波和干擾波的視速度不同，它能壓制視速度較低的面波干擾等，但不能壓制與反射波視速度相近的多次波（ 1）時差規(guī)律不同（2）反映的反射點不同（3）壓制干擾波的效果不同第四章地震波速度一影響地震波傳播速度的因素分析1. 影響速度的主要因素：巖石彈性常量、巖性、密度、構造歷史和地質(zhì)年代、埋藏深度、孔隙率和含水性、頻率和溫度孔隙流體性質(zhì)影響縱波的速度和反射系數(shù)，不影響橫波， 縱橫波速度

40、比是研究孔隙流體性質(zhì)的有利參數(shù)，威利方程是亮點技術的理論基礎2. * 泊松比：* 縱橫波速度比：*Gardner 公式：式中速度V 的單位是m/s，密度 的單位是 g / cm3*Wyllie方程：* 頻散：傳播速度是頻率的函數(shù)* 與密度的關系：式中速度 V 的單位是 km/s ，密度 的單位是g / cm3* 與埋深的關系：速度隨深度變化的垂直梯度可能相差很大，一般地說， 在淺處速度梯度較大；深度增加時垂直梯度減小（往外鼓出）3. 沉積巖中速度的一般分布規(guī)律：（1） 在沉積巖中速度的空間分布規(guī)律決定于地層的沉積順序及巖性特點。沉積巖的基本特點之一是成層分布。根據(jù)形成沉積的各種條件，可將整個地

41、質(zhì)剖面劃分為許多地層， 在各層中波傳播的速度是不同的。因此，速度在剖面上的成層分布就成為沉積巖的基本特點，而這一特點恰恰是地震勘探的有利前提。（2） 速度與深度和地質(zhì)年代有關，這個關系基本上是平滑變化。所有影響因素的共同作用表現(xiàn)出速度變化具有方向性，其方向接近于垂線方向。速度隨著深度（或反射波t0 時間）的增加而增大。速度垂直梯度的存在也是速度剖面的又一重要特點，速度垂直梯度是隨深度的增加而減小的。（3） 由于工區(qū)地質(zhì)構造與沉積巖相的變化，也會引起速度的水平方向變化。一般來說，速度的水平梯度不會很大，但要細致地處理和解釋地震資料，考慮速度的水平梯度還是必要的，這個問題正在引起人們的注意。構造破

42、壞（如斷層）可以引起速度的突變。個別地層中的不整合及地層尖滅都會對速度的水平梯度有顯著的影響。二各種地震波速度的概念理解各種速度的引入、基本計算公式、適用條件、主要用途1. 平均速度（最小路徑非最小時間）Vav* 一組水平層狀介質(zhì)中某一界面以上介質(zhì)的平均速度就是地震波垂直穿過該界面以上所有地層的總厚度與總傳播時間之比*n 層水平層狀介質(zhì)的平均素的計算公式：式中， hi， vi， ti 分別為每一層的厚度、速度和傳播時間* 用途：時深轉(zhuǎn)換* 條件： x=0 （垂直入射垂直反射） 2.均方根速度Vr* 定義 1：把非雙曲線的時距曲線方程簡化為雙曲線關系時引入定義 2：把水平層狀介質(zhì)情況下的反射波時

43、距曲線近視地看成雙曲線，求出的速度就是這一水平層狀介質(zhì)的均方根速度* 計算公式：式中 ti 為波在第i 層介質(zhì)中沿著垂直界面的方向雙程傳播的時間* 適用條件：水平層狀介質(zhì)* 意義：把各層的速度的“平方”按時間取其加權“平均”值，而后取“平方根”值， 要注意其中速度較高的層所占比重要大，表明這種近似在一定程度上考慮了射線的偏折3. 等效速度* 公式：* 適用條件：傾斜的一個層* 意義：傾斜界面情況下共中心點道集的疊加效果存在2 個問題，即反射點分散和動校正不準確。引入等效速度后，利用按水平界面動校正公式對傾斜界面的共中心點道集進行動校正，可以取得很好的疊加效果，沒有剩余時差。但不應忘記，從地質(zhì)效

44、果來說，反射點分散的問題，并沒有解決，這個問題只有用偏移疊加才能妥善解決。4. 疊加速度Vav* 引入：在一般情況下 （包括水平界面均勻介質(zhì)、傾斜界面均勻介質(zhì)、覆蓋層為層狀介質(zhì)或連續(xù)介質(zhì)等） ，都可將共中心點反射波時距曲線看作雙曲線，用共同的式子來表示式中 Vav 為疊加速* 對于不同的介質(zhì)結構, Va 就有具體的意義，例如對傾斜界面均勻介質(zhì)Va 就是等效速度， 對水平層狀介質(zhì)Va 就是 VR等5. 層速度在地震勘探中， 把某一相對穩(wěn)定或巖性基本一致的沉積地層所對應的速度稱為該地層的層速度6. 影響速度分析精度的因素課本 1497. 地震波速度的應用野外觀測系統(tǒng)設計時需要速度來確定具體的采集參

45、數(shù)；地震資料數(shù)字處理過程中的動校正、 水平疊加需要疊加速度，偏移歸位需要偏移速度，深度偏移需要速度模型或速度場；在地震資料的解釋過程中，平均速度主要用于時深轉(zhuǎn)換，以便于制作合成地震記錄和繪制深度構造圖；層速度信息主要用于地層、巖性解釋，也可用于儲層參數(shù)、含油性 預測。8. 速度的測定方法（ 1）實驗室測定方法* 巖石物理學*WS ：地震測井（WS-Well Survey) 野外觀測方法：*CVL ：聲波測井*VSP ：地震測井或零偏移距垂直地震剖面*TLS ：時移地震*彈性參數(shù)：縱波傳播速度：定義為在固體、 流體、 氣體中由于拉壓形變而產(chǎn)生的彈性波傳播速度； 橫波傳播速度： 定義為在固體中由于

46、切變而產(chǎn)生的彈性波傳播速度；楊氏模量 （縱向彈性模量） E：指法向應力與沿應力作用方向引起的伸長之比；泊松比（橫向壓縮系數(shù)） ：指當單軸方向延展時，物體橫向壓縮與縱向伸長之比值；剪 切模量 ：指表征物體反抗形狀變化能力的剪切力與剪切角的比值* 確定巖石超聲波范圍的彈性振動傳播速度通常采用三種方法：共振法、脈沖法和超波的干涉測量法（ 2）時距曲線分析法此類方法通常把覆蓋層視為均勻介質(zhì)，并利用實際觀測到的直達波或折射波資料獲取平均速度。 直達波或折射波的時距曲線是一直線，該直線斜率的倒數(shù)就是介質(zhì)或折射層界面平均速度。對于均勻介質(zhì)的反射波時距曲線方程采用 x2 t2 直角坐標系， 反射波時距曲線方程

47、可展現(xiàn)為一條直線，該直線斜率的倒數(shù)就是介質(zhì)的速度，利用這種方法求取的速度稱之有效速度（ 3）井孔測定方法* 井中觀測資料包括地震測井資料或零偏移距垂直地震剖面（VSP -VerticalSeismic Profile）資料和聲波測井資料，兩種資料都可求取相應的平均速度和層速度* 井孔地震： VSP：零偏移距的VSP-VSPLOG- 層位標定（第五章）非零偏移距的VSP-VSPCDP- 水平疊加剖面IVSP( 反 VSP)（震源在中） ：SWD（隨鉆地震： 鉆頭作為震源）3DVSP （移動激發(fā)點） 斜井 vsp井間觀測：經(jīng)濟效率低MWD:SWD,LWD,隨鉆地質(zhì)導向*1. 地震測井或零偏移距垂直

48、地震剖面方法WS（課本 151）* 就求取平均速度和層速度而言，地震測井或零偏移距VSP 方法在原理上是基本是基本一致的* 當?shù)貙觾A角較大時，激發(fā)點應布置在地層的下傾方向，以防止折射波的干擾* 具體過程見課本153* 地震測井資料的整理結果利用相應的公式計算t,vav , 先把 t0(t0=2t), 再把數(shù)據(jù)繪制在Vav t0 的坐標系中，就得到平均速度隨t0 的變化曲線把 H,t0/2 數(shù)據(jù)點繪制在H t0/2 坐標系中， 得到地震波沿沿垂直向下方向傳播的距離與傳播時間的關系，稱之為垂直時距曲線利用垂直時距曲線上折線段斜率不同進行分層，折線段斜率的倒數(shù)就是該地層的層速度Vn= H/ t，繪制

49、Vn H 曲線，它反映層速度隨深度變化的情況2* 聲波測井方法CVL （課本 154）聲波測井從其原理上講,主要利用沿井壁滑行的初至折射波時差來求取速度參數(shù),具有簡便靈活又能連續(xù)觀測的特點，將聲波探頭下到井底,然后邊向上提升， 邊測量聲波時差,其倒數(shù)就是層速度慢度：速度的倒數(shù)聲波測井資料的整理和解釋是從連續(xù)曲線著手，任意深度H 的旅行時可由下下式求取：而由地至深度H 的平均速度為：用聲波測井曲線直接求取的層速，即，這樣求出的層速度分層細致、準確，但分層時應參考巖性柱狀圖和井徑曲線3* WS 與 CVL 的異同點共同點：均為獲取層速度和平均速度的有效方法不同點：獲取速度資料的方法不同工作條件不同

50、所得資料不同（ 4）速度譜分析方法（求取疊加速度）（課本 156）*速度譜：把地震波的能量相對于波速的變化關系的曲線稱為速度譜*求取疊加速度的方法原理：對道集內(nèi)某個反射波同相軸用不同的速度進行動校正并分析校正后的疊加效果 ，其中疊加效最好的那個速度就是該反射波的疊加速度，具體實現(xiàn)時有疊加速度譜和相關速度譜。主要用途：可用于求取記錄的最佳疊加速度資；檢查多次疊加剖面的質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)多次波以便消除它；幫助合地質(zhì)解釋；提供疊加速度場，用于變速成圖或偏移速度場的建立；提供層速度資料進而研究巖性變化、尋找地層或巖性圈閉等*疊加速度譜的顯示方式：等值線顯示方式，能量曲線顯示方式，彩色顯示方式*疊加速度的用途：

51、由疊加速度求取偏移速度，動校正，求層速度（ 5）速度反演方法（課本156）* 反演：理論：波動方程，褶積模型（第五章，射線理論） 井資料：無井LOG ，井地震，地震井，多井反演方法：線性和非線性反演方法反演的輸入資料（2D,3D ）：疊前反演： CMP,CSP,CA(角度 ),CO,CIP（成像）輸出 EI（彈性參數(shù)反演） 疊后反演：使用成果數(shù)據(jù)（用于資料解釋）和純波數(shù)據(jù) （用于反演）輸出結果為 AI （波阻抗反演）按地質(zhì)目標分類：巖性反演、儲層參數(shù)反演、 流體性質(zhì)反演、地層參數(shù)反演* 主要使用波阻抗反演，即對地震記錄做反褶積處理，再把反射系數(shù)剖面換算為波阻抗剖面， 消除密度參數(shù)便得到速度剖面

52、，用于速度的區(qū)域分布或研究巖性、含油性解釋9. 各種地震波速度之間的轉(zhuǎn)換關系各種速度概念與介質(zhì)的對應關系：P149（ 1）平均速度與均方根速度的關系* 射線平均速度：把地震波沿某一條射線傳播所走的總路程長度除以所需的時間叫做沿這條射線的射線平均速度* 平均速度和均方根速度與射線平均速度三者間的關系：（ 課 本 158-159） 炮檢距為零時，平均速度精度高；隨炮檢距增大，均方根速度比較準確；炮檢距過大，均方根速度精度降低（課本161 圖）*結論? 平均速度適于設計井深、時深轉(zhuǎn)換等? 均方根速度考慮了界面上的射線偏折，適用于大多數(shù)炮檢距，用于水平疊加? 復雜介質(zhì)，需要使用射線平均速度（ 2）射線

53、平均速度的特點：（課本 160）它是炮檢距或出射角或射線參數(shù)的函數(shù)；它比平均速度更精確地描述了波在介質(zhì)中的傳播特點；分析各種速度的精度時可以用它作為一個比較的標準；在數(shù)字處理中討論偏移疊加速度時，也要用到射線平均速度的概念可以用射線平均速度作為衡量其他速度的精度和特點的標準平均速度和均方根速度都把介質(zhì)看成是某種假象的均勻介質(zhì)平均速度一定小于均方根速度（ 3）疊加速度與均方根速度的關系：對水平層狀介質(zhì)（或水平界面覆蓋層是連續(xù)介質(zhì)），疊加速度就是均方根速度，即當 =0時 :當界面傾角為、覆蓋層為均勻介質(zhì)時，求得的疊加速度是等效速度，這時要作傾角校正，即：（ cos的求取方法見課本162）（4） 均方根速度與層速度的關系（課本163）*DIX公式：* 公式的適用條件：只適用于水平層狀介質(zhì)求出的速度能在地震記錄上分清層的頂?shù)祝磳雍? 層速度的地質(zhì)意義：? 穩(wěn)定沉積環(huán)境、巖性和巖相下的速度趨于穩(wěn)定的數(shù)值，稱為層速度Vn? Vn 所對應的沉積地層具有一定的厚度，V n 數(shù)目遠小于實際地質(zhì)上分層數(shù)目? 層速度的應用：研究巖性、沉積相、孔隙流體性質(zhì)、變速成圖等* 小結：各種速度之間的關系 平均速度一定小于或等于均方根速度由疊加速度計算均方根速度：? 均勻介質(zhì)下求取的疊加速度就是平均速度? 水平層狀介質(zhì)的疊加速度就是均方根速度? 界面傾斜時，疊加速度是等效速度V