地震勘探原理知识点总结

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。

浅层折射波：当表层存在高速层或第四系下面的老地层埋藏浅，可能观测到同相轴为直线的浅层折射波。

工业电干扰：当地震测线通过高压输电线路时产生，整张记录或部分记录道上出现50Hz的正弦干扰波。

侧面波：在地表条件比较复杂的地区进行地震勘探时，常出现侧面波干扰。

虚反射(ghost)：是指从震源先到达地面或潜水面发生反射后，再向下传播到地下界面形成的反射波。

多次反射波(Multiples)：当地下存在强波阻抗界面时，可能产生多种形式的多次反射波。

其特点与正常反射波相似，时距曲线斜率较一次波大。

（2）无规则干扰（随机干扰）

主要指没有一定频率，也没有一定传播方向的波，它们在记录上形成杂乱无章的干扰背景

微震：与激发震源无关的地面扰动统称为微震，外界随机产生；

低频和高频背景干扰：低频和高频背景的特点是整张记录上出现，而且显得杂乱无章。干扰波类型小结：

干扰波分为规则干扰和随机干扰。

规则干扰包括：沿水平方向传播的（面波和车辆引起的干扰）和沿垂直方向传播的（多次波）具有重复性的（面波）和不具有重复性的（人为因素产生的干扰）

随机干扰也分为：重复出现的和不重复出现的

4.压制面波的方法

选择适当的激发条件：

（1）激发岩性：疏松地层容易产生较强的面波

（2）激发深度：越深面波越弱

（3）采用组合法压制面波

（4）选择适当的观测系统避开面波

（5）频率滤波，利用面波与有效波的频谱差异

群速度：一个波列能量（包络）的传播速度

相速度：特定相位（波峰或波谷）的传播速度

5.激发条件和接收条件

6.海上地震勘探的特点和特殊性

特点：①广泛使用非炸药

②比陆上更早实现了野外记录数字化；

③使用等浮组合电缆；

④单船作业，不需采用松放电缆的措施就能保证连续工作

⑤全部采用多次覆盖技术，且覆盖次数较高，等浮电缆的道数不断增加。

特殊性：①观测船的前进速度为常数，使用多普勒声纳及时调节船速以保持船速恒定。但船速受风浪、涌流等多种因素的影响。

②海流和激发点间距不均匀是影响多次覆盖的因素。海流导致电缆与测线往往具有

一定的夹角，称为电缆偏角。

③需要导航定位，目前广泛使用卫星定位技术。

7.海上特殊干扰波

海上地震勘探中可能观测到的干扰波主要有重复冲击、交混回响或鸣震、侧反射、底波等。鸣震和交混回响：海面和海底是两个反射系数较大的界面,会形成多次反射;当海底起伏不平时,由于地震波的散射和水层内多次波相互干涉造成的干扰称为交混回响。如果海底是比较平坦、反射系数比较稳定的界面,则进入水层内的能量产生多次反射造成水层共振现象,称为鸣震。

8.海上震源：目前海上地震勘探主要使用非炸药震源，包括电火花震源、空气枪震源、蒸汽枪震源等。

9.分析比较陆地与海上地震勘探的异同点

地震勘探

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。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查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。

在地表以人工方法激发地震波，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和勘查的精度上，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十千米。

爆炸震源是地震勘探中广泛采用的。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。

海上没有面波。不受复杂地表起伏影响，风化壳影响也小，相对质量要好些。采集时候用船托缆，方便。但海上的多次波相当强，去多次是处理必须仔细进行的。

二．野外观测系统

1.观测系统：地震波的激发点和接收点的相互位置关系

排列：震源与检波器组中点位置（中心道）之间的关系

排列的类型（二维）：

纵排列：端点激发排列和中间激发排列

非纵排列

交叉排列

（二维）观测系统的图示方式：时距曲线

综合平面图：非纵侧线：T型，L型

纵侧线：中点激发，单边激发，端点激发

2.布设地震侧线的基本要求

①测线应为直线，保证所反映的构造形态比较真实；

②测线应该垂直构造走向，其目的是更加真实的反映构造形态，为绘制构造图提供方便。

3.观测系统图示方法（见课本75页及课件）---三维观测系统图示方法

4.多次覆盖：一次覆盖或多次覆盖(multiple coverage)指对被追踪的界面所观测的次数。

多次覆盖的优点：提高信噪比；处理中得到多种信息的记录（CSP,CMP,CRP,CO）

共激发点记录CSP：－从激发点出发的45°斜线代表一个排列，在此线上所有的接收点有共同的激发点，属于同一激发点的各道记录称为共激发点记录。

共接收点记录CRP：从接收点出发的－45°斜线代表地面同一接收点位置,此线上不同激发点的所有道都是同一地面点接收,由此组成的记录称为共接收点记录。

共偏移距记录CO：与激发点线平行的水平线表示等炮检距情况,各接收点的炮检距都相等,由此形成的记录称为共炮检距记录。

共反射点记录CRP：－垂直于共炮检距线的垂线表示共中心点（界面水平时为共反射点或共深度点）的位置，此线上各点接收到来自地下同一反射点的反射，由此组成的记录称为共反射点记录.

5.比较4种记录的差异及其在地震勘探中的应用

①共激发点和共接收点记录用于求取激发点和检波点的静校正量；

②在野外作业中，通过显示共激发点记录实行记录质量的监控；

③在资料处理中，需要对共激发点记录进行抽道集，得到大量的共中心点道集记录，然后进行速度分析、动校正、水平叠加或偏移归位等处理，最终得到用于资料解释的成果数据；