6第四章_地震资料的野外采集
地震野外资料采集实验
实验五:地震野外资料采集实验一、实验目的1、了解地震资料采集的工作过程2、了解地震野外观测测线布置的原则3、了解地震波的激发方式和地震波的类型4、了解地震资料采集观测系统的类型和选择5、观察所采集的共炮点记录的特点6、编写地震资料采集实验报告二、实验内容1、完成测线和观测系统的布置2、完成检波器的埋置和仪器大线的连接3、在老师指导下完成共炮点记录的采集4、观察所采集的共炮点记录上各种波及特点三、地震资料野外采集简介地震资料的野外采集是地震勘探工作的一个重要的环节。
是一个基础性工作,它的基本任务就是要高速度、高质量地采集各种地震资料的原始数据,为下一步的资料处理和解释做准备。
因此,这些数据的准确与否将直接影响着地震勘探的精度和效果。
野外工作的次序一般是这样,先踏勘工作区,布置测线,再进行试验工作,选择最佳合适的激发和接收条件,然后就进行大规模的正常生产,完成一定的生产勘探任务。
1、地震勘探的测线布原则地震测线是指沿着地面或海面进行地震勘探野外工作的路线,沿测线观测到的数据经数据处理以后的成果就是地震剖面(时间剖面或深度剖面),它是地震资料解释的基本依据。
因此,测线的布置与了解地下地质结构的关系很大。
一般对测线布置的基本原则是:(1)测线应尽量为直线(2)主测线应垂直构造走向(3)测线应尽量通过已有的井位,做好连井连片测线,以利于地层的对比和全区连片成图(4)测线间距随踏勘程度(阶段)的不同,应由疏到密。
2、地震波的激发激发是产生地震波的震源条件,在地震勘探中把震源条件叫做激发条件,它是指选择合适的震源类型和激发方式。
A、地震勘探对激发条件的基本要求:(1)激发的地震波要有一定的能量,以保证获得勘探目的层的反射。
(2)要使激发的地震波频带较宽,使激发的波尽可能接近于8脉冲,以提高分辨率。
(3)要使激发的地震有效波能量较强,干扰波较弱,有较高的信噪比。
(4)在重复激发时,要有良好的重复性。
B、地震波激发的震源类型地震勘探利用人工激发的地震波,我们称这种激发为人工震源。
第四章地震资料的野外采集
2
试验工作
野外地震数据采集是一个复杂的工作,因为它受野外的 地质条件、地下构造等因素的影响,所以需要进行实际 的试验来选取最适合本工区的野外采集技术,了解这一 地区的地持构造特点和干扰波的情况。试验工作包括以 下几个方面: 1.干扰波的调查,了解工区内干扰波的类型和特性; 2.地震地质条件的了解,低速带、潜水面、地质构造 特性等;(低速带--在地表附近一定深度范围内,其地 震波的传播速度往往要比它下面的地层地震波速度低得 多的地层。) 3.选择激发的最佳条件,浅层岩性、激发方式和炸药 量; 4.选择接收和记录地震波的最佳条件,观测系统、检 波器放置和仪器参数。
6m
9m
12m
15m
18m
21m
井深试验 (药量4kg) 40-80Hz分频记录
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组合井试验工作
组合井对比试验
井 数 单井 9 / 4 3井 6 10 1*3 3井 9 10 1*3 3井 12 10 1*3 3井 15 10 1*3 3井 18 10 1*3 2井 15 10 2*2 4井 15 10 1*4 5井 15 10 1*5
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2、干扰波的调查方法
主要是调查工区内的干扰波类型和特点。 观测干扰波的几种方法: 1.小排列-土坑炸药,短道距(3-5米),单个检波器;使务种规 则的干扰波被追踪出来。 2.直角排列-查明干扰方向,确定沿地表面传播的波。 3.方位观测-确定三维方向和振动方向,如识别面波中乐夫波和瑞 利波。 4.三分量观测-在井中用VSP(垂直地震剖面)。
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3、卫星导航系统
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第三节
1、观测系统概念
数据采集观测系统
在具体施工中,每条测线都分成若干观测段,逐段进行观测,每次 激发时所安置的多道检波器的观测地段称为地震排列。 观测系统是指地震波的激发点和接收点的相互位置关系。或激发点 与接收排列的相对空间位置关系。 为了了解地下构造形态,必须连续追踪各界面的地震波,就要沿测 线要许多个激发点分别激发进行连续多次接收。 观测系统的选择决定于地震勘探任务,工区地震地质条件和采用的 方法。
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
《地震资料采集》课件
地震仪器的组成和工作原理
地震仪:用于记录地震波信号,包括加速度计、速度计和位移计等
地震计:用于测量地震波的振幅和频率,包括机械式地震计和电子式地 震计
地震波接收器:用于接收地震波信号,包括地震波接收天线和地震波接 收器
地震波处理系统:用于处理地震波信号,包括地震波滤波器、地震波放 大器和地震波记录器
地震监测系统:实时监测地震活动,为 地震预警提供数据支持
地震应急响应系统:在地震发生后,提 供应急响应和救援支持
地震资料采集系统的关键技术
地震波信号采集技术:通过地震波信号采集设备,如地震仪、地震传感器等,实时监测地震 波信号。
数据传输技术:通过有线或无线网络,将地震波信号传输到数据处理中心。
数据处理技术:对采集到的地震波信号进行预处理、特征提取、模式识别等数据处理,以获 取地震参数和地震预警信息。
目的:地震资料采集的目的 是为了更好地了解地震的发 生机制、预测地震、减轻地 震灾害损失。
地震资料采集的方法和流程
地震资料采集的方法:包括地震波观测、地震震源观测、地震震中观测等。
地震资料采集的流程:包括地震资料采集前的准备、地震资料采集过程中的操作、地震 资料采集后的处理等。
地震资料采集的设备:包括地震仪、地震波接收器、地震震源观测仪等。
地震资料采集的重要性:地震资料是地震科学研究的基础,对于地震预测、预警 和防灾减灾具有重要意义。
地震资料采集的发展历程:从早期的人工观测到现代的自动化观测,地震资料采 集技术不断发展,提高了地震资料的准确性和时效性。
地震资料采集的现状:目前,地震资料采集技术已经广泛应用于地震科学研究 和防灾减灾领域,但仍然存在一些挑战和问题,需要进一步研究和改进。
地震资料采集的应用:包括地震预测、地震预警、地震灾害评估等。
第四章 地震数据采集系统及 相关技术
第四章 地震数据采集系统及相关技术第一节 地震数据采集系统组成地震勘探技术、电子技术、计算机技术及信息技术共同推动了地震数据采集仪器的不断发展和更新换代,共经历了模拟光点地震仪、模拟磁带地震仪、集中式数字地震仪和分布式遥测地震仪。
一、 集中式地震数据采集系统:上个世纪70年代中期,数字地震仪的出现,把地震勘探带入了一个崭新的时代, 出现了以DFS -V 和SN338为代表的集中式数字地震仪。
集中式地震数据采集仪器成功用于野外地震勘探约20年。
集中式地震勘探数据采集系统的最大特点是:采用IFP 与14位逐次逼近型A/D 转换器,IFP 采用3~4位增益码,A/D 转换器采用15位(1位符号位,14位尾数)逐次逼近型,集中式数字地震仪动态范围理论上可达168dB ,但实际考虑仪器噪声等因素的影响,仪器的系统动态范围一般不超过120dB 。
()20log DR =⨯记录的最大不失真电平理论(dB )最小有效电平()max min ()20log 6DR G G n =⨯+⨯理论()20logDR =⨯记录的最大不失真电平系统(dB )仪器系统等效输入噪声电平其中:min max ~G G 为IFP 放大器的增益范围,n 为模数转换器的位数。
二、分布式遥测地震数据采集系统把数据采集系统中的放大器、滤波器、A/D转换器、数据传输控制逻辑以及整个控制用CPU做在一个小箱体内,称为“采集站”,将采集站放置在检波点上,每个采集站用小线与1~8道检波器连接,各采集站用数字大线或以无线方式与中央控制主机相连,构成分布式(Distributed)数据采集系统。
⒈由于受到采样间隔和大线重量的限制,集中式地震仪生产道数一般不超过120道,适应不了三维地震勘探对道数的要求。
而分布式遥测地震仪的道数可达到上千道甚至上万道,完全能够满足三维地震勘探的需要。
⒉集中式数字地震仪的检波器通过大线与采集系统连接,由于大线上传输的是模拟信号,传输的距离又比较远,因此,信号易受各种干扰因素的影响。
地震勘探的野外采集
(3)延长时距系统
当测线通过 河流、沼泽、居 民点时,不能设 置合适的激发点 和接收点。为了 能连续追踪反射 界面,可采用延 长时距曲线系统 进行观测。
第四章 地震勘探的野外采集
一、地震勘探的野外工作方法 二、地震勘探野外观测系统 三、地震波的激发 四、地震波的接收 五、地震勘探中的组合法
三、地震波的激发
第四章 地震勘探的野外采集
一、地震勘探的野外工作方法 二、地震勘探野外观测系统 三、地震波的激发 四、地震波的接收 五、地震勘探中的组合法
四、地震波的接收
1.对地震接收仪器的要求
现代地震勘探的采集仪器主要由检波器、放大器、数字记录 器、监视器等硬件组成。 地震采集系统仪器的结构、性能应充分考虑野外工作环境、地 球物理特点,地震仪器应做到以下几点要求: (1)地震仪器应具有高灵敏度和大动态范围的性能。 (2)地震仪器应具有较宽的频带和可选择的滤波器。 (3)地震仪器对地震脉冲应具有良好的分辨力。 (4)地震仪器应具有多道接收的特点。 (5)地震仪器各道应具有良好的一致性。 (6)小型轻便、性能稳定、操作简单、省电、智能化。
(3)要使激发的有效波能量较强,干扰波较弱,有较高的信噪比。
(4)良好的重复激发性。
2.震源类型
地震勘探中的地震波是人工激发产生的。人工震源一般分为两大类型,炸药 震源和非炸药震源。
第一类:炸药震源
地震勘探中常用TNT或硝铵炸药,炸药震源激发能量较强,产生的脉冲尖锐 ,频率范围较宽,被认为是一种理想的人工震源。
陆地地震队 的组织
解释班组
司机班组 材料班组 后勤班组 HSE班组 其它班组
1.地震资料野外采集的基本流程 测量炮检点位置 钻炮井 放置炸药 放炮激发 放置地震仪器 联接通电 接收记录 放线
地震资料采集
开发自主产权的设计软件
1.优化采集设计、合理选择采集参数
接收点距:20m; 接收线距:100m; 炮 点 距:40m; 炮 线 距:100m; 最小炮检距:10m; 最大炮检距:785m; CMP网格:10m×10m(指纵波); 接收排列:6线(每线32个接收点 ,每个接收点均为三分量接收); 接收道 数: 576 道 (6 线 ×32 道 ×3 分 量); 激发线数:6条; 块激发点数:96个; 块移动距:320m; 满覆盖次数:18次(纵向6次,横向3 次)
地震资料采集
• 地震勘探第一阶段即野外数据采集阶段的最终 成果,就是地震勘探仪器产生的野外地震记录, 这些野外地震记录是地震勘探的资料处理和资 料解释的原始依据和工作基础。地震勘探仪器 本身性能好坏和使用是否恰当,直接影响地震 记录质量,也就必然影响到后期资料处理和资 料解释工作,最终势必影响地震勘探效果。所 以,地震勘探仪器是地震勘探装备中最基础的 设备,也是最关键最重要的设备。
与采集有关的专业术语
• LVL(低速带)队 • 当使用地面震源时,一个专门的小队 (LVL队), 用来获得低速带资料以补充 地面震源所得的资料。低速带队采用浅 井和小炸药量工作方法记录折射资料, 从而计算低速带的底界。
与采集有关的专业术语
• 电缆
– 沿测线各处的检波器通过电缆(大线)与记录仪相连接,大线由 工厂生产,可以有半英寸粗,大线内的缆芯对数和检波器组 数一样.有24对芯的,48对芯和更多对芯的。 在交通方便的 地区,大线由装有放线器的卡车投放。卡车沿着测线慢慢行 驶,大线从卡车大线卷上放下来。炮放过后,又由放线器把 大线卷到卡车上。大线也可以绕在线架上。由放线工扛着线 架沿测线收放。 – 电缆按一定间隔抽头,用来连接检波器组。 每组中的检波 器事先用导线连在一‘起。检波器插在地面上,每组检波器 的连结线具有一定长度、以使组内各检波器按预定距离埋放。
地震野外采集
地震野外采集是地震勘探中的重要环节,主要包括以下步骤:
试验工作:包括干扰波调查、地震地质条件的了解、激发条件的选择、记录条件的选择等。
数据采集:根据采集环境的不同,选择不同的采集方法。
但无论如何,数据采集都是最关键的一步,因为如果原始数据有严重缺陷,是没有任何办法可以修补的,因此高质量的野外工作是地震勘探成功的基础。
数据处理:将野外观测所得到的地震原始资料加工处理,将地震数据变成地质语言。
地震资料解释:地质学家通过对地震数据的分析解释,确定地下岩层结构,寻找地层信息,并进行描述和分析。
在野外采集过程中,需要注意以下几点:
遵循安全操作规程,确保工作人员的人身安全。
严格按照设计要求进行采集工作,确保数据的准确性和可靠性。
在采集过程中,及时发现和解决问题,避免数据出现严重缺陷。
采集完成后,及时整理和保存数据,确保数据的完整性和可用性。
总之,地震野外采集是地震勘探中非常重要的一环,需要认真对待每一个环节,确保采集到的数据准确可靠,为后续的地震资料解释和地质勘查工作提供有力支持。
地震勘探的野外采集PPT文档共76页
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
地震勘探的野外采集
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
(4)地震野外数据采集技术与方法1地震勘探 教学课件
质的耦合情况有关,这表现在两个 方面,一个是几何耦合,二是阻抗耦 合。
• 几何耦合为100%是最好的耦合,另一是阻 抗耦合(指炸药密度炸药起爆速度)/岩石 密度岩石纵波速度),比值为1时,激发 的能量最大。为增加耦合性,常利用注满 水的洞激发;
第三章 地震勘探野外
数据采集技术与方法
第一节 有效波和干扰波 一、有效波和干扰波的概念
有效波:在地震仪接收到的所有振动中, 能解决某一特定地质问题的波称为有效 波或信号;干扰波:一切妨碍分辨有效 波的其他波称为干扰波
首波 反射波
面波
规则干扰波
• (三)工业电干扰 • 当地震测线通过高压输电线时,地震检波
采用有规律的移动激发点和接收点,对地下界
面段多次重复采样的观测系统”,见图3.2-6. (2)炮点距计算公式
NS
2n
(3.2.1)
式中s为常数,单边放炮时,s=1,双边放 炮时, s=2;n是覆盖次数;N是仪器道数;一 般采用下倾方向激发的单边放炮观测系统;
• (3)设相邻炮点距为d,则观测系统图示
2.单次覆盖间隔连续观测系统 激发点与接收排列的第一道间隔一段
距离远离激发点接收,以避开声波和面波 干扰,见3.2-4(d)
3. 延长时距曲线观测系统 在测线上遇到障碍物时采用的观测系统,
见图3.2-5.
4.多次覆盖观测系统(共反射点多次叠加的简称) (1)地质情况复杂时采用的观测系统,“是
• 一、 炸药震源 • 特性:1.激发的是脉冲波,频带宽,
能量强,高频成分丰富。地震脉冲波 的视周期与炸药量的关系是
T*K1 3 Q (3.3.1)
式中K是常数,炸药量大,激发产生 的视周 期越大,频率越低。见图 3.3-1和图3.3-2所示。
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
地震野外数据采集技术与方法
CDJ高灵敏度系列检波器
1.由于检波器接收到的信号很微弱,需将 信号送至前置放大器进行放大;
2.放大器对来自浅、中、深层的反射信号 自动调节放大倍数;
3.地震仪中的瞬时浮点增益放大器以二进 制增益控制方式为基础,以6分贝为阶跃台 阶,即以2的整数次幂跳变。
三、记录系统
地震数据经模数转换为数字形式,记录在 磁盘上。
4. xmin不应小于最浅目的层的深度; 5. xmin大一些可以消除声波和面波干扰。
三、最佳接收地段的选择
最佳接收地段又称“最佳窗口技术”,如 图3.6-1
四、道间距的选择
道间距又称空间采样率,它影响地震记录 的横向分辨率,用x表示,道间距小,横 向分辨率高,但勘探费用大,选择道间距 应从以下因素考虑:
高,可以消除低频噪声 2. 阻尼系数h是检波器的另一特性指标,设
检波器的固有频率为0
图3.4-1 动圈式检波结构草图
(1)h>0 称为过阻尼,使接收到的信号 减弱,甚至失真,见图3.4-3(b)
(2) h<0 称为欠阻尼,见图3.4-3(a)
(3)实际工作中选择之间,一般把h/0 =0.7称最佳阻尼,见图3.4-3(c)
薄 层 干 涉 的 分 辨 率 研 究
• 1. 指沿横向方向所能分辨的最小地质体的尺寸;
2. 第一菲涅尔带:地表点震源发出的球面 波到达界面时的波前面,与前面相距1/4波长 先期到达的另一波前面在界面上形成的圆称 第一菲涅尔带,见图3.5.3;
3. 在频率较高时,第一菲涅尔带半径为下式
rv t 2 fc
• (3)组合数目n增加,通放带变窄;
• (4)有效波的视速度很大,可以落入通放带, 组合后 的输出达到最大,是未组合前单个检波器输出振幅 的n倍;
野外地震队采集基础知识及工作流程
野外地震队采集基础知识及工作流程野外采集是一个系统工程,其中的每一个环节都互相影响互相制约,都对最终采集质量有着不同影响。
为了更好地执行海外地震采集任务,有必要对一些基本的地球物理勘探知识和野外工作流程做一个系统的了解。
本文将针对野外地震采集工程,对一些基本的基础知识和野外采集工作流程做一个系统的介绍1野外采集基础知识系统的掌握野外地震采集的一些必要的基础知识是顺利执行野外地震勘探的基础,不管你处在什么岗位上,要想在野外大显身手,都必须具备必要的理论知识。
下面将从基本概念、观测系统、地震波激发、接收以及野外采集常用软件几个方面概要的介绍一下野外采集的一些基础知识。
1.1基本物探知识1.1.1几个重要的基本概念1.1.1.1 地震波(Seismic Wave)地震波是一种在介质中从一点到另一点传播的弹性扰动。
地震波有几种类型,包括:●两种体波:纵波和横波●面波:瑞利波(地滚波)、斯通莱波、勒夫波、管波1.1.1.2 炮点(Source Point)炮点是指激发地震波能量的位置,激发源可能是炸药、气枪、重锤、可控震源等。
如果采用震源组合,炮点通常指组合中心。
1.1.1.3 炮点距(Source Interval)炮点距指相邻炮点间的距离。
1.1.1.4 炮点线(Source Line)炮点线指炮点沿之布设的一条线,炮点通常等间距布设。
1.1.1.5 炮线距(Source Line Interval)在三维勘探中,相邻炮线间的距离称为炮线距,通常沿垂直于炮线的方向测量该距离。
1.1.1.6 接收点(Receiver Station)接收点指检波器的组合中心位置1.1.1.7 道间距(Receiver Interval)道间距也就是既接收点距,指相邻接收点间的距离。
1.1.1.8 接收线(Receiver Line)接收线指接收点沿之布设的一条线。
1.1.1.9 接收线距(Receiver Line Interval)在三维勘探中,相邻接收线间的距离称为接收线距,通常沿垂直于接收线的方向测量该距离。
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。
地震勘探-地震资料的采集
面波
面波压制效果对比图
爆炸井深时面波减弱,井浅时面波增强。
A B
(3)多次反射 当地下存在强波阻抗界面时会产生多次反射。 特点:与一般反射波相似,但视速度稍低,通过时差分析来识别。
(4)随机干扰
随机干扰频谱很宽,不能利用频率滤波压制。 随机干扰分为三类: 定义:指无一定规律、无一定频率及视速度、杂乱无章的振动。 第一类:地面微震和其它外界干扰。如风吹草动、人为因素 引起的无规则振动,特点是频带宽(1~200Hz); 第二类:仪器在接收时或处理过程中的噪音; 第三类:震源激发后产生的不规则干扰。 随机干扰表面上不规则,实际遵循统计规律。
(1)、声波
产生条件:井浅、坑中,空中用炸药或使重锤撞击地面。
特点: 1)速度稳定(340m/s),在地震记录上形成尖锐的强的初至
波;
2)频率高、延续时间长,呈窄带状出现,时距曲线为直线;
压制方法: 改善爆炸条件,处理时通过滤波等;井中注水,埋井,大 偏移距
压制方法:改善激发条件、井中注水,埋井等
打钻埋炸药
山地钻在工作
沙漠地震勘探
山地地震勘探
仪器操作员在工作
海上地震勘探
第二节 有效波和干扰波
1、有效波和干扰波的定义
有效波:在地震勘探中用来解决地质任务的波。
干扰波:对有效波起干扰和破坏作用的波。 有效波和干扰波只是一种相对的概念,可 相互转化。
2、干扰波的种类:
1)规则干扰:具有一定的频谱和视速度,能 再地震剖面上以一定的同相轴出现的干扰波 。直达波、面波、折射波等。
(5)相干干扰 定义:指外界产生的具有一定规律性的干扰。
特点:在地震记录上表现为有规律的振动,具有一定的 频率和视速度。
地震数据野外采集技术附方法
地震的野外工作是最基础的工作,其任务是获得第一手资料。
§3.1地震勘探中的有效波和干扰波
一、干扰波、有效波的定义(相对定义)
对于反射波法地震勘探来讲,有效波就是一次反射波,其它不希望的信号均可看作干扰波。
沿地面传播,主要是雷利面波,振幅随深度的增加而呈指数衰减。是柱面波。
在无限均匀介质中,只有P波和S波。
在有面限定的有限介质中,在面上有面波,地面上的面波是雷利面波。
特点:
a.低频,几-30Hz。
b.低速,200-1000m/s。
碎屑岩波速2000-4000 m/s
灰岩波速可高于7000 m/s
c.能量强,衰减慢。
根据这个相对的定义,干扰波是不可避免的。如折射波、直达波、多次波。干扰波就象田里的“杂草”,杂草不是有用的植物,不希望它生长也要到处生长,杂草对植物有坏的影响,所以要想办法,能消除的就消除,不能消除的就去压制它,这就必须先认识杂草,才能消除或压制之。
对于干扰波,我们就按这条路子,先讲特点,才能识别之。进而想法消除或压制之。
特点:
鸣震:整张记录上似正弦波,延时长。
高频混响:畸变了的正弦波。(陆上P124)
压制方法:反褶积处理。
海面
海底
6.侧面波
地形复杂时,由侧地表面产生的反射声波。
山谷的侧反射V=340m/s。
水中礁块侧反射V=1500m/s。
压制方法:偏移处理。
7.多次波
见第二章
(P189, Geophysics1988,No.12,P1532-P1537)
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• 第一节 野外工作概述 • 第二节 地震波的激发和接收 • 第三节 观测系统 • 第四节 野外施工中常用的两种方法
第一节 野外工作概述
一、野外工作的主要内容
1、试验工作:
– 干扰波调查(类型、特点)
– 地震地质条件的了解(地表地形、低速
带、界面的质量等)
– 激发条件的选择(岩性、药量、方式) – 记录条件的选择(观测系统、组合方式)
一、地震波的激发 1、激发的基本要求: 使有效波具有较强的能量、显著的频谱
特征和较高的分辨率。 2、激发条件:激发药量、深度、岩性 3、激发方式:井中爆炸、坑中爆炸、
水中爆炸。
4、震源:
A
• A、炸药震源 • 药量与振幅的关系
小炸药组合爆炸:
定向药柱
Q
药量与振幅关系
定向药柱
B、可控震源:利用气体或水力,驱动地
• 4、出现规律上的差异(如随机干扰)
四、 地震测线的布置
• 地震测线:沿地面进行地震勘探野 外工作的路线。
• 地震测线布置的基本要求:
测线应为直线 测线垂直构造走向
• 对不同勘探阶段的要求
路线普查—了解区域地质构造
面积普查—寻找可能的储油气带
面积详查—查明构造特点
构造细测—配合油田开发
第二节 地震波的激发和接收
纵排列
• 中间放炮排列:震源位于检波器组的中间 • 端点放炮排列:震源位于检波器组的一端
中间放炮排列
67
67
非纵排列
T型排列
L型排列
交叉排列
二、一次覆盖连续观测
• 连续剖面法:检波器组沿测线均匀放置, 并等间隔放炮,对反射界面进行连续观测
O1
O2
一次覆盖连续观测(中间放炮)
一些常见的干扰波
多次反射波
1、定义:从震源出发,到达接收点时,在 地下界面之间发生了一次以上反射的波。
多次反射波、反射—折射波、折射—反射 波和扰射—反射波等等统称为多次波。
2、多次反射波产生的条件—良好的反射界 面(存在较大的波阻抗差);基岩面、不整 合面、火成岩、地面、水面,石膏层、岩盐、 石灰岩等强反射层等。
号能反映连续信号的所有信息。 采样定理要求每个周期内至少采两个样。 B、空间假频: 检波器对地震信号的接收,相当于对沿着
测线的波剖面的采样,只是间隔不是时 间,而是距离(组间距),因而称为空 间采样。
空间采样要求
•空间采样间隔必须小于视波长的 一半,即在一个视波长内空间采 样不能少于两个,否则会产生空 间假频。在地震记录上的表现是 反射波同相轴不能正确反映地下 界面的真正形态。
地表的机械振动 (微米数量级)
检波器 电信号 地震仪 磁带
地震信号的记录过程
第三节 观测系统
• 在野外施工时,为完成施工任务而选取 的激发点和接收点的空间位置及其相互 关系,称为观测系统
排列:震源与检波器组中点位置之间的 关系(在一工区内, 此关系是固定的)
排列的类型:纵排列(端点放炮排列、 中间放炮排列);非纵排列;交叉排列。
第一节 野外工作概述
第一节 野外工作概述
第一节 野外工作概述
二、干扰波的类型及其特点 有效波:反射波勘探中的反射波 干扰波:面波 、声波、环境噪音、工业干扰
异常波:例如绕射波 干扰波的类型: 1、规则干扰波:具有一定频谱和视速度,能在地震
记录上以一定同相轴出现的干扰波。 声波、面波、浅层折射波、多次波、侧面波、工业干扰
一些常见的干扰波
• 侧面波:
1、定义:非射线平面内来的波均称为侧面 波,一般影响深层记录,是一种规则干扰波。
2、侧面波的来源:
地表条件复杂的地区,如山区、黄土原、 海洋中的海底山等,能产生不同视速 度(传播方向)的干扰波。 地下一些大倾角界面产生的侧面波, 这类侧面波含有有用信息,不能完全 作为干扰波。
第一节 野外工作概述
• 2、生产工作:
• 地震测量:把设计中的测线实际布置
到工作地区定出激发点、接收点(排列) 的位置,绘制测网图
• 地震波的激发,测定的炮点钻激发井,
下炸药。
• 地震波的接收,使用地震检波器、电
缆线、野外地震仪等设备。
第一节 野外工作概述
• 3、地震队的组成:
队长及指导员——总体负责及协调关系 测量组——测量及标明桩号 放线班——布置排列 钻机班——打炮井 爆炸组——接受仪器组指挥激发地震波 仪器组——指挥现场作业并记录地震波 施工组——检查施工质量完成施工日志 后勤组——保障设备的正常运转及职工的餐宿 (发电组)——在野外施工时保证小队的用电
一些常见的干扰波
声波 频率高、速度在340米/秒左右、 同相
轴为直线 工业干扰
频率在50Hz左右 随机干扰 风吹草动、人及动物的走动等
三、有效波和干扰波的差异
• 1、传播方向上的差异(如面波) • 2、频谱上的差异(频率上的差异) • 3、经动校正后剩余时差上的差异
(干扰波经动校正后有剩余时差)
2、随机干扰:没有一定规律,也没有一定传播方 向,在地震记录上形成杂乱无章的干扰背景。形 成因素很多:自然条件、激发条件、人为条件。
一些常见的干扰波
–瑞雷面波:
1、定义:与自由表面相联系的面波, 在地震勘探中称为地滚波。存在于地 表附近,振幅随深度增加呈指数衰减。
2、特点: 频率低:几赫兹到30赫兹; 频散:速度随频率变化; 低速: 100m/s-1000m/s ,通常为 200m/s-500m/s;能量强;
地震仪的基本功能
4、具备良好的分辨能力 • 仪器的固有振动—延续时间越短,分
辨率越高。 5、精确的计时装置 6、多道接收、数字记录、记录长度可
任选等。 7、抗干扰能力强等。
空间采样与假频
– A、时间域采样定理和假频的概念:
定样义间:隔若Δ信t 号<=的1最/2高ㆍ频fc率时成,份所为得f离c, 散则信采
面上或水介质中的钢板,使其产生一种频 率可控制的波列,作为地震勘探的震源, 震源的波列是已知的。t1t2 t3 Nhomakorabeat
t1
t2
t3
Wave train
二、地震波的接收(地震仪的基本功能)
1、机械振动转变为电信号并放大功能; 可变的放大倍数,以适应地震信号的 动态范围。
2、频率选择功能,频率滤波
3、能量自动增益控制功能,动态范围: 地震波强弱的差别引起的振幅上的变 化范围,在地震勘探中该数值能达到 120分贝,即:最大振幅是最小振幅的 106