勘探原理第五章
地震勘探原理-第5章地震波处理
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• 通常地震波振幅随时间呈指数衰减。 高频衰减比低频快。
• 与震源强度和震源耦合有关的影响， 检波器灵敏度和检波器耦合及偏移距 的影响。对这类影响主要通过地表一 致性振幅校正程序，类似于自动剩余 静校正来完成。
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参数提取与分析的目的是为寻找在常规处 理或其他处理中常用的最佳处理参数，以 及有用的地震信息，如频谱分析、速度分 析、相关分析等。这类数字处理还可为校 正与偏移及各种滤波等处理提供速度和频 率信息，并可以自成系统处理出相应的成 果图件，如频谱、速度谱，通过相关分析 进行相关滤波等。
• 在数据处理中，将按时序排列的形 式转换为按道序排列(即第一道的所 有数据都排在第二道之前，使同一道 数据都排放在一起)这种预处理称为 数据解编或重排。
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• 二、编辑
• 在地震数据采集中，由于施工 现场复杂，外界干扰大，难免出 现一些不正常道和共炮点记录， 这些记录信噪比低，如果参与叠 加处理会严重影响处理效果。
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数字仪对信号进行增益控制时的增益指 数己记录在记录格式的阶码上，因此增 益恢复的公式为
A= A0 /2n 其中A0为记录到的采样值，A为地面检 波器接收到的增益控制前的振幅值，n 为阶码 (即增益指数)。
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球面扩散是当波离开震源时由于波 前扩散造成的振幅衰减，能量发生扩散， 波的强度减小，而波场的总能量不变。 如果介质是各向同性的，则能量衰减与 传播距离的平方成反比。通常速度都是 随深度的增加而增加.非弹性衰减是弹性 能量由于摩擦而耗散为热的吸收的结果， 波动能量消失。
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《地震勘探原理》授课内容和作业
《地震勘探原理》授课内容和作业勘查技术与工程专业《地震勘探原理》课程1.主要授课内容2.三次书面作业3.闭卷考试范围中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院2013年3月第一章绪论1. 地球物理勘探的概念及分类2. 地震勘探勘探的概念3. 地震勘探勘探的基本原理4. 地震勘探的三个环节第二章地震波运动学1.基本概念●各种介质的概念●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）●波长、视波长、速度、视速度、周期、频率●体波、面波、纵波、横波●反射波、透射波、直达波、滑行波、折射波●波阻抗、时距曲线、动校正、正常时差、回折波●VSP、上行波、下行波2.基本原理、定理●惠更斯原理、费马原理、Snell定理3.时距曲线●直达波时距曲线●一个水平界面、一个倾斜界面反射波时距曲线●一个水平界面折射波时距曲线●水平层状介质透过波、反射波垂直时距曲线4.单炮记录中各种波的识别第三章地震资料采集方法与技术一、野外工作概况1.野外地震勘探工作包括试验工作和生产工作2.试验工作的内容3.生产工作的内容4.干扰波的调查方法5.干扰波的类型及特点6.规则干扰与随机干扰的比较7.海洋地震勘探特点：空气枪激发（气枪阵列）、压力检波器（水听器）接收、需要导航定位、多次波（交混回响、鸣震）严重、施工高效方便二、野外观测系统1.测线布置的两点基本要求2.不同勘探阶段的测线布置3.基本概念：观测系统、覆盖、多次覆盖、变观、共炮点、共中心点、共接收点、共炮检距4.观测系统的图示方法三、地震波的激发与接收1.常用震源、常用检波器2.地震波激发要求3.地震波接收要求、检波器埋置要求、道间距选择原则4.可控震源记录的特点：地震波到达时间为峰值时间、主频较低、环保四、低速带的测定与静校正1.低速带的概念、低速带对地震波传播的影响2.静校正的概念五、地震组合法1.有效波和干扰波的四个主要差别2.野外组合的目的、组合形式3.检波器组合压制规则干扰波的基本原理4.描述随机干扰的三个统计参数、检波器组合对随机干扰的统计效应5.检波器组合的频率特性、平均效应6.确定检波器组合参数的方法7.检波器不等灵敏度组合、检波器面积组合、震源组合的方法、目的六、多次覆盖技术1.基本概念：全程多次波、层间多次波、虚反射、动校正、动校正量、动校正剩余时差2.共中心点（共反射点）反射波时距曲线推导（一个水平界面、一个倾斜界面）3.多次叠加压制多次波、随机干扰的基本原理，多次叠加的目的4.多次叠加的振幅特性、频率特性、统计效应5.动校正速度大小对动校正效果的影响、倾斜界面共中心道集反射点的分散6.选择观测系统参数的原则和步骤7.主要采集参数的选择原则第四章地震波速度1. 地震波岩层速度与各种因素的关系2. 层速度、平均速度、均方根速度、等效速度、叠加速度的概念及公式3. 各种速度的相互关系、Dix公式推导4. 三种计算层速度的方法（地面地震、地震测井、声波测井）第五章地震资料解释的理论基础1.基本概念：子波、褶积模型、绕射波、物理地震学、菲涅耳带、偏移、分辨力、最小相位子波、混合相位子波、最大相位子波、零相位子波、回转波2.单炮记录上各种波的识别3.水平叠加时间剖面的特点4.弯曲界面反射波的特点5.单炮记录、叠加剖面上绕射波的特点6.地震勘探分辨力的概念（垂向分辨力、横向分辨力）、分辨力的极限、影响分辨力的因素和提高分辨力的方法、子波对分辨力的影响7.叠加剖面存在的问题、偏移的目的、地震偏移的基本原理8.一个简单的地震资料处理流程第六章总结1.地震勘探的分类2.三维地震勘探的优点3.三维观测系统设计的要求4.三维地震野外采集过程第七章总结1.地震资料解释的概念2.地震资料在油气勘探开发中应用三次书面作业1.利用费马原理证明斯奈尔定理2.观测系统综合平面图：P489习题143.绘制自激自收剖面：P496习题31闭卷考试范围第1章至第7章（斜体内容不作要求）三次书面作业。
第五章---第一节和第二节
ρ = 0.31× v
米3
1 4
式中速度v的单位是米／ 的单位是克／ 式中速度 的单位是米／秒；密度ρ的单位是克／厘 的单位是米 密度 的单位是克
右ห้องสมุดไป่ตู้给出了按加德 纳公式
ρ = 0.31× v
1 4
计算的理论曲线和 测定的速度与密度的 关系。 关系。 从图看出， 从图看出，这个公 式对砂岩 泥岩、 砂岩、 式对砂岩、泥岩、石 灰岩、 灰岩、白云岩等岩性 比较适用； 比较适用； 岩盐和硬石膏偏 对岩盐和硬石膏偏 差大一些， 差大一些，只要地层 中所含岩盐及石膏厚 度百分比不大， 度百分比不大，还是 可以适用的。 可以适用的。
V = 2 ×10 ( Z ⋅ R)
3
1 6
式中速度V的单位是米／ 的单位是米， 式中速度 的单位是米／秒，深度z的单位是米，电 的单位是米 深度 的单位是米 阻率的单位欧姆/米 阻率的单位欧姆 米。这个经验公式在没有地震测井 和声波测井资料但有电测井资料的地区，可用来换 和声波测井资料但有电测井资料的地区， 电测井资料的地区 算速度资料。 算速度资料。
在用地震勘探方法解决石油勘探中的地质问题时， 用地震勘探方法解决石油勘探中的地质问题时， 还需要细致地研究地震波传播速度与地层的岩性 细致地研究地震波传播速度与地层的岩性、 还需要细致地研究地震波传播速度与地层的岩性、 地质年代，埋藏深度和孔隙率等各种因素的关系， 地质年代，埋藏深度和孔隙率等各种因素的关系， 特别是地震波在沉积岩中其传播速度的规律， 特别是地震波在沉积岩中其传播速度的规律，这 对实际工作有具体的指导作用。 对实际工作有具体的指导作用。
地震波的速度主要决定于构成这些岩石的矿物本身 的弹性性质。 的弹性性质。 大多数火成岩和变质岩只有很少或没有孔隙， 大多数火成岩和变质岩只有很少或没有孔隙，一般 说来，火成岩的地震波速度的变化范围 变化范围比变质岩和 说来，火成岩的地震波速度的变化范围比变质岩和 沉积岩小。 沉积岩小。 火成岩地震波速度的平均值比其它类型岩石的要高 火成岩地震波速度的平均值比其它类型岩石的要高。 地震波速度的平均值比其它类型岩石的要 大多数变质岩的地震波速度变化范围比较大。 大多数变质岩的地震波速度变化范围比较大。
地震勘探原理题库讲解
第一章地震波的运动学第一节地震波的基本概念第二节反射地震波的运动学第三节地震折射波运动学第二章地震波动力学的基本概念第一节地震波的频谱分析第二节地震波的能量分析第三节影响地震波传播的地质因素第四节地震记录的分辨率第三章地震勘探野外数据的野外采集第一节野外工作方法第二节地震勘探野外观测系统第三节地震波的激发和接收第四节检波器组合第五节地震波速度的野外测定第四章共中心点迭加法原理第一节共中心点迭加法原理第二节多次反射波的特点第三节多次叠加的特性第四节多次覆盖参数对迭加效果的影响及其选择原则第五节影响迭加效果的因素第五章地震资料数字处理第一节提高信噪比的数字滤波第二节反滤波第三节水平迭加第四节偏移归位第五节地震波的速度第六章地震资料解释第一节地震资料构造解释工作概述第二节时间剖面的对比第三节地震反射层位的地质解释第四节各种地质现象在时间剖面上的特征和解释第五节地震剖面解释中可能出现的假象第六节反射界面空间位置的确定第七节构造图、等厚图的绘制及地质解释第八节水平切片的解释一、名词解释第一章地震波的运动学1、波动（难度90区分度30）2、波前（难度89区分度31）3、波尾（难度89区分度31） 4、波面（难度89区分度31） 5、等相面（80 、 33） 6、波阵面（81 、 34）7、波线（70 、 33） 8、射线（72 、 40）9、振动曲线（75 、 42） 10、波形曲线（76 、 44） 11、波剖面（65 、 46） 12、子波（60 45）13、视速度（80 、 30） 14、射线平面（60 、 47）15、运动学（70 、 55） 16、时距曲线（68、 40） 17、正常时差（60 、 45） 18、动校正（60、 60） 19、几何地震学（70 、 35）第二章地震波动力学的基本概念1、动力学（70 、 40）2、物理地震学（71、 35）3、频谱（50 、 50）4、波的发散（90 、 30）5、波散（90 、 31）6、频散（80、 35）7、吸收（70 、 40 ）8、纵向分辨率（60、40）9、垂向分辨率（60、40）10、横向分辨率（60、40）11、水平分辨率（60、40）12、菲涅尔带（50、45） 13、主频（65、40）第三章地震勘探野外数据的野外采集1、规则干扰波（90、30）2、不规则干扰波（90、30）3、观测系统（80、35）4、多次覆盖（65、50） 5、共反射点道集（70、45）6、检波器组合（90、30）7、方向特性（75、30）8、方向效应（90、30）第四章共中心点迭加法原理1、共中心点迭加（70、40）2、水平迭加（60、40）3、剩余时差（60、50）第五章地震资料数字处理1、偏移迭加（75、30）2、平均速度（85、30）3、均方根速度（80、30）4、迭加速度（70、40）第六章地震资料解释1、标准层（50、40）2、绕射波（40、50）3、剖面闭合（30、60）4、三维地震（70、30） 5、水平切片（45、60） 6、等厚图（65、40） 7、构造图（80、30）二、填空题第一章1、振动在介质中的传播就是（）。
第5共地震勘探原理_反射点叠加法[1]
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第五章 共反射点叠加法 2、室内共反射点叠加——水平叠加
在室内将野外观测的多次复盖原始记录，抽取共反 射点(CRP)或共中心点(CMP) 道集记录，进行速度 分析、动静校正、水平叠加等一系列处理，最终得 到能基本反映地下地质形态的水平叠加剖面或相应 的数据体，这一整套工作称为共反射点叠加法，或 简称为水平叠加(horizontal stacking)技术。
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第二节 多次反射波的特点
2)短程多次反射波
地震波从某一深部界面反射回来后，再在地面 向下反射，然后又在某一个较浅的界面发生反 射，又称局部多次波。
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第二节 多次反射波的特点 3)微屈多次反射波
在几个界面上发生多次反射，多次反射的 路径是不对称的，或在一个薄层内受到多次 反射，它与短程多次波并没有严格的差别。
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第二节 多次反射波的特点 4)虚反射
井中爆炸激发时，地震波的一部分向上传播， 遇到地面再反射向下，这个波称为虚反射。
它与直接由激发点向下传播的地震波相差一个 时间延迟τ，τ等于波从井底到地面的双程旅行 时。
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第二节 多次反射波的特点 二、全程多次反射波时距曲线
1、水平界面全程多次反射波时距曲线 一次反射波的旅行时为：t 全程二次波的旅行时为： t
t t
(b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
图 6 . 1— 4 5 共 反 射 点 叠 加 原 理 示 意 图
4
第五章 共反射点叠加法 3）共反射点叠加的用途
构造解释 计算速度谱
动静校正
进一步实现各种偏移 技术 求取各种地震参数
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第五章 共反射点叠加法
第一节 共反射点时距曲线方程
一、水平反射界面
地震勘探原理总结
《地震勘探原理》各章节的复习要点第一章绪论（不作为考试内容）第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、基本概念，如地震子波：具有多个相位、延续60～100毫秒的稳定波形称为地震子波。
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.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.波面：介质中每一个同时开始振动的曲面。
射线：在几何地震学中，通常认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所考虑的一点P，然后又沿着那条“路径”从P点传向其他位置。
这样的假想路径称为通过P点的波线或射线。
振动图：在地震勘探中，每个检波器所记录的，便是那个检波器所在点处的地面振动，它的振动曲线习惯上叫做该点的振动图。
波剖面：在地震勘探中，通常把沿着测线画出的波形曲线叫做“波剖面”。
视速度和视波长：如果不是沿着波的传播方向而是沿着别的方向来确定波速和波长，得到的结果就不是波速和波长的真实值。
这样的结果叫做简谐波的视速度和视波长。
全反射：如果V2>V1，则有sinθ2>sinθ1，即θ2>θ1；当θ1增大到一定程度但还没到90°时，θ2已经增大到90°，这时透射波在第二种介质中沿界面“滑行”，出现了“全反射”现象，因为θ1再增大就不能出现透射波了。
雷克子波：2、基本原理反射定律：反射线位于入射平面内，反射角等于入射角，即。
透射定律：透射线也位于入射面内,入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第一、第二两种介质中的波速之比，即Snell定律：惠更斯原理：在已知波前面（等时面）上的每一个点都可视为独立的、新的子波源，每个子波源都向各方发出新的波，称其为子波，子波以所在处的波速传播，最近的下一时刻的这些子波的包络面或线便是该时刻的波前面。
第五章 解释理论基础(《地震勘探原理》石油大学)
∫
u 2 (t ) ⇔ S 2 (ω )
则有：
∞
－∞
u1 (τ )u 2 (t − τ )dτ ⇔ S1 (ω ) ⋅ S 2 (ω )
第一节 地震剖面的特点
时间域的褶积公式在频率域中就是乘积关系， 时间域的褶积公式在频率域中就是乘积关系，即： S ( jω ) = W ( jω ) ⋅ R ( j ω ) 式中： 式中：S(jω)、W(jω)、R(jω)分别为s(t)、w(t)及r(t)经 傅立叶变换后的频谱。 傅立叶变换后的频谱。它们的复数形式可分解为振幅谱 及相位谱两部分， 及相位谱两部分，即： S ( jω ) = S (ω ) ⋅ e − jθ (ω )
第一节 地震剖面的特点
地震记录面貌的形成除了数值模拟外，还可以采用 物理模型技术来实现。 来实现。 这是利用一定的物理设备，模仿野外的激发和接收 方式， 方式，对采集的模拟记录进行一系列的处理，得到用 于理论研究的地震剖面或地震数据体。 的地震剖面或地震数据体。
地震勘探原理
地球物理系 王永刚
课程内容
第1章 绪论 第2章 地震波运动学理论 第3章 地震资料采集方法与技术 第4章 地震波速度 第5章 地震资料解释的理论基础 第6章 地震资料构造解释
第五章 地震资料解释的理论基础
第一节 地震剖面的特点 第二节 复杂界面反射波特点 第三节 地震勘探分辨率 第四节 反射界面真正空间位置确定
一、地震记录的形成
1、地震记录形成的物理过程 我们先来分析地质柱状图、 我们先来分析地质柱状图、测井曲线和地震记录之 间的对比关系。 间的对比关系。
地质柱状 图、测井曲 线和地震记 录间的对比
第一节 地震剖面的特点
《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06第五章多次覆盖法
野外：一次激发，多道接收
第五章 多次覆盖方法
5.1 多次覆盖的一些基本概念
5.1.4 共反射点时距曲线方程
M:共中心点
R：共发射点
共反射点道集－－－D1,D2,D3,…道
一点O1激发，多道接收-－－－可找到D1
第五章 多次覆盖方法
5.1 多次覆盖的一些基本概念
td
x2
v
2 d
t
2 0d
t0d
1
x2
2
t
2 0d
v
2 d
vd 多次波速度
第五章 多次覆盖方法
5.2 多次覆盖压制多次波的原理
1 多次波的剩余时差
把一个共反射点道集用一次波正常时差作动校正时，对一次波：
t
- t
t
-
x2
2
t
2 0
v
2
t0
对多次波：
td
- t
t0
x2 2t0
1
v
时间)，这样才可达到同相叠
加，否则，叠加后能量将变
弱(非同相叠加)。
第五章 多次覆盖方法
5.2 多次覆盖压制多次波的原理
1 多次波的剩余时差
动校正时将产生两种情况(结果)：Two Results
(1)正常时差正好被校正掉，双曲线变成直线(t=t0直线)， 不存在相位差(剩余时差)，叠加为同相叠加，结果振幅增强 (一次反射波)。 (2)正常时差校正不完全，双曲线变成曲线(不是直线)，各 道 间 仍 有 相 位 差 ( 存 在 剩 余 时 差 Exist in Residual Moveout)，叠加为不同相叠加，结果振幅变小(多次波，随 机干扰)。
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
地震勘探原理各章节的复习要点(重点)
《地震勘探原理与解释》复习要点第一章绪论（不作为考试内容）第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、掌握基本概念，如地震子波、波面、射线、振动图、波剖面、视速度、视波长、全反射、雷克子波。
2、掌握基本原理，如反射定律、透射定律、Snell定律、惠更斯原理、费马原理等。
3、地震波的分类。
§2.2 常速单界面的反射波特征及时距关系1、基本概念：时距曲线、时距曲面、时间场、自激自收、共激发点、偏移距、初至时间、纵测线、同相轴、正常时差、倾角时差、动校正等。
2、基本原理：虚震源原理、讨论时距曲线的实际意义、直达波时距曲线及方程、反射波时距曲线及方程、反射波时距曲线的主要特点。
§2.3 变速多界面的反射波特征及时距关系1、基本概念：均匀介质、层状介质、连续介质、参数方程、平均速度、射线方程、等时线方程、回折波、最大穿透深度等。
2、基本原理：水平层状介质和连续介质情况下讨论反射波时距曲线的基本思路；水平层状介质和连续介质情况下反射波时距曲线的主要特点。
§2.4 地震折射波运动学1、基本概念：折射波盲区、初至波、续至波、交叉时、信噪比等。
2、基本原理：产生折射波的条件；利用折射波法研究地下地层起伏的基本依据；折射波与反射波的主要差异。
3、分析理解：单界面（水平和倾斜）直达波、反射波与折射波时距曲线之间的关系；三层介质情况下折射波的时距曲线及其特点；折射波法在地震勘探中的应用。
§2.5 地震波动力学理论及应用本节不作为考试内容。
第三章地震资料采集方法与技术§3.1 野外工作概述1、掌握基本概念：低(降)速带、频散、群速度、相速度、多次波、虚反射、鸣震、交混回响。
2、掌握基本内容：试验工作内容、生产工作过程、激发条件、接收条件、调查干扰波的方法、干扰波的类型、各种干扰波的主要特点、面波特点、压制面波的方法、海上地震勘探的特点与特殊性、海上特殊干扰波、海上震源等。
地震勘探原理__各章要点总结
第一章 地震勘探的理论基础1、各向同性介质：弹性与空间方向无明确关系的介质称各向同性介质，否则是各向异性介质。
2、泊松比σ：弹性体受力纵向伸长(缩短)与横向收缩(膨胀)的比值。
L L d d //∆∆=σ3、对于大多数沉积岩石，σ=0.25，∴V P =1.73V S 。
4、瑞雷面波(R 波)特点：(1) 波的能量分布在地表附近的介质中并随深度迅速衰减。
(2) 质点振动方向分上、下、坐、右，合成的振幅轨迹是椭圆(逆时针方向)，长轴垂直地面，长短轴比值是2/3。
(3) 当σ=0.25时，V R = 0.92V S =0.54V P ，速度低、频率低(10~30Hz)，波形宽。
(4) 有频散(波散)现象，不同频率的成分传播速度(相速度)不同，即群速度不等于相速度。
5、拉夫面波(L 波) 特点：能量沿地震界面分布，振动方向与传播方向垂直，振动平面平行界面，即为SH 波，由于水平振动，检波器接收不到。
6、地震波的特征：运动学特征——研究波在地层中传播的空间位置与传播时间的关系。
动力学特征——研究波在地层中传播的能量(振幅)变化和波形特征(频谱)。
7、惠更斯原理(1690)也叫波前原理，说明波向前传播的规律。
在弹性介质中，任意时刻波前面上的每一点，都可看作是一个新的波源(子波)而产生二次扰动，新波前的位置可认为是该时刻各子波波前的包络。
惠更斯原理只给出了波传播的空间位置，而不能给出波传播的物理状态。
菲涅尔(1814)对惠更斯原理进行了补充：波在传播时，任意点处的振动，相当于上一时刻波前面上全部新震源产生的子波在该点处相互干涉的合成波。
8、视速度定理地震波的传播是沿射线方向进行的，而观测地震波是沿测线方向进行的，其方向和射线方向不一致。
波前沿测线传播的速度不是真速度V ，而是视速度*V 。
αsin //=∆∆=∆∆∆∆=*xs t x t s V V βαcos sin V V V ==* 式中 α——射线与地面法线的夹角，称入射角；β——波前与地面法线的夹角，称出射角。
各章节的复习要点(重点)
《地震勘探原理》各章节的复习要点第一章绪论（不作为考试内容）第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、基本概念，如地震子波、波面、射线、振动图、波剖面、视速度、视波长、全反射、雷克子波。
2、基本原理，如反射定律、透射定律、Snell定律、惠更斯原理、费马原理等。
3、地震波的分类§2.2 常速单界面的反射波特征及数学表达式1、基本概念：时距曲线、时距曲面、时间场、自激自收、共激发点、炮检距、初至时间、纵测线、同相轴、正常时差、倾角时差、动校正等。
2、基本原理：虚震源原理、讨论时距曲线的实际意义、直达波时距曲线及方程、反射波时距曲线及方程、反射波时距曲线的主要特点。
§2.3 变速多界面的反射波特征及数学表达式1、基本概念：均匀介质、层状介质、连续介质、参数方程、平均速度、射线方程、等时线方程、回折波、最大穿透深度等。
2、基本原理：水平层状介质和连续介质情况下讨论反射波时距曲线的基本思路；水平层状介质和连续介质情况下反射波时距曲线的主要特点。
§2.4 地震折射波运动学1、基本概念：折射波盲区、初至波、续至波、交叉时、信噪比等。
2、基本原理：产生折射波的条件；利用折射波法研究地下地层起伏的基本依据；折射波与反射波的主要差异。
3、分析理解：单界面（水平和倾斜）直达波、反射波与折射波时距曲线之间的关系；三层介质情况下折射波的时距曲线及其特点；折射波法在地震勘探中的应用。
§2.5 透射波和反射波的垂直时距曲线1、基本概念：上行波、下行波、垂直时距曲线等。
2、基本原理：透射波、下行波和上行波垂直时距曲线；垂直时距曲线的主要特点。
第三章地震资料采集方法与技术§3.1 野外工作概述1、基本概念：低降速带、群速度、相速度、多次波、虚反射、鸣震、交混回响。
2、基本内容：试验工作内容、生产工作过程、激发条件、接收条件、调查干扰波的方法、干扰波的类型、各种干扰波的主要特点、面波特点、压制面波的方法、海上地震勘探的特点与特殊性、海上特殊干扰波、海上震源等。
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PPT课件
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地震勘探的基本原理
频率相同，幅值不同
频率相同，相位不同
地震波频谱特征的分析是地震勘探技术的一个重要方面， 根据有效波和干扰波的频段差异，可用来指导野外工作方法 的选择，并给数字滤波和资料解译等工作提供依据。
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二、费马原理 费马原理又称射线原理或最小路径原理，它给出地震 波总是沿地震射线传播，以保证波到达某点所用的旅行时 间最少。显然，从一个等时面到另一个等时面，只有垂直 距离最短，因此波沿垂直于等时面的方向传播所用旅行时 间最少，故地震射线和等时面总是互相垂直的。有波前和 波射线的概念来描述波动是一种简便而清晰的方法。
工程物探根据波的特征，可分为折射波法、反射波法、 瞬态面波法、P，S波测井、弹性波CT、地脉动测试、桩基 完整性检测等。下面对其分别进行介绍。
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浅层折射波地震勘探原理
设有两层介质，上层波速为Vl。下层为V2，且V2＞V1、 当入射波以临界角i(i＝arcsin(V1/V2))入射到界面时，透 射波将沿分界面以速度V2滑行。这种滑行波沿界面传播时， 必然引起界面上各质点的振动，根据惠更斯原理，滑行波 所经过的界面上的各点，都可看作是一个新的振源。由于 上下介质质点存在弹性联系，因此滑行波沿界面传播时， 在上覆介质中的质点也发生振动、并以波的形式返回地面， 这种波称为折射波(有时又叫首波)。
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地震勘探的基本原理
若假设e是半径为r的球面波波前上单位面积的能量， 则整个球面的总能量E为：E = 4πr2e
地球物理勘探综合教程
地球物理方法综合应用的方式包括：①水平综合应 用－观测平面位于同一海拔高程的各种物探方法的综 合应用；②垂向综合应用－通常以地面观测为主，以 宇宙测量、航空测量、地下测量为辅的物探方法的综 合应用；③多目标的调查－既包括一般的地质测量， 也包括专门的构造、地貌、工程地质测量以及多种类 型矿产的普查与勘探的、任务范围十分广泛的物探方 法的综合应用。需要说明的是，卫星、航空、地面、 海洋、地下或井中地球物理勘测，是不同形式的技术 综合，它把测量的技术手段和工作方法的共性结合起 来，是一种广泛意义下的综合应用。
三、避免观测误差及各种干扰
地球物理资料是多种多样的,每种资料都是由相应观 测仪器在地面或井下逐点测量,再经计算机或相应分 析工具处理、整理后获得的。某一种物探方法或单一 的波场、位场信息只反映所研究地质体的某个侧面， 而不可能反映其全部物理信息。例如重、磁、电方法, 分别反映地下岩石的密度、磁性、电性；地震方法反 映地下岩性的弹性和物性等。我们也知道,地球物理 资料虽丰富多样,但各种观测数据中也包含着测量误 差和各种干扰因素。这些观测误差和各种干扰因素的 存在表明,用于地球物理反演的数据不是完全的确定 性数据,而是带有异常随机分布而产生的随机数据与 有效信息互相叠加的混合体。解决这一问题的有效方 法就是地球物理数据的综合研究和统计处理。
重力异常
重力资料 反演结果
109.0地震剖面-234.6km
德州凹陷 宁津凸起 无棣凸起 磁镇洼陷 林樊家洼陷
东营凹陷
二、克服局限性
利用地球物理方法解决地下复杂地质问题的能力上 存在局限性。在讨论地震勘探分辨能力时，我们说地 震勘探垂直分辨率的极限通常定义为Δh≥λ/4（λ为地 震 波 波 长 ） ， 如 目 标 层 埋 深 2000 米 对 应 的 波 速 为 2500m/s，该反射波的主周期为40ms，则λ＝100米， 上述条件下的垂直分辨率为25米，也就是说，目标层 顶底厚度大于25米时，地震剖面上该目标层顶底反射 波同相轴才可分辨或检测。对于横向分辨率，在水平 叠加时间剖面上通常取决于第一菲涅尔带的半径Rf ， 即 Rf 0.5h V / 2 t0 / fm。此外，由于震源激发能量的 限制和大地滤波作用等的影响，也使得勘探深度受到 一定的限制。
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05地震勘探组合法
4.1.1 检波器简单线性组合的滤波方程 1、组合系统相当于一个滤波器，组合输出信号F(t)的频谱
G(jw)等于输入频谱乘以滤波因子K(jw) 。
G jw g jw• K jw
2、函数K(jw)与信号的形状无关，与信号到达时间也无关， 只与信号的频率有关，以及信号到达组内各检波器的相对 时差有关，即只与组内距和组合点数有关，所以 K(jw)表征 了组合的固有特征，称之为组合的方向频率特性或组合特 性。
面积组合
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第四章地震勘探组合法
◙4.1 检波器简单线性组合
线性组合的基本假设： （1）检波器沿直线排列； （2）地震波是简谐平面波； （3）各检波器接收的信号的形状一样，只是时间延迟不同。
以f(t)为输入信号，以组合后的输出为总输出 输入f(t)→组合系统→F(t)（输出），在组合系统中，有几
第四章地震勘探组合法
的特征：
1、 t 0 T
1,
一次极值
2、 t 1，2，L T
1
二次极值
3、 t 1 , 2 ,L , n -1 T nn n
0
零点
4、 0 t 1 ， T 2n
2Va
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第四章地震勘探组合法
◙4.1 检波器简单线性组合
4.1.2 简单线性组合的方向特性 Direction Character
K jw
1
sin n
f t
1
sin
w
nt 2
1
sin
n
x
n
n sin f t
n
sin
w
t 2
n
sin
地震勘探原理5-7章 刘洋
P( 2 ) 压制带后的第一个极大值
第5 章 30
干扰波落入二次极值带内，压制效果会不好。
第5 章 27
二、多次叠加的振幅特性
（2）Kxi与观测系统参数关系 x：道间距 x1：偏移距（第一道的炮检距） d：炮点的移动距离 n：复盖次数
d xi x1 (i 1)2d x1 K xi ( i 1)2 x x x x
2 2
其中
K xi 2(i 1)v
x 2 q T
2
参数复盖次数n 炮点移动道数v 偏移道数 道间距x 剩余时差q
第5 章
多次波叠加特性曲线P()
周期T
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4. 多次叠加特性 曲线特点
（1）通放带： [0, 1 ]
P ( 0) 1
P (1 ) 2 / 2
1 cos 2K xi sin 2K xi n i 1 i 1
n n 2 2
所以 P( )
第5 章
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二、多次叠加的振幅特性
2. 多次叠加振幅特性与观测系统参数关系
（1）观测系统参数回顾 炮点、检波点 道间距、道数、炮间距（炮点移动距离、炮点距） 偏移距（最小偏移距）、最大偏移距 炮检距、最小炮检距、最大炮检距 复盖次数 共炮点道集、共检波点道集 共中心点道集、共炮检距道集
x2 x2 x2 1 1 t d t d t ( ) 2 2 2 2 2Vd t 0 2V t 0 2t 0 Vd V
第5 章 18
2. 动校正剩余时差
x2 1 1 td ( 2 2) 2t0 Vd V
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三、反射波法观测系统
1.
图5.4(a)所示，O1、O2…O5是激发点，A、B、C、D表示互换 点，实线段O1A、AO2、O2B…等在水平直线上的投影正好连续单 次地覆盖了整条测线。 这种观测系统，可连续勘探整条测线以下反射界面，所得地震剖面 为单次剖面。
把激发点和排列向一个方向移动，重复以上工作，得一连续长反射 界面。图中，T=Tˊ（互换时间）。
观测系统图示
2. 如图(b)示。 O1激发，O1O2接收，用O1A表示，O1A在测线上投影O1A1对应 反射界面R1R2；
O2激发，O1O2接收，用O2A表示，相应反射界面为R2R3。 两次激发，得连续反射界面段R1R3。 折射法：多用时距平面图表示。
由于在排列两端分别激发，又称双边激发观测系统。图5.3示即此 观测系统。
如固定在排列一端激发，每激发一次，排列沿测线方向移动一次 （半个排列长度），称单边激发观测系统。如图所示。
简单连续观测系统
(a) 双边激发
(b) 单边激发
2.单次覆盖间隔连续观测系统
定义：炮点离接收点一定距离激发。避开震源附近面波和 声波的强干扰，又称偏移观测系统。如图所示。
第三节 地震波的激发和接收 一、地震波的激发
1.地震勘探对激发条件的基本要求
激发条件：影响地震记录好坏的第一因素，得到好的有效波的 基础条件。
(1) 有一定能量，保证获得勘探目的层的反射； (2) 有效波能量强，干扰波相对微弱，有较高的信噪比； (3) 频带较宽，尽可能接近δ脉冲（尖脉冲），以利提高分辩率； (4) 同点激发，地震记录重复性好。 2.震源类型
浅折：5m，10m；浅反：2～5m。有时为求准表层速度： 震源附近加密点，构成不等间距排列。
2.排列长度 L(N1 ) X
显然，道间距大，排列长度大，工作效率高。不宜太大，相位 追踪 对比困难，远处能量衰减大。
3.偏移距 定义：炮点离最近一个检波器的距离，用X1表示。
工作中：端点不设检波器。一般为道间距的整数倍。
3.多次覆盖观测系统 间隔连续观测系统
O2激发，O1O2接收，用斜线段O2A 表示，对R2R3进行了一次观测，叫 单次覆盖； O1激发，又在O2O3接收，用斜线 段AB表示，又对R2R3进行了一次 观测，叫二次覆盖。 同理，可对R2R3段进行更多次覆盖。 多次覆盖观测系统：对整条反射界面进行多次覆盖的系统。 多次覆盖技术：压制多次反射波之类的特殊干扰波，以提高地震 记录的信噪比。
1.单边观测系统 定义：在炮点一方接收的观测系统。适应折射界面较浅的情况。 折射波法规测系统
2.相遇观测系统
定义：两个单边时距曲线组成的 观测系统。时距曲线存在互换关系。 在讨论倾斜界面折射波时距曲线时已 提及过。
3.追逐观测系统 主要作用：界面弯曲，判断波有无 穿透；断层，判断是否绕射。在前面已 讨论过。
第五章 野外工作方法与地震勘探技术
野外工作：基础性工作，任务是数据采集。 包括：测线布置，观测系统设计，激发接收条件选择，
各种技术使用, 试验工作等。
第一节 地震测线的布置 应考虑：工作任务、探测对象、地质构造、地形、地貌；
应收集：地质、物探资料，尤其钻井及测井资料。
一、测线布置原则
(1) 测线最好为直线。其切面为一平面，所反映的构造形态较真实。 (2) 主测线垂直岩层或构造走向。目的：控制构造形态，
图5.7表示不同药量在相同炮点和激发 深度处，同一接收排列接收到的信号
频谱（1lb=0.454kg）。
激发方式：地面爆炸，浅井爆炸。
浅井爆炸：井深0.7～1米，药包放在井中并将土回填埋实，促使能 量向下传播，压制干扰波（面波、声波等）。如下图所示。
锤击置于地面的钢板， 18磅或24磅。
(1) 炸药震源
浅震中，普遍使用的震源，炸药激发产生的地震波频谱宽、能 量强、高频成为丰富。炸药激发产生的地震波主频f与药量Q的关系：
1 K3 Q
f
药量对频率成分的影响
上式可见，药量越大，激发产生 的频率越低。
结论：在保证获得勘探目的层 反射前提下，尽量小药量激发， 以获得高频的地震波。
浅震：常用几十克到上千克的小 药量或雷管激发。
4.最大炮检距
定义：离开炮点最远的检波点与炮点的距离，用Xmax表示。 与探测深度有密切关系。折射：目的层深度的5～7倍； 反射： 目的层深度的0.7～1.5倍。
二、观测系统的图示方法 1.时距平面图 定义：用时距曲线的方式表示激发点与其对应地段之间的关系。 O1激发，O1O2接收，时距曲线t01Tˊ，对应反射界面R1R2。 O2激发，O1O2接收，时距曲线t02T，对应反射界面R2R3。 两次激发，得连续反射界面段R1R3。
利于资料分析与解释。 (3) 尽量与其它物探线一致（或过钻孔）。便于综合分析解释。 (4) 疏密程度应据地质任务、探测对象大小及复杂程度等因素确定。
(5) 考虑地形、地物。复杂条件，弯曲测线或分段观测。
二、测线布置形式 1.接收点、激发点在同一直线上。 工作中：多使用纵测线。处理、 分析、解释方便。
4.相遇追逐观测系统Fra bibliotek优点：利用追逐时距曲线的平行性
延长解释区间，判定有无穿透，较准确 确定时深转换波速。工作中常采用。
5.双重相遇追逐观测系统
(a) 单边观测系统 (b) 相遇系统 (b) (c) 追逐系统(d) 相遇追逐系统 (c) (e) 双重相遇追逐系统
优点：既利用O3两侧交点求出二个Ve值来控制Ve的横向变化，又利 用大小排列的二组t0值相互对比提高解释精度。且具(d)种观测系统的优。 工作中较常采用，山谷、山脊分段观测。
2. 非纵测线 接收、激发点不在同一测线上。
工作中：作辅助测线布置，
几种测线形式
解决一些特殊问题（如探测洞穴、古墓、古河床等），
弥补纵测线的不足。
非纵测线：横测线、侧测线、弧形测线。
第二节 观测系统
一、观测系统的概念 定义：激发点与接收地段的相对位置关系。一般以纵测线观
测为主。
1.道间距 定义：相邻两道检波器的间距，用△X表示。 工作中：调查目的不同，△X不一样。一般，道间距小， 测量精度高，综合确定。