地球信息采集

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2．用物探方法解决一项地质任务时，要实现两 个转化，即先将地质问题转化为地球物理的问 题，再使用物探方法去得到所期望的物探异常， 最后根据物理现象与地质体间存在的特点关系， 把物探结果再转化为地质语言或图示，并赋予 地质含义，肯定其地质效果。 3．物探方法的结果存在多解性，表现在：其一， 不同地质体可以有相同的物理场；其二，地质 体的大小、形状、。度与产状等参数的不同组 合，可引起相同的异常现象。 4．每一种物探方法都有它的应用条件和使用范 围。由于矿床地质、地球物理特征及自然地理 条件经常因地而异，故影响方法的有效性。
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2、地球物理勘探
引言
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。 地球由各种岩石和地质构造组成，依据它们之 间的物理性质不同来推断岩石性质和构造。 目前主要的物探方法： 地震勘探(岩石弹性的差别)—勘探地震学 重力勘探(岩石的密度差别) 磁法勘探(岩石的磁性差别) 非地震 电法勘探(岩石的电性差别)
引言
在20世纪中，按地震信息记录方式，石油地球 物理勘探方法发展经历了三个阶段： 1、光点记录--把地面振动情况用照相的方法 记录下来，资料全部由人工整理。 2、模拟磁带记录--以模拟方式记录在磁带(与 录音磁带相似)上，并用模拟电子计算机(基地 回放仪)整理资料。 3、数学记录—用数字方式记录数据
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数字记录相应的技术发展 波动方程偏移理论 室内处理∶ 将数字磁带上所记录数字信号
输入到数字计算机进行处理－滤波、反褶积、 动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移 （特别是波动方程偏移）。得到变面积叠加剖 面、偏移剖面。
室内解释∶ 对变面积偏移剖面进行解释，由
于偏移处理能使反射界面实现归位，使变面积 偏移剖面能真实地反映地下构造形态。
地球信息采集
--地震勘探原理
第一章 引言
一、地球物理勘探概况 1、地球信息 2、地球物理勘探 3、地震勘探 二、国内外地震勘探简介 1、早期地震勘探 2、国内地震勘探发展 三、勘探地球物理的活动和相关文献
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一、概述
1、地球信息
引言
人们生存在地球上，对能源、矿物的需求，就 需要对地球本身的了解，需要通过各种手段， 这就产生了各种学科。 了解地球信息的主要手段： 地质方法 地球物理方法 地球化学方法 (钻探方法)
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地电测量——电法勘探
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位基础的， 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。
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3、地震勘探方法
引言
在油气勘探中，地震勘探已成为一种最有效的 方法。 地震勘探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）、考古位置，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 石类型分布的信息。
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地震勘探技术的发展
20世纪90年代是地震勘探技术
1．高分辨率地震勘探技术 提高地层分辨率的技术。 2．时间延迟地震（四维地震）技术 时间推移地震（Time Lapse Seismic，TLS）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 剩余油气的分布、调整注采方案、提高油气采收率的 一整套技术。时间推移地震（简称时移地震）观测时 通常以三维地震为基础，又简称为四维地震。 3．叠前深度偏移技术 深度域成像是复杂构造油气勘探的关键技术之一，
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光点记录相应的技术
引言
组合理论: 包括检波器组合和爆炸点组合 室内处理: 光点照像记录是不可处理的 室内解释: 在光点记录识别有效波－反射 波，用人工绘图方法绘制反射地震剖面 光点记录反射地震剖面的解释只利用反 射波旅行时Ｔ和波传播速度Ｖ确定构造 的深度和形态，寻找较为简单的构造。 我国的大庆油田就是由光点记录仪发现 的。
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重力测量—重力勘探
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。 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。 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。
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变面剖面
变面积剖面
解释结果
双极性变面积剖面
Байду номын сангаас28
共中心点方法、可控震源、数字处理方法发明 后， 一系列新技术的使用大大增加了从地震资 料中所能提取的地质信息的种类和数量，地震 方法的应用出现了前所未有的局面。
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4、地震勘探技术的发展
20世纪80年代是地震勘探技术飞速发展的十年，其中 具有标志性的地震勘探技术概括为： 1．地震属性分析技术 （1）振幅属性（幅距分析AVO）；（2）速度参数；（3） 频率信息—三瞬（瞬时振幅、瞬时频率和瞬时相位） 剖面。 2．井中观测技术 （1）垂直地震剖面（VSP）技术；（2）井间地震技术。 3．三维地震勘探技术 在一个平面上采集随时间而变化的地震信息，并在 （ｘ,ｙ,ｔ）三维空间进行处理和解释，这种地震勘 探方法称之为三维地震技术。 4．多波多分量技术 横波和转换波的利用。
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5、三维地震勘探
从二维向三维地震勘探方向发展是地震 勘探方法的又 一次重大变革。 三维地震勘探是上世纪80年代发展起来 的。 可以得到更清楚更正确的地质图象
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二维和三维记录剖面对比
二维资料解释
三维资料解释
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5、国内的地震勘探发展
我国的石油物探技术是从1939年开始发展的，翁文波 先生在重庆原中央大学物理系任教授并首先开设了地 球物理勘探课程。 1945年9月，玉门油矿成立了第一个重力队，由翁老先 生任队长。 1949年5月，在上海成立了地球物理研究室，并于1951 年3月成立了我国第一个地震队，使用的地震仪是美国 轻便型24道光点记录仪， 到了50年代末，全国的物探队伍已发展到几十个。 1958年，由重力、电法和地震反射波法勘探技术发现 了大同长垣构造(今名大庆长垣构造)并定位了松基3井。 1959年松基3井钻探成功并于9月26日试油获工业油流， 从而发现了大庆油田。
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2、模拟磁带记录
引言
出现于1952年左右。磁带式记录的主要优点是在回放时 能够使用不同的滤波器。1955年，由于使用可动磁头， 才使对模拟记录做静校正及正常时差校正（动校正）成 为可能。 记录仪的改进推动了观测方法的发展，共中心点记录方 法(CMP)、CRP、CDP 磁带式记录方式还允许将地震道相加，因此可以使用小 药量激发，因为将几个弱震源激发得到的地震道叠加在 一起效果与强震源激发一样。 检波器 地震 信号 电信 号 模拟磁带 地震仪 模拟磁带 地震记录
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地震勘探原理示意图
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地震勘探的三个主要环节
地震勘探要解决的问题：
地震波的激发和接收 提取有用信息 通过有用信息了解地层构造、岩石特性 相应地有三个主要环节： 第一阶段 野外数据采集工作 第二阶段 室内资料处理 第三阶段 地震资料解释
地震勘探在解决这些问题中不断发展
引言
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第二节
地震勘探的发展
引言
先激发地震波，然后测量出由源点传播到个各检波点 所需的时间。检波器通常摆放在由源点出发的一条直 线上。根据上述地震波到达各个检波器所需时间及地 震波速度，可以重建地震波的传播路径、地下的构造 信息就是由重建的路征得到的。一般有两类主要的路 径，一是首波（head waves）路径或折射波 （refracted wave）路径，主要沿不同地层的分界面 传播，因而近似水平；二是反射波（reflected wave） 路径，反射波起始向下传播，然后在某此点上发生反 射，传回地表，因而整体上近乎垂直。不管沿哪一种 路径传播，波的旅行时间都与岩石的物理性质及地层 的产状有关。地震勘探的目标就是根据波的到达时间 及（一定限度上）利用振幅、频率、波形的变化来探 测岩石信息，尤其是推断地层的构造形态。
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地震勘探与非地震法的比较
迄今为止，地震波是研 究地球内部最有效的工 具之一。右图给出了研 究地球内部问题时所用 的各种方法的大致比例。 由图中看出，基于岩石 中波传播性质的地震方 法是目前地球物理勘探 中最主要的方法。
各种勘探方法的比例
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地磁测量—磁法勘探
在自然界中，由于受到地球磁场的作用，许多 岩石或矿石都不同程度地被磁化而具有磁性。 具有磁性的地质体在其周围空间内存在一定特 征的磁场。这种由磁性地质体产生的磁场迭加 在正常地磁场之上而产生的磁场称为异常磁场。 磁法勘探的主要任务就是测定和分析研究各种 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。 磁测资料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。
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1、光点记录
光点记录的野外记录仪器流程
光点地震仪 检波器 地震 信号 电信 号 检流计 光点 信号 照像记录 光点照 像记录
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Mintrop制作的机械式地震仪
引言
箱体和惯性重块之间的相对运动使铝制圆锥发生 倾斜，从而通过边缘细丝带动小镜子发生旋转
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引言
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光点记录
引言
第一个用于勘探的 反射记录胶片 E标识爆炸时间 R来自灰岩的反射， BP空气中的声波
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模 拟 磁 带 变 面 积 剖 面
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3、数字磁带记录
检波器 地震 信号 电信 号 数字磁带 地震仪
引言
数字磁带 地震记录
二十年代后期数字磁带记录得到发展 虽然也曾经对模拟式磁带记录做过复杂的回放处理及 对模拟数据做过一些数字处理，但是直到60年代数字 式记录发明后，数据处理的全部潜力才真正得以发掘。 数字记录不仅具有高保真度，在使用数字计算机进行 地震资料处理和解释时也有广泛的应用。数字技术所 带来的“数字革命”可能是地震勘探中的最大进步。
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地震方法的来源
引言
勘探地震学是天然地震学的产物，由天 然地震学发展而来。产生天然地震时， 地壳会产生断裂，裂缝两边的岩石发生 相对移动，就是这种破裂产生了由断裂 面向外传播的地震波。在不同地点用地 震仪器记录下这些地震波后，地震学家 就可以利用这些资料来推断地震波所穿 过岩石的性质。
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地震勘探的基本过程
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地质方法是研究成矿的地质条件、地质环境和地质作 用，从而进行找矿的一种方法，在矿产调查中常用。 地球物理方法是根据地下岩石或矿体的物理性质差异 所引起在地表的某些物理现象（表现为异常的现象） 的变化去判断地质构造或发现矿体的一种方法，包括 地震、重力、磁力、电法、地热、放射性及地下地球 物理测量等。 地球化学（化探）方法是对岩石、土壤、地下水、地 表水、植物、水系以及湖底沉积物等天然产物中一种 或几种化学特征作测定，再据测定结果所发现的化探 异常，实现找矿之目的，包括岩石地球化学方法（金 属量测量）、水化学方法和生物地球化学方法等。
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3、地球物理勘探方法的特点
1．物探方法的理论基础是物理学，也称之为物 理探矿。将物理学原理和方法应用于地学，发 展成了地球物理学；而其应用于找矿和勘探， 又发展成了应用地球物理学。 具体说来其基础理论包括：地磁场、地电 场、重力场、弹性波、放射性同位素等理论。 地球物理勘探方法研究的是地球物理场或某些 物理现象，而不是直接研究岩石或地层，这是 完全不同于地质方法的。地球物理勘探方法不 仅可了解地表或近地表的地质现象，而且通过 场的研究，还可获得深部地质现象的信息。
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模拟磁带记录相应的技术
叠加理论: 多次覆盖水平叠加理论 室内处理: 把模拟磁带地震记录回放为模拟电信 号，然后用模拟计算机进行处理—滤波、动、静 校正、水平叠加，再用变面积显示方法，得到变 面积剖面。 室内解释: 对变面积剖面进行构造解释。变面积 剖面最大特点是直观，能形象地反映出地下地质 构造形态和地层的接触关系。由于地球物理技术 的发展－特别是多次覆盖水平叠加技术的出现， 能够查明较为复杂的构造。