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地震勘探原理及资料解释

地震勘探原理及资料解释

地震勘探原理及资料解释地震勘探,听起来挺高大上的,其实就是个让我们了解地球“脾气”的办法。

想象一下,地球就像一个顽皮的小孩子,有时候静悄悄的,有时候突然发脾气,吓得我们一跳。

地震勘探就是要通过各种各样的技术手段,提前摸清这小家伙的脾气,让我们不至于在关键时刻被吓到。

你可能会想,怎么搞呢?其实就是借助一些物理原理。

比如说,地球内部的结构就像一块大蛋糕,各种层次和口味都有。

当地震发生时,能量会在地球内部传播,就像把蛋糕切了一刀,瞬间产生的震动波就像蛋糕屑一样,往四面八方飞散。

咱们的科学家就利用这些震动波,像侦探一样,去追踪它们,分析它们的特征,最后绘制出一幅地球内部的“画像”。

勘探过程中,有个工具叫地震仪,听起来挺神秘,其实就是一个能够捕捉到微小震动的机器。

它就像一个超级敏感的耳朵,随时准备记录下地球的“低语”。

地震仪能把地震波转换成电信号,然后传输到计算机里,经过处理后,就能显示出波的特征。

你可以想象一下,一个大屏幕上出现各种波形图,像极了音乐的音符。

没错,这就是地球在“唱歌”,而我们的任务就是要听懂它的歌声。

还有一点很重要,数据解释也不容小觑。

这就像是看一幅画,你得先搞清楚每个颜色和线条代表的是什么。

科学家们通过对地震波的分析,找出波的传播速度、频率和振幅等参数,再结合地质资料,像拼图一样,把整个地壳的构造拼凑出来。

这一步可不是简单的事情,简直就像是“打地鼠”,有时候一不小心就会漏掉关键的信息。

有些地方,地震波传播得快,有些地方传播得慢,这背后其实是地球内部物质的差异。

有些地方是岩石,有些地方是水,有些地方可能还藏着油气,这些都能通过波的特性来判断。

科学家们就像开了个“寻宝”游戏,越深入,就越能发现宝藏。

想想看,谁不想知道自己脚下藏着什么呢?不过,地震勘探也不是总能一帆风顺。

偶尔会碰到“误报”,这就像你听到远处的雷声,以为要下雨,结果只是一场虚惊。

科学家们需要反复验证和校正数据,才能得出可靠的结论。

2.地震勘探-地震波的基本定律

2.地震勘探-地震波的基本定律
cosik 1 sin 2 ik 1 P2Vk2
23
P为一常数。A点的坐标为(X,H)
假设:
有n个平行层,各层的介质都是均匀的和各向
同性的,层厚度分别为h1、h2、… …、 hn,层速度 分别为V1、V2、… …、 Vn。
假设:
v1 v2 vn
地震射线为一条折线。
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25
另一部分透入第二种介质中,这在物理学中叫做折射 波,而在地震学中习惯叫做透射波。
2
波阻抗:在声学中把密度和波速的乘积叫做声阻抗, 在地震学中习惯叫做波阻抗。
只波射有)波才在越会Z强发1≠。生Z2反(射波;阻Z抗1和不Z等2()波的阻条抗件)下的,差弹别性越波大(地,震反
岩石名称 土壤 砂层
平 面
接收;又设地下的反
射界面是水平的,这
时,射线平面既垂直
界面也垂直地面
5
界面倾斜情况:
当地震测线垂直界面 走向,射线平面既垂 直界面也垂直地面。
当地震测线不垂直界 面走向,则射线平面 只垂直界面,不再垂 直地面。
6
我们将反射线向反方向 延长,同时从波源O向 分界面作垂线OD并延长; 这两条延线交于一点O*, 这一点称做虚波源(地 震勘探中称虚震源), 因反射线似乎是从O*点 射出来的。
28
4 )、惠更斯(Huygens)原理
惠更斯原理是利用波前的概念来处理问题。 波是振动在介质中的传播过程。 这种传播是通过介质中相邻部分之间的相互作用来进
行的。 对于波到达较晚的那些部分来说,波到达较早的那些
部分就起着信号来源的作用。
惠更斯(Huygens)原理:
介质中波所传到的各点,都可以看成新的波源,叫做子波源。 可以认为每个子波源都向各方发出微弱的波,叫做子波。 子波是以所在点处的波速传播的。

地震勘探理论基本知识课件(最终)

地震勘探理论基本知识课件(最终)
单炮激发的射线出露情况
炮点
三维基本概念—面元
面元大小:对于三维地 震,地下反射点形成长 方形网格,用D1×D2 表示面元大小。
D1 D2 如D1=25m,D2=50m 面元表示为25 ×50 如D1=25m,D2=25m 面元表示为25 ×25 如D1=12.5m,D2=25m 面元表示为12.5 ×25
三维地震采集方法是指炮点与接收点在一 个平面上呈面积分布,接收来自于地下空间地 质体的信息。 三维地震勘探主要应用于油田地震详查、 地震精查或油田开发阶段的勘探。
特点是野外采集数据来源于地下空间地质 体,数据采集量大且密集,能够准确地实现偏 移归位,有利于提高反射波信噪比和空间分辨 率。是目前勘探精度最高的一种采集方法。
地震波在地层中的传播
地表
波源
界面1
简化
界面2 地下地层实际情况 简化为均匀水平层状介质
地下地层实际是多种 多样的,起伏不平、有 一定倾角等。
经过简化以后,将地 层近似为均匀水平层状 介质。
内容

地震勘探方法简介
二维地震方法

三维地震方法
二维测线布置示意图
测线1 测线2 测线3
立体图
测线7 测线4 测线5 测线6
概念2(D2):最大炮检距:炮点与最远接收点的距离。
概念3(D3):道间距:相邻两个接收点之间的距离。
二维地震采集方法是指炮点和检波点在一平面上沿直线分布,接收沿测线 地下地质体的信息。主要用于盆地调查、新区区域普查和简单构造的勘探,特 点是投入少,勘探周期快。缺点是地下构造不能完全偏移归位,空间分辨率低。
地震勘探 野外采集工作方法
胜利石油管理局物探公司
内容
地震勘探方法简介

地震勘探原理知识点总结

地震勘探原理知识点总结

地震勘探原理知识点总结地震勘探是一种通过观察和分析地震波在地下传播的方式,来获取地下结构信息的地球物理勘探方法。

地震波是由地震事件产生的一种机械波,它在地下的传播过程中会受到不同地质体的影响而产生反射、折射等现象,从而携带着地下结构信息。

因此,地震勘探可以用来确定地下的地层结构、寻找矿藏、油气藏等目的。

在地质勘探中,地震勘探是一种非常重要的方法,本文将对地震勘探的原理知识点进行总结。

地震波的产生地震波是由地球内部的地震事件产生的,地震事件通常是由地质构造活动引起的,比如地震断裂带的发生、火山喷发等。

当地球内部发生地震事件时,会产生由地震波作为机械波向四面八方传播。

地震波在传播的过程中会受到地下不同地质体的影响,并产生不同的反射、折射现象,携带着地下结构信息。

地震波的种类地震波可以分为两种主要类型:压缩波(P波)和剪切波(S波)。

P波是一种机械波,它的传播速度相对较快,能够在固体、液体和气体中传播。

S波是一种横波,只能在固体介质中传播,不能传播在液体和气体中。

P波和S波在地下传播时会受到地质体的影响而产生反射、折射等现象,这些现象可以被记录并用来解释地下结构的特征。

地震波在地下的传播地震波在地下的传播受到地质介质的影响而产生不同的现象。

当地震波遇到介质的界面时,会发生反射现象,一部分能量会被反射回来;另外一部分能量会继续向前传播。

此外,当地震波遇到介质的界面时,也会发生折射现象,这会导致地震波的传播方向发生改变。

地震波的这些特性可以被记录下来,并通过分析来进行地下结构的解释。

地震波的记录地震波在地下的传播过程中,会在地下不同深度和不同位置上产生不同的反射、折射现象。

这些现象可以通过地面上的地震波记录仪被记录下来。

地震波记录仪会记录下地震波传播时的波形和传播时间,这些记录可以被地震学家用来分析地下的结构和岩性。

地震波的解释地震波的记录可以被地震学家用来解释地下的结构和岩性。

通过分析地震波的波形和传播时间,地震学家可以确定地下的地层结构、寻找矿藏、油气藏等目的。

地震勘探原理知识点

地震勘探原理知识点

震记录的基本元素。
4、波阵面 —波从震源出发向四周传播,在某一时刻,把波到达时间各点所连 成的面,简称波面。 波前 —振动刚开始与静止时的分界面,即刚要开始扰动的那一时刻。同样,振动刚停止时刻有分界面 为波后。波前或波后是用面表示的,不是曲线。 特征 :在波面上各质点的振动相位相同。当振动在各 向同性介质中传播时,波前的运动方向与波前本身垂直。 5、波阵面的形状决定波的类型,可分为球面、平面和柱面波等 。 平面波 --波前是平面 (无曲率 ),像是一种在极远的震源产生的。 这是地震波解析中的一种常用的假设。 球面波 --由点源产生的波,向四周传播,波面是球面。在均匀各向同性介质中,同一个震源,在近距 离的波为球面波,在远距离的地方可看成平面波。在地震勘探中,由于传播路线长而接收点小常把地 震波看作为平面波。
9、多波多分量技术 :在相同的勘探区域,在纵波勘探的基础上,再利用横波和转换波技术。 10、高分辨率地震勘探技术: 一种通过提高震源频率, 高采样率和高覆盖次数等数据采集方法和相应 的处理技术,达到大幅度提高勘探精度的技术。
11、时间延迟地震(四维地震)技术 :在同一地方、不同时间进行重复地震数据采集和相应的处理解 释一整套技术。时间推移地震是不同时间对油气田进行地震观测、监测油气开采状态、探明剩余油气
6、波剖面 —在某时刻,以质点所在位置为横坐标,以质点离开平衡位置的距离为纵坐标,画出某一
时刻的振动情况 (波形曲线 ),称为波剖面。地震勘探中,沿测线画出的波形曲线,也称波剖面 .
7、波长的倒数称波数 k ,表示在单位距离上波的个数 8、地震波是一种复杂的波,是一种非正弦波。一般用 主波长、主频率 和主周期 来表征地震波。 主波长( )是在一个振动主周期时间内波前进的距离,它是波的空间分布特征量,即它与介质的大

[理学]地震勘探原理 第7章地震勘探资料解释的理论基础

[理学]地震勘探原理 第7章地震勘探资料解释的理论基础

T06层
第一相位
第二相位 第三相位
T1层
h
9
3:水平叠加剖面 的特点
①在测线上同一点, 钻井资料得到的地 层分界面与时间剖 面上的同相轴在数 量上,位置上常常 不是一一对应的。
h
10
②时间剖面上同相轴 及波形本身包含了地 下地层构造与岩性的 信息,这也是构造与 岩性解释的基础。
③地质剖面反映的是 沿测线铅垂剖面上的 地质情况(深度、分 层、岩性),时间剖 面是来自三维空间上 的地震反射层的法线 反射时间,并显示在 记录点的正下方。
h
17
2:横向分辨率 是指水平方向上识别地质体的能力,O点激 发的反射波在界面上的第一菲涅尔带。
OC 0.5h
h
18
h
19
四:反射界面真正空间位置的确定
1:地震剖面存在的问题及解决方法
h
20
2:真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系
真倾角 视倾角 方位角
h
38
2:倾斜界面偏移归位的基本原理
单道脉冲响应对应的地质模型
倾斜界面真实位置的确定
h
39
3:偏移叠加原理
h
40
射线偏移法(扫描法)
绕射扫描叠加的原理
h
41
4:波动方程偏移
基本方法:
有限差分偏移 F-K偏移 克希霍夫积分偏移
成像原理: 爆炸反射界面成像原理 测线下延成像原理 波场延拓的时间一致性成像原理
h
2
一、地震剖面的特点
1:地震记录的形成 X(t)=w(t)*R(t)
地震子波:震源产生信号传播一段时间后,波形趋于稳定,我们
称这时候的地震波为地震子波h 。

地震勘探原理知识点总结讲解

地震勘探原理知识点总结讲解

第三章地震资料采集方法与技术一.野外工作概述1.陆地石工基本情况介绍试验工作内容:①干扰波调查,了解工区内干扰波类型与特性。

②地震地质条件调查,了解低速带的特点、潜水面的位置、地震界面的存在与否、地震界面的质量如何(是否存在地震标志层)、速度剖面特点等。

③选择激发地震波的最佳条件,如激发岩性、激发药量、激发方式等。

④选择接收和记录地震波的最佳条件,包括最合适的观测系统、组合形式和仪器因素的选择等。

生产工作过程:地震队的组成(1)地震测量:把设计中的测线布置到工作地区,在地面上定出各激发点和接收排列上各检波点的位置(2)地震波的激发陆上地震勘探的震源类型:炸药震源和可控震源。

激发方式:炸药震源的井中激发、土坑等。

激发井深:潜水面以下1-3m,(6-7m)。

(3)地震波的接收实现方式:检波器、排列和地震仪器2.调查干扰波的方法(1)小排列(最常用)3-5m道距、连续观测目的:连续记录、追踪各种规则干扰波,分析研究干扰波的类型和分布规律。

从地震记录中可以得到干扰波的视周期和视速度等基本特征参数(2)直角排列适用于不知道干扰波传播方向的情况Δt1和Δt2的合矢量的方向近似于干扰波的传播方向(3)三分量检波器观测法(4)环境噪声调查信噪比:有效波的振幅/干扰波的振幅(规则)信号的能量/噪声的能量3.各种干扰波的类型和特点(1)规则干扰指具有一定主频和一定视速度的干扰波,如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。

面波(地滚波):在地震勘探中也称为地滚波,存在于地表附近,振幅随深度增加呈指数衰减。

其主要特点:①低频:几Hz~20Hz;②频散(Dispersion):速度随频率而变化;③低速:100m/s ~1000m/s,通常为200m/s~500m/s;④质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。

面波时距曲线是直线,记录呈现“扫帚状”,面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。

(能量较强)声波:速度为340m/s左右,比较稳定,频率较高,延续时间较短,呈窄带出现。

地震知识点

地震知识点

地震知识点
地震是地球表面的一种自然地质现象,是由地壳内部的岩石断裂和位移引起的。

地震可以给人们的生命和财产带来严重的危害,因此了解地震知识是非常重要的。

首先,地震的产生是由地球内部的构造运动引起的。

地球的表面被分成了许多大大小小的板块,这些板块之间的相对运动导致了地震的发生。

当板块之间的摩擦力超过了岩石的承受能力时,就会发生地震。

地震的能量会以波的形式向四面八方传播,造成地面的震动。

其次,地震的强度是通过地震震级来表示的。

地震震级是以地震释放的能量大小为基础来衡量的,常用的震级有里氏震级和矩震级。

里氏震级是以地震释放的能量大小为计算基础的,而矩震级则是以地震破坏力为计算基础的。

通过这些震级可以更好地了解地震的强度和造成的危害程度。

另外,地震的预防和减灾也是非常重要的。

在地震发生前,通过科学技术手段可以对地震进行预测,提前采取防范措施,减少地震对人类生命和财产的危害。

同时,定期进行地震演练和教育宣传也可以提高人们对地震的应对能力,减少地震造成的伤亡和损失。

总的来说,地震是一种自然现象,对人类社会造成了巨大的影响。

了解地震知识,学会预防和减灾措施,可以更好地保护自己和他人的生命和财产安全。

希望大家能够重视地震知识,提高应对能力,减少地震造成的损失。

地震勘探基础知识

地震勘探基础知识

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:其中:S障碍物离开声源的距离v波传播速度t波旅行时间如声波速度为v=340m/s,波由发声到回声的旅行时间为t=10s,则障碍物到声源的距离为:地震勘探的基本原理与此极为类似,如图1、图2所示。

地震勘探原理知识点总结

地震勘探原理知识点总结

地震勘探原理知识点总结1、陆地石工基本情况介绍试验工作内容:①干扰波调查,了解工区内干扰波类型与特性。

②地震地质条件调查,了解低速带的特点、潜水面的位置、地震界面的存在与否、地震界面的质量如何(是否存在地震标志层)、速度剖面特点等。

③选择激发地震波的最佳条件,如激发岩性、激发药量、激发方式等。

④选择接收和记录地震波的最佳条件,包括最合适的观测系统、组合形式和仪器因素的选择等。

生产工作过程:地震队的组成(1)地震测量:把设计中的测线布置到工作地区,在地面上定出各激发点和接收排列上各检波点的位置(2)地震波的激发陆上地震勘探的震源类型:炸药震源和可控震源。

激发方式:炸药震源的井中激发、土坑等。

激发井深:潜水面以下1-3m,(6-7m)。

(3)地震波的接收实现方式:检波器、排列和地震仪器2、调查干扰波的方法(1)小排列(最常用)3-5m道距、连续观测目的:连续记录、追踪各种规则干扰波,分析研究干扰波的类型和分布规律。

从地震记录中可以得到干扰波的视周期和视速度等基本特征参数(2)直角排列适用于不知道干扰波传播方向的情况Δt1和Δt2的合矢量的方向近似于干扰波的传播方向(3)三分量检波器观测法(4)环境噪声调查信噪比:有效波的振幅/干扰波的振幅(规则)信号的能量/噪声的能量3、各种干扰波的类型和特点(1)规则干扰指具有一定主频和一定视速度的干扰波,如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。

面波(地滚波):在地震勘探中也称为地滚波,存在于地表附近,振幅随深度增加呈指数衰减。

其主要特点:①低频:几Hz~20Hz;②频散(Dispersion):速度随频率而变化;③低速:100m/s ~1000m/s,通常为200m/s~500m/s;④质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。

面波时距曲线是直线,记录呈现“扫帚状”,面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。

(能量较强)声波:速度为340m/s左右,比较稳定,频率较高,延续时间较短,呈窄带出现。

地震勘探第一章

地震勘探第一章

二、应力和应变 1.应力 设有一直杆,长L,直径d,横截面积为S 受外力F拉长,长变为 Lˊ=L+ L,直径变为dˊ=d- d 直杆内部质点之间会产生一个对抗外力使物体恢复原状的内力。显然,大小和 外力相等,方向相反。 正应力:单位面积上所产生的内力,用 T 表示剪切应Biblioteka :相切于单位面积上的内力,用τ表示
F /S T L / L e
(1.5)
(2) 泊松比(ζ) 在拉伸形变中,直杆的横切面会减小。反之,在轴向挤压时,横截面将增大。 也就是说,在拉伸或压缩形变中,纵向增量 L和横向增量 d的符号总是相 反的。 泊松比: 介质的横向应变与纵向应变的比值
ζ =- L / L
(3) 体变模量
d / d
(1.6)
一个体积为V的立方体,在流体静压力P的挤压下所发生体积形变。即每个正 截面的压体变模量(压缩模量): 压力P与体积相对变化之比 P (1.7) K=-
(4) 切变模量(μ) 切变模量(刚性模量):表示了物体切应力与切应变之比
μ=
(1.8)
对于液体: μ=0,不产生切应变,只有体积变化。 (5) 拉梅常数(λ、μ) 弹性力学中:受力物体内任意点受力 沿坐标轴分为三个分力,每个分力 都会引起纵向和横向沿三个轴的应力与应变。 按照广义虎克定律,应力与应变之间存在线性关系,于是应有36个弹性系数。 对各向同性介质,这些系数大都对应相等,可归结为: 两个系数λ、μ(合称拉梅系数): 应力与应变方向一致和互相垂直 以上五个弹性参量,由弹性理论可证明,对于各向同性介质,其中任意一个 参量,都可以用任意两个其它的参量表示出来,只写出其中一组:
图1.6 波前、波后和射线
菲涅尔补充:由波前面上各点所产生的子波,在观测点上相互干涉叠加,其叠加 结果就是我们在该点观测到的总振动。 惠更斯—菲涅尔原理(又称波前原理):既可用于均匀介质,也可用于非均匀介 质,利用这个原理可以构制反射界面、折射界面等。 2.费马原理 弹性波的传播,除了可用波前来描述外,还可用射线来描述: 射线:波从空间一点到另一点的传播路径。在任一点上,射线总是垂直于波前。

地震勘探

地震勘探

地震勘探只有有界面一一弹性分界面,才能产生反射、透射和折射等现象,与此同时才能产生返回地面的反、折射波,地震勘探有中深层和浅层地震勘探之分。

前者用于石油、天然气、煤田的普查和勘探中,勘探深度达几百米至几公里;后者用于水文﹑工程地质,探测深度由几米至几百米。

一.弹性波知识任何物体都有弹性和塑性,具有弹性形变和塑性形变,体积形变称体变,形状形变称切变。

在弹性限度内遵守虎克定律,表征岩石弹性性质的参数有纵向杨氏弹性模量E,泊松比v,体积压缩模量k,以及与拉梅系数u完全相同的剪切模量u。

弹性体形变一是压缩形变,一是剪切形变,经形变产生的波即为压缩波和剪切波。

因可在无限介质内传播,因此也称体波。

压缩波由体积形变引起,可以存在于固体、气体、液体介质中,压缩波的特征是介质质点的振动方向和波的传播方向一致,又称纵波。

剪切波由剪切形变引起,只存在于固体中,特征是介质质点的振动方向垂直波的传播方向,又称横波。

以上为无限介质,若介质中有一分界面,即半无限空间,那么靠近界面还有一种波一一面波。

固体与空气接触面产生的面波称瑞雷面波。

特征是:(1)表面传播,且只存在于地表某一深度范围内;(2)质点的振动只局限在沿波传播方向与界面垂直的平面内,质点振动轨迹为椭圆;(3)波速约为横波速度的0.9倍。

弹性波受边界面的制导,出现很复杂的制导波。

目前主要利用纵波,但横波和瑞雷波在工程中研究岩体力学性质是很重要的。

纵波速度是横波速度1.73倍,且在同一激发条件下纵波能量比横波强很多,波速可以作为岩石的分类依据,矿物结晶颗粒细结构致密的岩石,波速偏高;地质年代老,胶结好的波速偏高;孔隙率增加波速下降;抗压强度随波速增大而增大;随风化程度增加,岩石结构变疏松,波速降低。

二.地震波的动力学特点(一)振动图和波剖面图波的初至一质点从t1开始振动,时刻t1称波的初至。

爆炸后从t时刻所有刚刚开始振动的点连成的曲面叫波前,逐渐停止振动的点连成的曲面叫波尾或波后。

地震勘探概念和基础知识

地震勘探概念和基础知识

地震勘探seismic prospecting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。

在地表以人工方法激发地震波(见地震),在向地下传播时,遇有介质性质不同的岩层分界面,地震波将发生反射与折射,在地表或井中用检波器接收这种地震波。

收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。

通过对地震波记录进行处理和解释,可以推断地下岩层的性质和形态。

地震勘探在分层的详细程度上,以及勘查的精度上,都优于其他地球物理勘探方法。

地震勘探的深度一般从数十米到数十公里。

爆炸震源是地震勘探中广泛采用的非人工震源。

目前已发展了一系列地面震源,如重锤、连续震动源、气动震源等,但陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药。

海上地震勘探除采用炸药震源之外,还广泛采用空气枪、蒸汽枪及电火花引爆气体等方法。

地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。

在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面,地震勘探也得到广泛应用。

20世纪80年代以来,对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。

发展简史地震勘探始于19世纪中叶1845年,R.马利特曾用人工激发的地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度。

这可以说是地震勘探方法的萌芽。

在第一次世界大战期间,交战双方都曾利用重炮后坐力产生的地震波来确定对方的炮位。

反射法地震勘探最早起源于1913年前后R.费森登的工作,但当时的技术尚未达到能够实际应用的水平1921年,J.C.卡彻将反射法地震勘探投入实际应用,在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的清晰的反射波。

1930年,通过反射法地震勘探工作,在该地区发现了3个油田。

从此,反射法进入了工业应用的阶段。

折射法地震勘探始于20世纪早期德国L.明特罗普的工作。

20年代,在墨西哥湾沿岸地区,利用折射法地震勘探发现很多盐丘(见底辟构造)。

地震勘探原理的基本问题

地震勘探原理的基本问题

地震勘探原理的基本问题地震勘探: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。

地球物理勘探基础知识新

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一、油气勘探的方法
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一、油气勘探的方法 二、地球物理勘探法种类 三、地震勘探基本原理 四、地震勘探的环节 五、地震勘探野外工作方法 六、地震资料采集基本流程
二、地球物理勘探法种类
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五、地震勘探野外工作方法
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普通地形踏勘
工区施工设计
1,根据工区勘探目标和地下及地表情况,确定相应的观测系统。在地震勘探中把爆炸点和接收排列的相对位置关系我们称之为观测系统。有了观测系统我们就可以确定面元大小 是指叠加道范围的边长 、道距、线距、炮点距和最大炮检距等基本参数。 2,确定野外采集记录参数,包括采样率、前放、滤波类型、记录长度。 3,确定施工前的试验因素。
车装沙漠钻机
车装沙漠钻机 在工作
车装钻机
WTZ-50车装钻机 该钻机以液压传动控制钻具的旋转、提升、钻进和井架的起落,具有螺旋钻井和泥浆钻井两种功能,适用于平原、滩涂等地区勘探。钻井能力:泥浆50m,螺旋:10m。
车装钻机在工作
WTZ-100系列钻机
该系列钻机采用负载感应液压控制系统,动力头转速可随地层人以调整,同时具有气、水及吹砂筒等钻井功能。因而该系列钻机可适应不同地表勘探需要。钻井能力:泥浆钻100M,吹砂筒8M,冲击钻20M。两种型号:WTZ-100T,WTZ-100S。

基础地探技术交底

基础地探技术交底

基础地探技术交底1. 简介本文档旨在概述基础地探技术的交底事项。

基础地探技术是一种通过地质勘探和测试技术来了解地下情况的方法。

本文将介绍基础地探技术的基本原理、主要内容和一些应用实例。

2. 基本原理基础地探技术主要基于以下原理进行地下情况的勘探:- 地质勘探:通过采集地质样本和进行勘探钻探等方法,了解地下岩石类型、结构及性质,从而推断地下情况。

地质勘探:通过采集地质样本和进行勘探钻探等方法,了解地下岩石类型、结构及性质,从而推断地下情况。

- 地球物理测试:利用地球物理现象的测量,如地震波传播速度、电阻率等,推断地下的物质性质和分布。

地球物理测试:利用地球物理现象的测量,如地震波传播速度、电阻率等,推断地下的物质性质和分布。

- 岩土力学测试:通过测试地下岩石和土壤的力学性质,如强度、变形等,评估地下的承载能力和稳定性。

岩土力学测试:通过测试地下岩石和土壤的力学性质,如强度、变形等,评估地下的承载能力和稳定性。

- 地下水位测试:通过监测地下水位和流动情况,了解地下水的分布和影响。

地下水位测试:通过监测地下水位和流动情况,了解地下水的分布和影响。

3. 主要内容基础地探技术的主要内容包括以下方面:- 地质调查:收集并分析地质样本数据,了解地下岩石的类型和组成,确定地下地质构造。

地质调查:收集并分析地质样本数据,了解地下岩石的类型和组成,确定地下地质构造。

- 地球物理勘探:利用地震波、电磁波等地球物理现象,探测地下物质的分布和性质。

地球物理勘探:利用地震波、电磁波等地球物理现象,探测地下物质的分布和性质。

- 岩土力学测试:通过进行力学测试,评估地下岩石和土壤的物理性质,分析地下承载能力。

岩土力学测试:通过进行力学测试,评估地下岩石和土壤的物理性质,分析地下承载能力。

- 水文地质调查:研究地下水的分布和运动特性,对地下水位进行监测和测试。

水文地质调查:研究地下水的分布和运动特性,对地下水位进行监测和测试。

4. 应用实例基础地探技术在以下领域有广泛应用:- 地质勘探:在建筑工程、隧道、挖掘等项目中,通过基础地探技术了解地下地质条件,制定合适的建设方案和工程措施。

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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,折射波就常被当成干扰波。

[电动式地震检波器]moving conductor geophone;是陆上地震勘探常用的一•种检波器。

其结构由外壳、磁钢、弹簧片和线圈四部分组成;磁钢与外壳连在一起,线圈通过弹簧片固定到外壳上。

工作时把检波器放在地面,当地面产生振动时,检波器外壳将随地面一•起振动,线圈则由于惯性而相对外壳运动,切割磁力线,在线圈中产生感应电动势,把地面振动转化为电信号输出。

[动态范IM]dynamic range;在地震仪不失真地输出有效信号的条件下,记录上最强信号与最弱信号的振幅(常用仪器的噪声水平)的比值称为仪器的记录动态范围,用分贝表示。

这是地震仪的主要特性之一。

标准模拟地震磁带记录仪的动态范围为40-50分贝。

数字磁带记录仪的动态范围由数字长度决定,对14位二进制的数字则是84分贝。

地震波本身也有动态范围,即人工激发的一系列地震波其中最强振幅与最弱振幅的比一般可达120分贝。

[地震波场]seismic wave field;指有地震波传播的空间。

在这个空间的每一点上,一定时刻都有—•定的波前通过,波的能量也按一定的规律传播;所有这些规律则是由震源的特点以及在此空I'可内介质的物理性质(主要是弹性)和儿何结构决定的。

时间场属于波场的一个侧面。

因此, 当巳知波场的边界条件和初始条件时,可以求得介质的结构形态及物理性质,波动方程偏移方法就是其中一种应用。

[地震测弁]well shooting;利用钻井求取地震波在地层中的平均速度的方法称为地震测井,它在地震勘探资料解释中起重要作用。

地震测井是记录直接穿透岩层的纵波,其方法有两种: ①在地而上爆炸,检波器放在钻孔内不同深度接收;②在钻孔内不同深度上爆炸,检波器在地而上接收。

地震测井使用普通的地震仪进行记录,只是检波器要适应钻孔的工作条件而与 -•般检波器略有不同,称为测井检波器属电磁式检波器。

[地震放大器]seismic amplifier;人工地震引起的地面位移,一般只有儿微米,经地震检波器转换为电能后也只有儿微伏。

要把这种微弱电信号记录下来,必须进行放大。

为此制作的装置叫做“地震放大器”。

由于地震波包括有效波和干扰波,有效波中的浅层波与深层波之间的振幅相差达一百万倍以上,所以,地震放大器必须具有滤除干扰和增益(放大)控制的作用。

[地震检波器]geophone;用来直接拾取地震振动,并将振动转换为符合仪器记录系统需要的能量形式的仪器,称为地震检波器。

根据能量转换的类型不同,目前主要有:①感应检波器, 将振动的速度变化转换为电能,因此灵敏度较高,其中乂分为电动式和电磁式两种:②压电地震检波器,利用压电品体或陶瓷,将压力(加速度变化)转换为电压变化,这种检波器在海洋地震勘探中普遍应用,此外也用于超声波测弁和地震模型实验°③激光检波器。

地震波seismic wave:弹性振动在地球中的传播统称地震波。

按其成因的不同,由天然地震产生的波称为天然地震波,通过人工激发的地震而产生的波则称为人工地震波。

根据质点振动的形式,地震波分成三大类:质点振动方向和波的传播方向一致的称为纵波;质点振动方向和波的传播方向垂直的称为横波,沿界面传播的称为面波。

地震勘探中通常使用纵波而很少使用横波。

天然地震中很重视观测面波,但在地震勘探中面波•般成为干扰波。

地震标准层seismic marker horizon:凡是波形特征明显、稳定,并在区域内大多数地段可连续追踪的与勘探日的层相联系的地震界面称为地震标准层。

地震标准层的存在与否对地震勘探的质量和效果影响很大,根据地震标准层的变化、错动可推断地质构造的变化和发现断层。

[低速带]low—velocity layer;地震波在地面附近的疏松层中传播的速度非常低,-般为每秒数百米,称为低速带,地震勘探中也称风化层。

低速带对地震勘探影响很大:首先,若在低速带中激发,能量将被大量消耗,频率很低,低速带底面乂是个强反射界面,可以形成多次反射,因此,一股不在低速带中激发,其次,低速带使地震波到达观测点的时间延迟,当其厚度或速度变化较大时,观测时间的精度将大受影响,甚至使波形歪曲,这时,必须进行低速带的时间校正。

如果低速带很厚且结构复杂,则对地震勘探工作带来很大困难。

[初至折射法]first arrival refraction survey;是•种早期的仪观测初至折射波的地震记录方法,只观测一层,简单而容易,但所得资料甚少,日前极少应用。

[初至]first arrival;地震波波前到达某个观测点时,此点介质的质点开始发生振动的时刻称为波的初至时间,简称初至。

此外,在地震记录上第一个到这的波称为初至波。

一般也叫初至, 其后到这的波在振动的背景上出现,称为续至波。

普通反射波法记录的初至波除直这波外是低速带底界的折射波。

层速度interval velocity:指在均匀的地层中地震波传播的速度。

它直接反映地层的岩性,能用来划分地层。

一般是用地震测弁或声波测弁测得,并且指的是纵波的速度。

也可以利用反射记录计算得到。

在地震勘探中,一般把层速度低于1400米/秒的地层叫做低速层,把高于3500米/秒的地层视为高速层。

但是,习惯上在折射波法中高速层是相对的概念。

[压.电地震检波器]pressure detector;乂称“加速度检波器或压力检波器通常由压电元件(酒石酸钾钠晶体,钛酸伽陶瓷、错钛酸铅陶瓷等)制成。

利用这种元件所产生的电压与所受压力成正比的原理来接收地震波。

海洋地震勘探工作中,为了不受或少受波浪的影响要把检波器沉入水中。

压电检波器常放在水下1 / 4地震波波长处,这一•深度由共振造成的能量最大,正适合海洋工作的要求。

[转换波]converted wave;无论纵波还是横波倾斜入射到弹性分界面时,都将产生反射横波、反射纵波、透射横波、透射纵波。

与入射波型相同的波如Pll、P12称为同类波,波型改变的如PISH P1S2则称为转换波。

转换波的反射和透射遵循斯奈尔定律:即入射波的速度与反射波或透射波速度之比等于入射角的正弦与反射角或透射角的正弦之比。

转换波的产生,是由于入射波作用在分界面上可分解为垂直界面的力和切向力两部分,结果产生体变和切变及其相应的纵波和横波。

因此,转换波的能量与入射角有关,垂直入射时不能形成转换波;只有入射角相当大时。

才有足够能量的转换波可被记录下来。

故在地震勘探中主要利用同类波, 在一些特殊问题中才用转换波,例如研究薄层时,利用转换波的横泼,分辨力较高。

[折射波法]refraction survey;是利用地震折射波进行地质勘探的方法。

由于折射波首先到达地而,所以容易观测和识别。

但必须在盲区以外接收它。

通过折射波法可以求得界而速度,从而了解折射界面的岩石成分,进行地层对比等。

折射波法对激发条件的要求不如反射波法严格,干扰背景较小,不必使用自动振幅控制和混波等措施,故可充分利用波的动山学特点, 对于确定断层,煤边界效果较好。

折射波法能够观测从儿公尺的浅界面到儿十公里的深界面。

但此法局限性较大:折射波相互干涉、置换(一个波代替另一个波)严重:它不能独立求得覆盖层的波速,难以研究受屏蔽现象影响的地层;也不宜于勘探大倾角构造;随肴勘探深度加大,使施工复杂,炸药量消耗增大等等。

因此,要根据具体情况应用,或与反射波法配合应用。

[增益曲线]gain trace;指地震记录上表示一道或儿道所用的增益大小(放大倍数)的曲线。

[续至波折射法]secondary refraction survey;即“折射波对比法”。

[有效波Jeffective wave;指能用-来解决某些地质问题的人工激发的地震波。

有效波是个相对的概念。

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