第7章--地震勘探资料解释的理论基础.
地震资料解释
2 地震剖面
地震剖面的显示方式：
波形显示 变面积显示 变密度显示 波形+变面积显示 波形+变密度显示
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2 地震剖面
20波20形/5显/7 示
变面积显示
变2变8密密度度显显示示
1 地震波对比的基本原则
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波形+变面积显示
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2 地震剖面
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因而，它们的叠加结果——地震记录上的反射子波组， 其波组特征（相位个数，哪个相位最强等），也一定具 有某些相对稳定的性质。
这就是地震记录面貌形成的过程。
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1 地震记录的形成
地震道f(t)是有效波s(t)和干扰波n(t)叠加组成的，即：
f (t) s(t) n(t)
层状介质的一次反射纵波通常用线性褶积模型表示：
2020/5沿/7任意方向切出的垂直剖面
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27分
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干扰波由非激发干扰n0(t)，噪音背景n1(t)及规则干扰 N(t)叠加而成，即：
n(t) n0 (t) n1(t) N (t)
规则干扰分两类：
一类与地质结构有关，称第一类规则干扰N1(t)，包括多次波， 反射-折射波，转换波，断面波，绕射波，伴随波，折射波，瑞雷
波，勒夫波，斯通利波等，这类波在某些特定条件下可转换为有
同相轴：一串套得很好的波峰（谷） 相位：通常用波峰（谷）的数量来描述 复波（波组）：地震记录上的反射同相轴，往往
是一组相邻反射波叠加形成的。 波系：相邻几套稳定的波组
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2 地震剖面
地震勘探资料解释
06 结论与展望
CHAPTER
地震勘探资料解释的挑战与对策
挑战
地震勘探资料解释面临诸多挑战，如复杂地 质构造、低信噪比、多解性等。
对策
采用先进技术手段，如高分辨率成像、多分 量地震数据处理、深度学习等，提高资料解 释的准确性和可靠性。
未来发展方向与技术革新
发展方向
未来地震勘探资料解释将更加注重多学科交 叉融合，加强地球物理、地质学、计算机科 学等多领域合作，共同推进地震勘探资料解 释技术的发展。
总结词
数据整理是预处理的第一步，主要任务是检查数据完整性，剔除异常值和缺失值，并对 数据进行分类和排序。格式转换则是将原始数据转换成统一格式，以便后续处理和分析。
详细描述
在进行地震勘探资料解释之前，需要对收集到的数据进行整理，确保数据完整、准确。这一步骤包括 检查数据的完整性，对缺失值和异常值进行处理。根据数据的类型和特性，将数据分类并排序，以便
地震勘探广泛应用于石油、天然气、矿产资源等领域，为地 质学家和工程师提供重要的地质资料，帮助确定地下资源的 分布和储量。
地震勘探资料解释的意义
地震勘探资料解释是将地震波测量数据转化为地质信 息的关键环节，是地震勘探工作的核心。
解释结果对于地质勘探、资源开发、环境保护等领域 具有重要意义，能够为矿产资源开发、油气田勘探、
通过对比不同地震记录的层位信息，确定地下岩层的空间位置和分布范围。
详细描述
层位对比法利用地震波在地下传播的时差信息，对不同地震记录进行层位标定和 对比，确定地下岩层的空间位置和分布范围，为地质构造和油气藏的勘探提供通过分析地震波的各种属性，如振幅、频率、相位等，推断地下岩层的物理性质和结构特征。
更好地进行后续分析。同时，为了便于处理和分析，需要将原始数据转换成统一的格式。
地震勘探复习资料
绪论1、地球物理勘探的概念（1）简称“物探”，是通过观察存在地球及其周围的地球物理场的特征和岩石的各种物理特性来研究地质规律和勘查各种矿产的各种方法的总称。
（2）是以物理学原理为基础，利用电子学、计算机的数字处理、信息论等科学技术中的新技术所建立起来的一整套勘探地下矿产的方法。
（3）是借助于各种物探仪器在地面观测地下岩石的各种物理参数，从而解释和推断地下岩石的构造特点、岩石性质等，从而到达勘查地下矿产（金属非金属矿产、煤、油气等等)的目的。
2、地球物理勘探的分类，不同勘探方法的优缺点。
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地震勘探：利用岩石的弹性差异放射性勘探：利用岩石的放射性差异地震勘探的优点：精度高，分辨率高，穿透深度大，能较详细地了解由浅至深一整套地层的地质规律。
缺点：成本高3、地震勘探的概念、分类，目前地震勘探以何种方法为主。
概念：利用岩石的弹性差异来进行矿产勘察。
是通过人工激发地震波，研究地震波在弹性不同的地下地层中传播的规律，以查明地下的地质构造，达到油气或其他勘探目的的一种物探方法。
分类：地质法（优：在找油初期，可以起到一个指向作用，避免了盲目性，成本低。
缺：野外地质方法很难准确了解地下地质情况！）；钻探法（优点：精度最高，缺点：一孔之见，而采用大量的钻井，不仅成本高，而且效率低）；物探方法（优点：精度高于地质法，成本低于钻探法；不足：精度低于钻探法，成本高于地质法）。
应用最多的方法：物探方法4、地震勘探的三个阶段地震资料野外采集、地震资料室内处理、地震资料解释。
第一章各种介质的概念重点：①物体是否为弹性、塑性介质与受力大小、时间及温度有关。
②均匀介质与各向同性介质的关系。
（1）理想弹性介质：当介质受外力后立即发生形变，而外力消失后能立即完全恢复为原状的介质；（2）粘弹性介质：当外力消失后不是立即恢复原状，而是过一段时间后才恢复原状的介质称为粘弹性介质。
地震勘探第七章
Reflection patterns on seismic sections
亚平行 平行 发散
S型
斜交型 Internal Structures
乱岗状
Sigmoidal sequence
Hummocky sequence
Transgression海进
The increment of topset accommodation volume ∆Vta caused by a rise in relative sea-level ∆R is equal to the product of ∆R and the topset area
Flat Spot
Gas condensate reservoir in the Norwegian North Sea
Asset team integration across domains, incorporating data of all scales, provides a more complete understanding of the subsurface. (Source: Schlumberger)
Unconformities
削蚀 顶超
整合
上超 下超 Sequences are terminated by unconformities or a concordant
整合
Onlap上超
Seismic Facies-Analysis 地震相分析
Aim:
Analysis of the character of the reflections (amplitude, continuity, continuity and configuration) inside a seismic sequence to predict the depositional environment
[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](https://img.taocdn.com/s3/m/bef5d37d10a6f524ccbf8580.png)
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 。
地震勘探第七章
图7.22 用t0差数时距曲线法构制折射界面 (a)相遇时距曲线 (b)t0(X)、θ(X)曲线并构制折射界面
t 1 = t 01 a
互换时间 T = t 01ab + t bc + t cd 02 因为，ρ＞＞H；所以，△SBC 近似为等腰三角形。 从S点作BC的垂直平分线SM， 则SM＝h（折射面的法线深 度）。由图中可看出 ： 据以上三式可得
图7.3 背斜型界面的自激自收t0时间剖 面 图7.4 绕射波示意图
图7.5 侵蚀面上的绕射波
4.断面波 断面波 断面波：当断距较大，断层面两侧的岩石波阻抗有明显差别， 且断面较光滑时，断层面本身就是一个反射界面，在此界面上产生 的波动。如图7.6示。
图7.6 断面反射波图
特点：（图7.6示） (1) 断面波与下降盘 反射波斜交，长度变长、倾角变缓。 (2)反射连绕射，绕射连断面波，断面波又连绕射波。
图7.9 t0法绘制深度剖面示意图 7.9
S3、h1、h2、h3为半径作圆弧，圆弧的包络即为待求反射面。
V0 βt 0i Z 0 i = ( ch − 1) β 2 V0 βt 0i 1 R 0 i = sh 2 β 1
式中：t0i－Si测点的自激自收时间，V0、β－初始速度与速度增 长系数。
图7.20 综合时距曲线的绘制
三、折射界面的构组 利用折射波相遇时距曲线，即可构制折射界面的埋深和构造形 态。在构制折射界面的位置时，还必须知道界面以上的速度。 速度的求取可以通过两个途径： 第一：根据测井资料求界面以上的平均速度； 第二：直接在时距曲线上求。 1.有效速度的求取 有效速度的求取 交点法： 条件：Vi＞Vi-1 图7.21示，时距曲线S0、S1、 S2相交于点A1、A2。过原点作连 线OA1和OA2，则它们斜率的倒数 分别为有效速度Ve1和Ve2，即
第七章地震勘探2
的
：
干扰
干扰
干扰波，下面分述其主要特点： 干扰波，下面分述其主要特点： 1．规则干扰波 ． 规则干扰波主要有：声波、面波、工业电干扰、 规则干扰波主要有：声波、面波、工业电干扰、 多次反射波、侧面波以及绕射波等。其主要特 多次反射波、侧面波以及绕射波等。其主要特 点为在时间或空间上表现出一定的规律性 在时间或空间上表现出一定的规律性， 点为在时间或空间上表现出一定的规律性，能 量一般较强。与有效波的差异主要表现在频率、 量一般较强。与有效波的差异主要表现在频率、 视速度和到达时间三个方面 三个方面， 视速度和到达时间三个方面，并且大部分干扰 主要表现出视速度和到达时间二个方面与有效 主要表现出视速度和到达时间二个方面与有效 波存在差异。如面波、声波和多次反射波等。 波存在差异。如面波、声波和多次反射波等。 其波谱特征见图1.4.2。 其波谱特征见图 。
∆t = t − t0 ≈
x2 2V 2 t 0
•
动校正：水平界面的情况下， 动校正：水平界面的情况下，从观测到的反射波旅行时减去 正常时差， x/2处的 时间。 处的t 正常时差，得x/2处的t0时间。这一过程为正常时差校正或动 校正。 校正。
动校正处理
• 动校正处理时需使用 速度参 动校正处理时需使用速度参 数。 • 对水平层状介质 ， 如果 速度 对水平层状介质， 如果速度 选的合适， 选的合适 ， 反射波双曲线能 校正为直线， 校正为直线 ， 叠加时各道能 同相叠加。 同相叠加。 • 如果所用的速度过大会使校 如果所用的 速度过大会使校 正不足； 正不足； • 如果所用 的速度偏小 ， 则导 如果所用的速度偏小 的速度偏小， 致校正过量。 致校正过量。 • 这两种情况都不能保证水平 叠加时实现反射波同相叠加。 叠加时实现反射波同相叠加 。
地震勘探资料解释的理论基础二
横向延伸长度不同的四种砂岩体的理论模型记录
提高横向分辨能力的办法主要是提高 分辨率和进行偏移归位使绕射波收敛. 分辨率和进行偏移归位使绕射波收敛.计 算表明,对一个深度b=1800米 算表明,对一个深度b=1800米，面积是 b=1800 200*400平方米，覆盖介质波速是2280米/ 200*400平方米，覆盖介质波速是2280米 平方米 2280 秒的界面，它的反射能量较为分散， 秒的界面，它的反射能量较为分散，经过 偏移归位后，振幅的衰减跨距由180米缩 偏移归位后，振幅的衰减跨距由180米缩 180 小到20米左右，显著提高了分辨能力。 小到20米左右，显著提高了分辨能力。 20米左右
穿过砂岩体的东西向子波时间剖面
穿过砂岩体的南北向子波时间剖面
一般认为， 一般认为，砂体边沿 的反射波振幅应为中 心部分之半。 心部分之半。如果按 半振幅值做为划定砂 岩体边界的准则，对 岩体边界的准则， 十条剖面进行对比解 释，作出砂岩体平面 图。对比上图，可以 对比上图， 发现我们对砂它的估 计大了40%。 计大了40%。 40%
子波的主频、 子波的主频、频带宽度和延续时间的关系
2、零相位子波的分辨能力较高 子波按能量分为三类： 最小相位子波：能量集中在前部 零相位子波：能量集中在中间 最大相位子波：能量集中在后部 实际工作中总结出零相位子波分辨能 力较高，对解释最有利。
零相位子波的优点表现在以下几方面： （1）带宽相同条件下，零相位子波旁瓣比最小相位子波旁瓣小， 分辨力高。
___ 2
OC
− DO
___
2
λ = h + − h2 4
2
如果h>> 如果h>> λ
,略去 λ 2 项
地震勘探资料解释
第七章 地震资料解释的理论基础
1
地震勘探原理
第七章 地震资料解释的理论基础
1、地震记录形成的物理过程 2、地震记录形成的褶积模型 3、识别各种波的标志 4、水平叠加时间剖面的主要特点 5、特殊波的存在有两个方面的表现 6、绕射波 7、断棱绕射波
时距曲线、特点、叠加效果
2
ห้องสมุดไป่ตู้
水平叠加剖面上的绕射波
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2、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。
3、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。
4、为何存在分辨能力问题
地震子波存在一定的延续时间，地震记录是 子波的复合体。
21
在地震记录上，每个波峰或波谷必定是多本界面的反 射子波联合作用的结果，决不代表某一个界面。
幅的一半。
11
多次叠加剖面上，反射波与绕射波的切点就 是断点的位置，形成“层断波不断，绕射连 反射”的现象。 多次叠加剖面上，多出现绕射的正半支，负 半支被干涉而几乎抵消掉了。 长反射段为“一个主体，两个尾巴”，主体 为反射波，尾巴为绕射波正半支。
12
长 反 射 段 的 广 义 绕 射 叠 加 结 果
绕射波的强度与反射段的长度a成正比。 短反射段反射波在中央有一个能量相对集中段， 因此根据振幅特征不易确定断点。
9
短 反 射 段 的 广 义 绕 射 叠 加 结 果
10
③满足
a2 1
H 2
关系的反射段称为长反射段。
长反射段的终断点产生左右两支相位相差
180°的绕射波，断点的振幅为正常反射振
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叠加剖面
偏移剖面
17
叠加剖面
《地震勘探原理》复习总结——石油大学
第一章绪论1.地球物理勘探的概念及分类概念：利用物理学原理和相关技术获取某些地质参数、特征及变化规律, 从而对地质问题经行切实合理的分析和解释的油气勘探手段。
分类: 地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探2.地震勘探的概念利用人工激发的地震波来定位矿藏, 确定考古位置, 获取工程地质信息的勘探方法, 它是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法。
3.地震勘探的基本原理人工激发的弹性波在岩石中传播时, 遇到岩层的分界面便产生反射波或折射波, 在它们返回地面时用高灵敏度的仪器记录, 根据波的传播路程和旅行时间, 确定发生弹性波反射或折射的岩层界面的埋藏深度和形状, 从而认识地下地质构造, 寻找油气圈闭。
4.地震勘探的三个环节野外资料采集、室内资料处理、地震资料解释第二章地震波运动学理论1.基本概念●各种介质的概念（1）均匀介质与非均匀介质均匀介质: 介质内每一点的物理特性参数均相同非均匀介质: 介质内的物理特性参数随空间位置的变化而变化（2）弹性介质与非弹性介质弹性介质: 介质卸载后能够完全恢复到加载前状态非弹性介质: 卸载后不能够完全恢复到加载前状态（3）各向同性介质与各向异性介质各向同性介质: 介质参数与方向无关各向异性介质: 介质参数随方向变化而变化（4）单相与双相、多相单相: 固体、流体（油、气、水）双相: 固体骨架以及孔隙内的流体实际地下介质的特征: 非均匀、非弹性、各向异性、多相●波动、弹性波、地震波、波前、波后、波面、振动曲线（地震记录）、波形曲线（波剖面、波场快照）波动: 振动在介质中传播形成波动；弹性波: 振动在弹性介质中传播形成弹性波；地震波: 地层中传播的弹性波；波前: 在某一时刻, 介质中刚刚开始振动的点连接起来形成的面；波后：在某一时刻, 介质中刚刚停止振动的点连接起来形成的面；波面: 介质中同一时刻开始振动的点连接起来形成的曲面；振动曲线: 即地震记录, 在某一点处质点位移和时间的关系(同一点不同时刻的位移形成的曲线)；波形曲线：又叫波剖面、波长快照, 某一时刻各点的位移（同一时刻各点的位移形成的曲线）；●波长、视波长、速度、视速度、周期、频率波长: 波在一个振动周期内传播的距离；视波长: 不是沿波的传播方向确定的波长；速度：在沿波的传播方向上, 波在单位时间前进的距离；视速度: 不是沿波的传播方向确定的速度；周期: 波传播一个波长的距离所需要的时间；频率: 周期的倒数；●体波、面波、纵波、横波体波: 振动能够在整个介质区域内传播形成的波。
地震勘探原理
地球化学是研究地球各部分（地壳、地幔、水圈、大气圈 地球化学是研究地球各部分（地壳、地幔、水圈、 及生物圈等）中化学元素及其同位素的分布、存在形式、 及生物圈等）中化学元素及其同位素的分布、存在形式、共生 组合、集中分散及迁移循环规律的科学。 组合、集中分散及迁移循环规律的科学。 近年来，地球化学的研究范围日益扩大，包括了诸如新元 素的探索，化学元素的起源和衰亡史、地球及其物质的起源和 演化、地球热源的产生和变化、生命的起源以及地球化学过程 的机理和模拟实验等。地球化学现在有许多分支，主要如：地 球化学探矿、矿床地球化学、元素地球化学、生物地球化学、 有机地球化学、环境地球化学、同位素地球化学、实验地球化 学等。 地球化学是介于地质学与化学、物理之间的边缘学科。它 对解决岩石、矿物、矿床的成因可提供相应的理论依据，对勘 探矿产资源、矿产综合利用、环境保护也有重大的实际意义。
第1章 绪论 章
二、地球物理勘探方法
1、重力勘探： 利用专门仪器并按特定方式观测岩层间密度差异， 进而研究地下地质问题；重力勘探是研究反映地下岩 进而研究地下地质问题；重力勘探是研究反映地下岩 石密度横向差异引起的重力变化，用以提供构造和矿 产等地质信息。根据万有引力定律，在接近较大密度 产等地质信息。根据万有引力定律，在接近较大密度 的物体时，其引力增大，反之引力减小，由此在地表 上引起的重力变化称为重力异常。异常的规模、形状 和强度取决于具有密度差的物体大小、形状及深度。 实际意义：如利用重力勘探发现大庆长垣， 是发现大庆油田关键之一。
第1章 绪论 章
一、石油勘探的主要方法 一、石油勘探的主要方法 二、地球物理勘探方法 三、地球物理勘探方法的特点 四、地震勘探方法 五、反射波法地震勘探 六、地震勘探发展史 七、世界石油产量预浏
地震勘探原理各章重点复习资料
第一章：1、地球物理勘探:是根据地质学和物理学的基本原理，利用电子学和信息论等许多学科领域的新技术建立起来的方法，简称物探方法。
也就是，根据地层和岩石之间的物理性质不同来推断岩石性质和构造。
2、主要物探方法：地震勘探(岩石弹性的差别)—勘探地震学非地震类：重力勘探(岩石的密度差别)磁法勘探(岩石的磁性差别电法勘探(岩石的电性差别)3、重力勘探是研究反映地下岩石密度横向差异引起的重力变化，用于提供构造和矿产等地质信息。
重力异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体大小、形状及深度。
重力勘探的任务是通过研究地面、水面、水下（或井下）或空间重力场的局部或区域不规则变化（即局部重力异常或区域重力异常）来寻找埋藏在地下的矿体和地质构造4、磁法勘探就是测定和分析各种磁异常，找出磁异常与地下岩石、地质构造及有用矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。
磁法勘探主要用来研究地质构造；研究深大断裂；计算结晶基底的埋深；寻找油气、煤田的构造圈闭、盐丘等，寻找磁铁矿床、金属和非金属矿床等。
5、电法勘探就是利用人工或天然产生的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找矿的一种物探方法。
电法勘探是以岩石或矿石的电性差异为基础的，主要研究的电性差异参数包括：电阻率（ρ）、激发极化率（η）、介电常数（ε）、导磁率（μ）、电化学活动性等。
电法勘探的内容十分丰富，它们广泛应用于金属及非金属、石油、工程地质、水文地质等勘探研究工作中。
6、地震勘探方法就是利用人工方法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，来确定矿藏（包括油气，矿石，水，地热资源等）、考古的位置，以及获得工程地质信息。
地震勘探所获得的资料，与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使用，并根据相应的物理与地质概念，能够得到有关构造及岩石类型分布等信息。
7、地震波的激发和接收，提取有用信息。
相应地有三个主要环节：第一阶段野外数据采集：在地质工作和其他物探工作初步确定的有含油气希望的地区，布置测线，人工激发地震波，并用野外地震仪把地震波传播的情况记录下来。
地震勘探原理
第1章 绪论
三、地球物理勘探方法的特点
特点之五：方法都要经历三个环节， 设备和软件专业化强。
6、地球物理观测资料中既包含丰富多彩的 地质信息，但又可能受各种干扰因素的影响 或存在人为的观测误差。
自20世纪70年代中期以来，地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的 三大支柱。
3、物探法(Geophysical Prospecting):
根据地下岩石或矿体的物理性质差异所引起的某些物理异常现象的变化去判断地质构造、沉积、等地质现象发现矿体的一种方法，包括地震、重力、磁力、电法及地下 地球物理测量等， 具覆盖区、连续测 量、间接勘探的特 点
地震勘探物理勘探方法 三、地球物理勘探方法的特点 四、地震勘探方法 五、反射波法地震勘探 六、地震勘探发展史 七、世界石油产量预浏
第1章 绪论
第1章 绪论
1、地质法(Geological): 在矿产调查中，通过露头、岩石、 岩心观察，来研究成矿的地质条件 、地质环境和地质作用，实现找矿 的一种方法。
5 H.贝尼奥夫通过地震在这个带上作了较详细的研究，发现向大陆方向震源由浅变深构成一个倾斜带，证明这个倾斜带就是大洋壳的俯冲带，即贝尼奥夫带（全世界的中、深源地震主要发生地之一 ），带来了地学革命。 板块构造理论在很大的程度上依赖于地球物理勘探逐步地完善。如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷、大洋裂谷等概念的建立和完善。同时，依赖于板块构造理论的盆地分析，也给油气勘探等矿产的发现带来了显著指导性作用。（见朱夏、郭令智、李德生、田在艺、贾承造、摩根J.Morgan、麦肯齐D.P.Mekenzie、X.LePichon 、威尔逊J.T.Wilson等文献）
地震勘探原理概论
地震勘探原理概论地震勘探是一种广泛应用于地球探测的技术，以地震波传播的原理为基础。
地震勘探通过人工制造地震波，并观测地震波在地下介质中传播的特性，从而获得地下构造和岩层信息。
本文将从地震波产生、传播和接收三个方面，对地震勘探原理进行概述。
地震波产生是地震勘探的首要过程，通常通过爆炸、震源或振动器等方式产生。
爆炸法是最常用的地震波产生方法之一，它通过炸药或地雷等爆炸物产生的冲击波来激发地震波。
震源法则是利用机械振动或电磁激发地震波，其优点是能够控制波形和频率。
振动器法是通过机械设备产生振动信号，使地面振动，激发地震波。
这些方法都可以有效地产生地震波，使其传播到地下介质中。
地震波的传播是地震勘探的核心过程。
地震波在地下介质中传播的速度取决于地下岩层的性质。
地震波在固体、液体和气体介质中的传播速度有所不同，由此可见，地震波传播的速度与介质的密度、弹性模量等参数有关。
地震波的传播路径通常遵循折射和反射原理，当地震波从一种介质进入另一种介质时，会发生折射和反射，从而使地震波的传播路径发生变化。
地震波的接收是地震勘探的最后一个环节，也是获取地下信息的关键。
地震波在地表或地下的接收器上产生的信号被称为地震记录。
地震记录中包含了地震波传播的速度、幅度和频率等信息。
地震记录可以通过地震仪器进行观测和记录，并通过数据处理得到地下结构和岩层的信息。
地震勘探在石油勘探、地质调查和土木工程等领域有着广泛的应用。
在石油勘探中，地震勘探可以帮助确定油气藏的位置、大小和性质，为油气开发提供重要的依据。
在地质调查中，地震勘探可以揭示地下岩层的分布和性质，有助于地质灾害的预测和防治。
在土木工程中，地震勘探可以用于勘察地质灾害风险、确定地基和地层的信息，为工程设计和施工提供参考。
综上所述，地震勘探是一种基于地震波传播原理的技术，通过地震波的产生、传播和接收，可以获取地下结构和岩层的信息。
地震勘探在各个领域有着广泛的应用，对于石油勘探、地质调查和土木工程等领域的发展和进步有着重要的作用。
第7章地震勘探资料解释
校正后
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3 、 多次覆盖水平叠加不仅能够增强反射波、 也能够增强绕射波。
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四、物理地震学的基本概念
L2 h 2 1 tR ( ( x L) 2 h 2 ) V V
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2、绕射波时距曲线的主要特点
L2 h 2 1 tR ( ( x L) 2 h 2 ) V V
1）绕射波时距曲线也是双曲线
在R点产生的绕射波时距曲 线与在R′点激发，深度为 h/2的水平界面的反射波时 距曲线在形状上是一样的， 此时，绕射点R相当于这个 水平界面在R′点激发时的虚 震源。
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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 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。
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偏移现象
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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。
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水平叠加剖面上的特殊波(a)与偏移剖面的地质形态(b)
a
b
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第六章 地震资料解释的理论基础
第1节 第2 节 第3节 第4节 第5节 第6节
S点接收到来自R1、R2、R3界 面的反射子波相互叠加，形成 了复波，已经区分不出各界面 的反射子波了。
地震勘探的理论基础
第一章 地震勘探的理论基础 第二章 地震波运动学 第三章 地震波动力学 第四章 地震勘探的野外采集 第五章 共反射点多次叠加法 第六章 反射波地震资料的数字处理 第七章 反射波地震资料的解释 第八章 地震勘探的应用
第一章 地震勘探的理论基础
一、地震波的基本概念 二、地震介质模型 三、地震波的传播规律
透射波极性，总是与射波波极性一致。
（3）斯奈尔定律(Snell) 地震波入射到介质的分界面上时，不仅产生反射纵波和透射纵 波，还会发生波形转换，形成反射横波和透射横波，这些波的传播 遵循斯奈尔定律，即
sin sin 1 sin 2 sin 1 sin 2 p vP1 vP1 vS1 vP 2 vS 2
1.地震波传播的基本原理
（1）惠更斯原理（Huygens） 又称为波前原理。已知 t 时刻的波前，波前面上每一点（面元 ）都可以看作是新的子波源，各自发出子波。各子波分别以介质的 波速v向各方传播，形成各自的波前，经Δt 时间，它们的包络面便是 t+Δt 时刻的波前。 根据该原理，只要知道某一时刻的波前面位置，通过几何作图 方法就能求出地震波在任意时刻的波前位置。
C.Huygens, (1629-1695), 荷兰物理学家
t t 时刻的波前面
v t
子波波源
平面波
t 时刻的波前面
t t 时刻的波面
v t
子波波源
t 时刻的波 面
球面波
1.地震波传播的基本原理
（2）惠更斯-菲涅尔原理（Huygens-Fresnel） 惠更斯原理只给出了波传播时的几何空间位置和形态，没有给 出波的振幅。1814-1815年菲涅尔以波的干涉原理，弥补了惠更斯原 理的缺陷，将其发展成为惠更斯-菲涅尔原理。它的内容是： 波动在传播时，任意观测点P处质点的振动，相当于上一时刻波 前面Q上全部新震源产生的所有子波前相互干涉形成的的合成波。 该原理证明了子波在前面任意新波前处发生相长干涉，而在后 面任意点处发生相消干涉，振幅为0。
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下倾方向量取 例尺自定义；
OA sin 1 , 比
3、在测线 2 上从交点向截面
下倾方向量取 例尺同 2；
OB sin 2 , 比
4 、分别从 A 、 B 做测线 1、2的垂线，两线相交于
C；
5、连结 OC ，界面真倾向沿
O 到 C 方向；
6 、线段 OC 长即 sin ，比例尺同 2。
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2、凹界面反射波的特点:
• H>R,产生回转波, 出现局部假背斜， 最低点位置不变， H越大，畸变越严 重;
• H<R,不产生回转波,但 有横向收缩变化，最低 点位置不变;
• 无论有无回转，都会存 在能量会聚现象。
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弯曲界面反射波特点
• 当曲率中心在地面上, 产生聚焦型反射;
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井旁地震道
合成地震记录
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井旁地震道
合成地震记录
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2:地震剖面上识别各种波的标志 识别一个波,需要考虑以下四个特征（反射波） : 同相性、振幅显著增强、波形相似、时差变化规律
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基本术语:
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。
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。
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1:绕射波的产生
二、地震绕射波与物 理地震学
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绕射点:断棱、尖灭点、透镜体
时距曲线： tR t1 t2
1( L2 h2 (xL)2 h2) V
时间分辨率： (不严格定义)
tR
t
1 2.3 f
厚度分辨率：
zRzv 2tR
4.6
Rayleigh准则：反射波分辨率极限是1/4波长。
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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
2021 出现回转波时,反射能 量有明显会聚;
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地层越深,畸变越大。
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二:凹界面上的反射波
1、回转波的概念: 定义:反射界面为凹曲界面时,
当观测点沿测线向前移动, 而对应的反射点向后移动， 与两边平行反射界面反射 波同相轴形成“环圈状” 或者“半牛角状”。
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二、凹界面上的反射波
2、回转波的形成条件: • H>R • H<R,震源在辅助圆之外
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二、地震绕射波与物理地震学
2:断棱绕射波时距曲线及特点
tR1 v( L 2h2(xL)2h2)
①时距曲线是双曲线;
②极小点是（
,
L h V
）h
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3:水平叠加剖面上的绕射波
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三、地震勘探的分辨率
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1:垂向分辨率
严格的分辨率定义,称为厚层分辨率。Knapp认为:垂向分辨 率应该用地震子波脉冲时间的延续度来定义。
第七章 地震资料解释的理论基础
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主要内容:
一、地震剖面的特点 二、地震绕射波与物理地震学 三、地震勘探的分辨率 四、反射界面真正空间位置的确定 五、地震剖面的偏移 六、弯曲反射界面反射波的特点
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一、地震剖面的特点
1:地震记录的形成 X(t)=w(t)*R(t)
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3:时间剖面的偏移校正
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3:时间剖面的偏移校正
• 偏移:从水平迭加剖面 出发,得到真正反射界 面正确位置的过程。
• 几个基本概念: 时间偏移与深度偏移。
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• 时间偏移的基本思想: 认为速度函数是已知的, 速度结构可以表示成旅 行时的函数,偏移的一切 信息都归结为旅行时的 变化，偏移的结果以旅 行时做为纵坐标输出。
• 深度偏移的基本思想:由时间剖面先得到偏移时间 剖面,再对偏移后的剖面进行校正,最后得到真正的 深度剖面。
• 注意:时间偏移和深度偏移不是指偏移的结果,而是 时间剖面或者深度剖面来定义的。
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六、弯曲反射界面反射波的特点 一、凸界面上的反射波
说明:背斜在水平迭加剖面上被展宽,顶点位置 不变,能量发散。
sin h
x
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(2)求地层真倾角1
sin 1 sin cos 1
sin 2 sin cos 2
如果：
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1 2
2
则 si： nsi2 n1si2 n2
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(2)求地层真倾角2
作图法求地层真倾角： 1、画两条相交测线； 2 、在测线 1上从 交点向截面
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
2时021/候2/21的地震波为地震子波。
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反射振幅的大小取决于反射系数的绝对值; 极性取决于反射系数的正负; 时间取决于反射界面的深度和波速。
图7-1-2 岩层较薄,二个反射波可以分开
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图7-1-3 岩层较薄,三个反射波迭加在一起不能分辨
T06层
第一相位
第二相位 第三相位
T1层
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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。
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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。
在直角三角形OO1O2中, 有OO2 OO1 • cos 在直角三角形OO2O*中, 有OO2 2h sin 在直角三角形O*OO1中, 有OO1 2h sin sin sin
cos
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h 法线深度
hz 垂直深度 (真深度 )
hz
h cos
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倾斜界面倾角的求取: （1）由时间剖面同相轴斜率求视倾角 （2）由两条相交测线上的视倾角求真倾角
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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
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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
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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