地震虚源法技术
地震映像方法PPT课件
3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、 岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1）测量方法
共偏移距法
2）记录点的位置
激发和接收的中点，反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3）最佳偏移距
不局限于反射波的最佳，而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
7、水上连续探测
福建平潭海峡大桥选址的地震映象波形图
8、断层的探测
断层存在时，在岩性突变点或断层的角 点产生绕射波，在地震映像图上，出现 明显的双曲线型同相轴。
8、断层的探测
可以看到明显的绕 射波，绕射波双曲 线的顶点即为断层 在剖面上的端点； 在断层端点两侧的 地震波形特征有明 显的差异，断层端 点左侧有多组反射 波，为泥岩地层中 多个泥岩薄层或含 煤层的反映；右侧 为较厚的砂岩地层 的反映。
小结
前面所举出的实例中，采用地震映象方法探 测时，都采用了1种以上的有效波，这样分析 解释就有更充分的依据，结合地质资料后， 能得到较好的地质效果。但分析地震波的种 类、合理地采集有效波，准确地分析地震映 象图的基础仍然是制作和分析试验剖面。必 要时在一个工地上，需要在地质条件变化处 作多个干扰剖面。
地震映像方法及其原理
各种波在地震映像波形图上的反映
1、折射波
1、折射波
在实际工作中，如选择折射波为有效波，则 地震映像波形图上的第一个同相轴为折射波。
折射波同相轴的变化，反映了折射界面深度和 （或）界面以上介质速度的变化。界面水平时， 折射波到达时间反映激发点下界面深度，也是界 面上各点的深度。而界面起伏时，折射波到达时 间只能表示滑行波传播路径内界面的平均深度。
1、折射波
地震勘探新方法
地震勘探新方法地震勘探是一种通过研究地震波在地下的传播规律来探测地下地质构造的方法。
随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
以下是一些常见的地震勘探新方法：1. 三维地震勘探：三维地震勘探是一种基于二维地震勘探的技术，通过在地下布置多个检波器，可以获取地下的三维数据，能够更加准确地探测地下地质构造。
2. 折射波勘探：折射波勘探是一种利用折射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收折射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
3. 反射波勘探：反射波勘探是一种利用反射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收反射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
4. 共聚焦点源勘探：共聚焦点源勘探是一种利用共聚焦点源进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置多个震源，可以产生共聚焦点源，并接收和分析反射波和折射波的传播规律，从而确定地下地质构造。
5. 多分量地震勘探：多分量地震勘探是一种利用多分量检波器进行地震勘探的方法。
通过在地下布置多个分量检波器，可以同时接收多个方向的地震波，从而更加准确地探测地下地质构造。
6. 宽频带地震勘探：宽频带地震勘探是一种利用宽频带地震仪进行地震勘探的方法。
通过使用宽频带地震仪，可以获取更宽频带的地震信号，从而更加准确地探测地下地质构造。
7. 井中地震勘探：井中地震勘探是一种将地震仪放置在钻孔中的地震勘探方法。
通过在钻孔中放置地震仪，可以获取更加准确的地震数据，从而更加准确地探测地下地质构造。
总之，随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
这些新方法和技术在提高探测精度、降低成本、提高工作效率等方面具有重要作用。
地震勘探方法简介
测动弹性模量、动泊松比等弹性力学参数 透射波层折（CT）技术 4.工程地震法 常时微动方法 面波勘探 测桩等
绪
一、地震勘探方法简介
论
1 .原理 地震: 天然地震:地球内部岩浆流动和胀缩产生, 大, 灾害 人工地震:人工震源产生,小,地震勘探 地震勘探:人工震源激发地震波，研究其在地下介质中的传播规律，解决地质问题。 各物探均以各种物性为前提，地震勘探依据岩、矿石的弹性，研究地下弹性波场的 变化规律。 路径改变 地震波 弹性界面 能量吸收 强度、波形改变（A,f,ф） 知岩性 旅行时间、速度（t,v） 知构造
地震勘探：简称“震探”，浅部地质调查――“浅震”，地震勘查或地震勘察。 浅层地震勘探：常用于“水、工、环”地质调查， 主要用于解决：工程地质填图、建筑、水电、矿山、铁路、公路、桥梁、港口、 机场等各种工程地质问题，因此，多被人称之为： “工程地震勘探”。
2 .分类 据波的类型分:纵波、横波、面波勘探 据波传播特点分：反射、折射、透射波法 据目的层深度分：浅层<n.100m，中层(n.100～n.1000m)，深层>n.1000m 据勘探目的任务：工程(浅层), 煤田, 石油, 地震测深 地震测深: 研究大地构造、深部地质问题 二、浅震的特点及应用 1.特点：工作面积小，勘探深度浅，探测对象规模小，浅部各种干扰因素复杂 优点：精度高、分辨率高、抗干扰能力强、仪器轻便 2.应用: 地震勘探在众多物探中发展最快，应用最多， 西方：物探投资90%以上是地震，地震成了物探代名词 我国：地震是物探主要手段，论文最多，刊物最多，数字处理发展最快， 油田95%是地震发现的。 浅震应用广，水、工、环地质调查，岩土力学参数原位测试，人文调查， 工业找矿。有关应用范围可用下图简要说明。
地球科学中的地震预测技术
地球科学中的地震预测技术地震，是指地壳发生变形、破裂并释放能量，产生波动的一种现象，是一种地球常见的自然灾害。
地震是由地壳运动引起的，而地壳运动是地球内部由于自然力量的作用所产生的。
地震给人类带来了很多灾难，因此，大家一直在寻求一种能够预测地震的技术，以便及时采取措施减少人们的伤亡和财产损失。
地震预测技术是一门较为复杂的学科，需要科学家们依靠各种数据和实验，通过一系列的复杂计算和分析，来预测地震的时间、地点和震级。
目前，地球科学中的地震预测技术主要有以下几种：1.监测技术地震监测技术是指在地震发生的前后，通过各种探测设备，对地球内部的地震潜势进行探测和分析，从而判断地震是否即将来临。
这种方法主要是通过观测和记录地震的前兆来实现的，比如说，测定地震震级、震源深度、地震波传播速度等。
这种方法最大的优点就是能够及时发现地震前兆，从而尽可能将危害降到最小。
但是，这种方法也存在一些缺点，比如仪器故障、专业技术人员不足等，这些都会干扰数据的准确性，从而影响预测结果的精度。
2.模拟技术模拟技术主要是利用计算机去模拟地震的运动过程，从而预测地震在不同时间和地点的可能性。
这种方法需要依靠大量的数学模型和计算模拟来实现，而数学模型则涉及到地球物理学、地球化学、地质学等相关学科。
模拟技术的优点是可以通过计算机的模拟，来模拟所有可能的地震条件，从而更加全面地预测地震；同时，该技术也能够较为准确地预测地震的震级、震源深度，以及地震的扰动能量等。
3.统计分析技术统计分析技术主要是通过对历史地震数据的分析，并结合目前的地震监测数据，来预测未来地震的可能性和概率。
这种方法需要依靠复杂的统计模型和算法来实现，而且需要有大量的数据作为支持。
这种方法的优点是可以通过历史数据的统计分析，来推断未来地震的时间、概率和影响范围，从而可以更全面地了解地震的特点和规律。
但是，这种方法也存在不确定性，因为地震的模型很复杂，而且地震本身也受到许多因素的影响，因此即使是最先进的统计模型，也无法完全精确地预测地震。
地震勘探虚反射界面的测定及其利用
关 键 词 虚 反 射 界 面 鬼 波 双 井 微 测 井 爆 炸 半 径
Ａ ＢＳ ＴＲＡ ＣＴ Ｌｇ Ｇ ｏ ｉ ｎｇｈ ．Ｄｅ ｅ ｍ ｉ ｔｏ ｏ ｏｓ ｉ ｉ ｅ ｆ ｅ ｎｄ ｔ ａ ｅ ｔ ｒ ｎａ ｉ ｎ ｆ ｇｈ ｔｎｇ ｎｔ ｒ ａｃ ａ ｉｓ ｐｐｌｃ ｔｏ ｉ ｓ ｉｍ ｉ ｐｒ ｓ ｅ ｔｎ ｉａ ｉｎ ｎ ｅｓ ｃ ｏ ｐ ｃ ｉ ｇ．
ｓ ｉｍ ｉ ｒ ｐｅ ｔｎｇ， ｎ ｓａ ｍ ｐ ｔ ｎｔｂ ｓ ｓｆ ｒｄｅ ｅ ｍｉ ｎ ｘｐｌ ｓ ｖ ｅ ｈ ｏｆｐｏ ｒｓ ｕｒ ｅ ｅ ｓ ｃ ｐ ｏｓ ｃ ｉ ａ ｄ ｉ ｎ ｉ ｏｒ ａ ａ ｉ ｏ ｔ ｒ ｎｉ ｇ ｅ ｏ ｉ ｅ ｄ ｐｔ ｗｅ ｏ ｃ ．
率 有 较 高 的 要 求 ，因 此 对 虚 反 射 的 研 究 需 要 进 一 步 重 视 。随 着 双 井 微 测 井 技 术 的 发 展 ，人 们 可 以 较 准 确 地 确 定 虚 反 射 界 面 ，并 且 通 过 震 源 爆 炸 半 径 和 需 要 保 护 的 最 高 信 号 的 频 率 ，定 量 地 确 定 震 源 距 虚 反 射 界 面 的 距 离 ，最 佳 地 选 择 激 发 井 深 。同 时 ，还 可 以充 分 利 用 虚 反 射 界 面来 减 少 表 层 干 扰 波 的能 量 ，
维普资讯
２２ 月 ０ 年６ ０
・
石曲 地球幽 理参捏
第３卷 第３ ７ 期
经验 交 流 ・
地 震 勘 探 虚 反 射 界 面 的 测 定 及 其 利 用
吕 公 河
（ 安交通大 学建力学 院） 西
摘
要
吕 公 河 ．地 震 勘 探 虚 反 射 界 面 的 测 定 及 其 利 用 ．石 油 地 球 物 理 勘 探 ， ０ ２ ３ （ ） ２ ５ ２ ９ ２ ０ ，７ ３ ：９ ９ 地 震 勘 探 中 ， 层 中 的 虚 反 射 界 面 对 地 震 波 的 激 发 有 较 大 影 响 ， 也 是 确 定 炸 药 震 源 激 发 深 度 的 重 要 依 表 但 据 。 本 文讨 论 了虚 反 射 对 激 发 地 震 波 频 率 和 能 量 的 影 响 ， 出 了测 定 虚 反 射 界 面 的 最 佳 手 段 ， 述 了定 量 确 定 指 论 炸 药 震 源 距 虚 反 射 界 面 距 离 的 方 法 。 合理 地 利 用 虚 反 射 界 面 可 以达 到 较 好 的 激 发 效 果 。
地震勘探资料整理..
地震勘探资料整理..地震勘探原理（上）---------陆基孟主编（精华部分）⼀、名词解释1.综合平⾯法：在平⾯图上，表⽰出激发点和接收点的相对位置关系，同时也显⽰观测到的地段。
2.偏移距：为炮点与最近检波点的距离。
3.波剖⾯：在某时刻，以质点所在的位置为横坐标，以质点离开平衡位置的距离为纵坐标，画出某时刻振动情况（波形曲线），称为波剖⾯。
4.道间距：埋置在排列上的各道检波器之间的距离。
5.⼲扰波：指妨碍追踪和识别有效波的波。
如⾯波、多次反射波。
6.（⾮）纵测线：⼀般炮点和接收点都放在同⼀测线上叫作纵测线，炮点与接收点不在同⼀测线上，叫⾮纵测线。
7波前（后）：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，振动刚停⽌时刻的分界⾯为波后。
波前或波后是⽤⾯表⽰的，不是曲线。
⼆、简答题1、共炮点与共中⼼点的区别：1）共反射点时距曲线只反映界⾯上的⼀个点R的情况，⽽共炮点反射波的时距曲线反映的是⼀段反射界⾯的情况。
2）地震勘探上习惯把x=0时的反射波传播时间叫做t0，即t0=2h0/V。
在共炮点反射波时距曲线上，这个t0反映激发点O处反射波的垂直反射时间（也叫做回声时间），在共反射点时距曲线上，t0时间代表共中⼼点M处的垂直反射时间。
2、动静校正的区别：动校正：在⽔平界⾯的情况下，从观测纵到反射波旅⾏时中减去正常时差Δt，得到x/2处的t0时间。
这⼀过程叫做正常时差校正，或称动校正。
不同位置（偏移距x），不同的深度（h),动校正量不同，校正量均为正值。
静校正：为了改善地震剖⾯的质量，需要表层因素的校正，即为静校正。
不同位置（偏移距x），不同的深度（h),动校正量不同，静校正量可为负值。
3、组合与叠加在压制⼲扰波上的区别：在实际效果中，n 次叠加的统计效果要⽐n 个检波器组合的好。
原因在于组合是同⼀次激发，由n 个检波器接收到的信号的叠加，检波器接收到的随机⼲扰是由同⼀震源在同⼀时间产⽣的。
⽽多次叠加中⼀个共反射点道集的各道，是在各次激发时分别接收到的，因⽽记录下的随机⼲扰是由震源在不同时间、不同地点激发，不同时间、不同地点接收的，多次叠加中各道的随机⼲扰更符合“互不相关”的条件。
地震勘探原理知识点总结
（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）
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。
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）
（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（最常用各种规则干扰波，分析研究干扰波的类型和分布规律。
创建地球深部的虚拟地震计
创 建 地 球 深 部 的虚 拟 地 震 计 ＊
中 图分 类号 ： Ｐ １ ； ３ ５ 文 献标 识 码 ： Ｄ； ｄ ｉ ０ ３ ６ ／．ｓｎ ０ ３ — ９ ５ ２ １ ． ９ ０ １ ｏ ：１ ． ９ ９ ｊ ｉ ． ２ ５４ ７ ． ０ ０ ０ ． ０ ｓ
通 过分析 地震 波 的传 播记 录不仅 可 以描
美 国西南 部 的地 震后 发现 ， 中提取 的有 关 从
其 他类似 地震 的信息 与地震 计实地 测量 所得
一
致 ，这进一 步证 实 了这 种 实 时 的、非 侵 人
Ｅ ｏ ９ ２ ： ０ —０ ］ 表 了英 国爱 丁堡 大 学 ２ ｏ （ ） ７ ０７ ４ 发
（ Ｕｎｉｅ ｓ ｔ ｏ Ｅｄ ｎ ｒ ｈ）Ａｎｄ ｅ ｖ ｒ ｉｙ ｆ ｉ ｂｕ ｇ ｒ ｗ Ｃｕｒ ｉ ｔｓ
的基 础 。 这一 理 论进 行 修改 后 ， 究 人 员 对 研
可 以将任何 一个 能源转 换成一 个接 收器 。
一
次地震 所产 生 的地 震波 会导致 地球其
（ 国科 学 院 国 家科 学 图 书馆 兰 州 分 馆／ 国科 中 中
学 院 资 源 环 境科 学 信 息 中 心 赵 纪 东 编 译 ） （ 者 电子 信 箱 ， 纪 东 ： ｈ ｏｄ ｌ ｓ ａ ． ｎ 译 赵 ｚ ａｊ ＠ ｌ ． ｃ ｃ ） ａ
步。
ｆｒｍｅｒ ） 该 文 称地 球 深 部 发 生 的地 震 可 ｅｏ ｔｙ 。 以被用作 虚拟 地震计 。 在通 常情况 下 ，从每 两个 地震 计所 记 录 到的背景 噪音 中提取有 关地 球 的信息 的方法 被称 作地震 干涉 ， 也是 Ｃ ｒｉ 等进 行研 究 这 ｕｔ ｓ
述地震 的 特 征 ，还 可 以 得 到 地 球 的 内部 影
地震模拟
遇到次生灾害怎么办
• • • • • • • • • • 在室内遇到次生灾害怎么办 火灾 ——趴在地上，用湿毛巾捂住口、鼻； ——地震停止后向安全地方转移，必要时要匍匐前行； ——设法隔断火源。 毒气泄漏 ——用湿毛巾捂住口、鼻； ——千万不要使用明火； ——不要慌乱拥挤； ——待地震停止后再设法转移。
二.地震时的自救四大常识 • 1.大地震时不要急 • 破坏性地震从人感觉振动到建筑物被破坏平均只有12秒钟，在这短短的时间内你 千万不要惊慌，应根据所处环境迅速作出保障安全的抉择。如果住的是平房，那么你 可以迅速跑到门外。如果住的是楼房，千万不要跳楼，应立即切断电闸，关掉煤气， 暂避到洗手间等跨度小的地方，或是桌子，床铺等下面，震后迅速撤离，以防强余震 。 • 2.人多先找藏身处 • 学校、商店、影剧院等人群聚集的场所如遇到地震，最忌慌乱，应立即躲在课桌 ，椅子或坚固物品下面，待地震过后再有序地撤离。教师等现场工作人员必须冷静地 指挥人们就地避震，决不可带头乱跑。 • 3.远离危险区 • 如在街道上遇到地震，应用手护住头部，迅速远离楼房，到街心一带。如在郊外 遇到地震，要注意远离山崖，陡坡，河岸及高压线等。正在行驶的汽车和火车要立即 停车。 • 4.被埋要保存体力 • 如果震后不幸被废墟埋压，要尽量保持冷静，设法自救。无法脱险时，要保存体 力，尽力寻找水和食物，创造生存条件，耐心等待救援人员。
地震模拟
目
录
• • • • • •
序言 展品功能与技术方案说明 设备解析 设备效果图 设备性能介绍 自救相关知识
序 言
本展馆以防震减灾自救 为核心主题，采用主题 展开的方式，以地震知 识科技普及和防震避险 体验训练内容为主线进 行全方位的设计，融地 震科普、防震减灾、避 震自救为一体，变观众 客观被动观看为主动参 与。全景式全方位、多 角度宣传地震知识，使 观众减少对地震的恐惧 、树立地震来临时与其 做斗争的信心。
地震原理名词解释
名词解释动校正：NMO---normal moveout correction 在界面水平的情况下，从观测到的反射波旅行时中减去正常时差△t，得到x/2处的时间t0时间。
这一过程称为正常时差校正或动校正00、02、06、07、09、11静校正：statics 消除由地形起伏不平或低速带厚度不均匀对各叠加道记录带来的反射波传播时间差称为静校正。
00、07、09剩余静校正：residual static correction 消除基准面校正之后由于低速带速度、厚度的横向变化引起的剩余静校正量。
03、06、11纵波：P wave 形变使质点振动的方向与波的传播方向一致。
02、03、04、06、08横波：S wave 形变使质点振动的方向与波的传播方向垂直。
速度约为纵波0.7倍，又称为剪切波、旋转波、分为SV和SH两种形式。
08、12体波：纵波和横波可以在介质的整个立体空间中传播，所以把它们合称为体波。
05面波：在地表或界面附近的介质中传播的波。
07球面波：地震波的所有波都是球面波。
（由点震源产生的波向四周扩散，波面均是球面）。
10 频谱：一个复杂的振动信号，可以看成由许多简谐分量叠加而成，那许多简谐分量及其各自的振幅、频率、初相，就叫做复杂振动的频谱。
02、04、06、07、09DMO：即dip-moveout（倾角时差）由激发点两侧对称位置观测到的来自同一倾斜界面的反射波旅行时差。
02、03、04、12正常时差：NOM---normal moveout 在界面水平的情况下，各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时差。
05、08、09吉卜斯现象：Gibbs phenomenon 数字频率滤波的有限性造成的频率特性曲线的倾斜波动。
00、04、10、12观测系统：layout 地震波的激发点与接收点的相互位置关系03、04、05、11垂向分辨率：vertical resolution 指地震记录或地震剖面上，能分辨的最小厚度。
地震预测的科学方法与技术
地震预测的科学方法与技术地震是自然界中最为破坏性的自然灾害之一，严重威胁着人类的生命财产安全。
因此，地震预测一直是人类社会科技发展中的重要方向之一。
在过去的几十年里，通过对地震的研究，科学家们逐渐摸索出了一些可行的地震预测科学方法与技术。
I.地震预测的科学方法1.物理模型法物理模型法是通过对地质物理性质和地震波传播规律的研究，制定地震预测的物理模型。
这种方法主要依赖于对地震发生过程中地球物理、地球化学等方面数据的分析。
例如，多年来，许多研究人员都在钻探地球内部，并对岩石的物理特征加以研究。
通过分析岩石的物理特征，可以探测到地球内部的应力分布特征，从而预测地震的可能发生区域。
2.统计分析法统计分析法是通过对历史地震事件的数据进行分析，找出其中的规律，并建立各种模型，然后将模型应用于当前的数据中，以确定未来地震的可能性和强度。
这种方法通过了解祖震现象的特点和规律，实现了我国地震预测技术由经验到科学的跨越。
II.地震预测的技术手段1.地震仪地震仪是一种用来测量地震波传播的仪器。
地震仪利用地震波对地壳中不同介质的敏感性，利用地下地震波的传输与反射效应，来记录有关地震波的数据。
通过仪器检测，可预测地震的发生时间、地点、震级等情况。
2.地球物理探测仪器地球物理探测仪器主要旨在开发地下资源，但在地震预测中也有重要的应用。
地球物理探测仪器可以通过观察地壳的物理性质，揭示地震前的地质变化特征和能量异常。
通过观察和分析特定时间的地球物理数据，科学家可以判断出前兆信息，并进行地震预测。
总之，地震预测方法和技术的不断发展，为人类提供了一种更可靠的保障。
尽管地震预测仍然存在一些不确定性，但是相信未来科技的进步，地震预测也可以更为准确和及时，更加有效地保护人们的生命和财产安全。
地球物理勘探技术中的地震勘探技术
地球物理勘探技术中的地震勘探技术2山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队山东271000摘要：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叫作地震勘探。
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。
作为人类历史上一项重大技术，地震勘探的出现无疑受到了天然地震的启发。
关键词：地球物理勘探技术；地震勘探技术引言地震勘探的出现与人类对地震波的认识密切相关。
通过长期以来对地震现象的观察，科学家们认识到，地震是由地层发生断裂或位移而引起的，地层断裂或位移会产生振动，振动会从地震发生的地方向四周传播，形成地震波。
利用地震波可以了解地下地质构造的特征。
1.反射法与折射法地震勘探技术的发展与人类科学技术的进步密切相关。
地震勘探的每一次技术进步都是人类科学技术发展的体现，这从地震勘探的发展历史中可以清晰地看到。
最早应用于地球资源勘探的技术是反射法地震勘探。
但是由于当时人工地震所产生的地震波能量很弱，地震反射波的能量更弱，常常与自然界的噪声混杂在一起难以分辨，在技术上尚未能进行实际应用。
后来，随着机械设备制造技术的进步，地震记录设备精度和灵敏度得到了显著提高，反射法地震勘探初步具备了实用化的基础。
1921年，美国地球物理学家卡切尔(J.C.，Klarcher)把反射法地震勘探应用于生产实际，在俄克拉荷马州首次清晰地记录到人工地震造成的反射波，这是地震勘探在石油工业领域的首次尝试。
1930年，根据反射法地震勘探的结果，在该地区发现了3个油田，从此反射法进入了工业应用的阶段。
折射法地震勘探的实际应用开始于德国明特罗普(Ludger Mintrop)，他于1919年申请到折射法地震勘探的专利。
从1924年开始的几年内，明特罗普利用折射法在墨西哥湾沿岸地区发现了很多盐丘，其中有不少盐丘所在地后来成为高产油田。
地震采集基本技术及技巧
1、组合的方向特性
当n个检波器以间距为Δx沿直线等距串联排列时，其方向特性为
Φ (n, y ) =
sin( n ⋅ π ⋅ y ) n ⋅ sin( π ⋅ y ) Δt Δx Δx y = = = T v aT λa
式中， n为检波器个数，单位为个； Δx为检波器组合间距，单位为米 （m）； Δt为相邻两个检波器接收到同一地震波的时差，单位为秒（s）； T 为地震波的周期，单位为秒（s）； va为地震波沿组合基线的视速度，单位为 米/秒（m/s）； λa为地震波沿组合基线的视波长，单位为米（m）。 当y=0时，Φ(n，y)=1，是最大值。即振动到达相邻检波器的时差Δt=0时 ，组合后总振动的幅度得到最大加强，等于单个检波器接收到的振动的n倍， 因而通过检波器组合的作用能使这种反射得到加强。对于某些干扰，如面波 ，由于它沿水平方向传播，当它的传播方向与组合基线平行时，到达相邻检 波器的时差Δt较大，组合后其总振动的幅度没有最大增强，相对就受到了压 制。 在选择组合检波参数时，要使有效波落在通过带（0，1/2n）内，干扰波 落在压制带（1/n，n-1/n）内，其组合效果最好。
x≥v
t0 4 f dom k v
式中：kv为速度分析精度，一般取6%； x为最大炮检距，单位为米(m)； t0为反射目的层双程旅行时，单位为秒(s)； v为反射目的层之上覆地层均方根速度，单位为米/秒(m/s)； fdom为反射目的层的优势频率，单位为赫兹(Hz)。
5、不同的勘探对最大炮检距的要求
AVO特征－临界角
1 .0 0 .8
Rp p Rs p
P
S
P
Reflection Coefficients
0 .6
0 .4
0 .2
地震法的基本原理和应用
地震法的基本原理和应用1. 地震法简介地震法（Seismic Method）是一种应用地震波在地下传播的特性来研究地下结构和性质的技术方法。
它通过观测和分析地震波在地下的传播速度、能量衰减等参数，来推测地下的构造和岩石性质，以及地下水、矿产资源等信息。
2. 地震波的产生和传播地震波是由地震源（如地震断层的滑动）产生的机械波。
主要包括纵波（P 波）、横波（S波）和面波（L波）三种类型。
这些波在地下不同的介质中传播速度不同，因此可以利用它们的传播速度来推测地下的性质。
3. 地震法的基本原理地震法的基本原理是通过观测地震波在地下的传播速度和衰减情况来反推地下介质的性质。
地震波传播的速度与地下介质的密度、弹性模量等参数有关。
不同类型的地震波在地下的传播速度和衰减程度也有所不同。
4. 地震法的应用• 4.1 地质勘探地震法在地质勘探中被广泛应用。
通过观测地震波的反射、折射和绕射等现象，可以推测地下的地层结构、岩性、断层、褶皱等信息。
这对于石油、天然气勘探、地下水资源评价、地质灾害评估等都有重要意义。
• 4.2 地下水资源调查地震法可以用于地下水资源调查。
地震波在地下的传播速度与地下岩层的孔隙度、渗透率等参数有关。
通过观测地震波的传播速度和衰减情况，可以推测地下水层的分布范围、厚度、水动态特征等信息。
• 4.3 矿产资源勘探地震法在矿产资源勘探中起到重要作用。
地震波在地下的传播速度与地下岩石的密度、弹性模量等参数有关。
通过观测地震波的传播速度和衰减情况，可以推测地下矿石的存在、分布情况等信息。
• 4.4 工程勘察地震法在工程勘察中也有广泛应用。
地震波的传播速度与地下岩层的物理性质和力学性质有关，因此可以通过地震法来推测地下的岩层、岩石的垂直和水平变化、优势层位和工程地质条件等信息。
这对于设计工程的地基基础和地下结构起到重要指导作用。
• 4.5 灾害评估和监测地震法在灾害评估和监测中也有应用。
通过观测地震波的传播速度、衰减情况和地震频谱等参数，可以获得地震烈度和震源位置等信息。
虚震源原理
虚震源原理
虚震源原理是一种检测地震活动的方法，在地震灾害中发挥着至关重要的作用。
虚震源原理是在地壳中注入努力，释放能量，使地层传播形成虚震源，然后通过虚震源波的传播和反射来确定真实地震作用的深度和规模。
它可以更准确、更快速地检测到地震活动，进而更好地预测未来的地震。
要采用虚震源原理，首先需要准备一定的设备，包括数据系统、信号源、测试
剂量仪器等等，这些设备可以帮助我们采集地震数据，并进行后续的数据分析和处理。
然后，根据需要，选择一个合适的注入点，使用注液法将研究剂加入地层中，使其在地层中形成一个虚拟地震源，以模拟仿真真实地震源的情况。
接下来，通过安装多个测震仪或测震加速度仪，对虚震源的激发效果进行观测和监测，测量虚震波的传播方向和反射以及随时间变化的强度。
最后，根据以上测量结果，结合地震理论和地理信息，综合运用地质物理学分析方法，对模拟地震活动进行分析，最终确定真实震源的位置和规模。
虚震源原理发展至今，已然成为用来识别和测量真实地震活动的一种重要手段，在研究地壳深处的构造特征和地震灾害的预警预报方面发挥着不可或缺的重要作用。
虚震源的应用范围广泛，能够有效地检测到海洋震源位置和大小，以及更加准确地判断地震的特征，甚至不仅限于地震活动，也可以应用于水文、岩土、油气以及其他地质动力学研究等领域。
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地震虚源法技术张荣忠;曹玉玲;郭良川【摘要】为应对地震成像中上覆层的复杂性问题,R.Calvert和A.Bakulin提出虚震源法,用于近地表精确速度建模.笔者阐述了地震虚源法的原理,与井间地震技术的对比,国外在时移地震监测、成像和虚横波源等三个方面的应用现状.文章将对有关人员了解该技术起到一定帮助指导作用.%In order to tackle the problem of complex overburden formation, R. Calvert and A Bakulin of Shell developed the virtual source method, which can solve the problem of building accurate velocity model. In this paper, the authors have dealt with the principle of virtual source, made a comparison with the crosswell seismic technology, and described its application in such aspects as time-lapse monitoring, imaging and virtual-shear wave. The results can provide some guidance for the understanding of this method.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2012(036)002【总页数】6页(P208-213)【关键词】虚源法;VSP;干涉测量;时移地震;地震成像;虚横波源;井间地震【作者】张荣忠;曹玉玲;郭良川【作者单位】中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院,山东东营257022;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院,山东东营257022;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院,山东东营257022【正文语种】中文【中图分类】P631.4上覆层的复杂性是地震成像的主要问题。
在各个空间方向，速度的急剧、大幅变化会产生强的散射，从而严重扭曲并弥散波前的传播。
这时，基于几何射线理论或其他近似的常规成像技术不能描述波的传播，成像结果也不好。
如果能够建立详细上覆层速度模型的话，波动方程成像可以得到比较好的结果。
不过对所有成像方法来说，要得到精确的速度难度都很大。
在常规地震勘探中，震源和检波器都在地表。
VSP勘探在井中进行记录，可以得到较高频率成像。
大家普遍认为，信号只穿过近地表一次，以及可以用测量得到的子波进行更好地反褶积是VSP成像频率高的原因。
井间地震和单井地震都是将震源和检波器放在井孔中，可以进一步提高频率，完全避免近地表和上覆层畸变。
为应对复杂地区地震成像的挑战，壳牌国际勘探与开发公司的Rodney Calvert和Andrey Bakulin倡导提出虚震源方法。
Bakulin等人从采集方面入手来解决问题：将检波器置于非常复杂上覆岩层之下，在地表激发，然后应用时间逆技术，该技术不需要建立速度模型，就能消除近地表所有的透射效应。
每个检波点变成一个虚震源(VS)，该技术因此而得名［1-2］。
这种新的方法介于VSP、井间地震及单井地震之间。
这种方法的采集方式与VSP相同，将检波器放在井中、震源在地面，不过却是计算得到与井中震源-检波器相对应的数据。
得到的波场对应一种新的排列形式，震源和检波器都在井中，位于上覆层之下。
由于井下震源是用计算机模拟出来的，且位于井中检波器位置处，所以将其称为虚震源，并把这项技术称为虚震源法(VSM)。
过去几年里，由Jorge Lopez领导的油藏地球物理项目组达到顶峰。
该团队集中了壳牌公司大多数的虚震源专家，集中研究虚震源方法。
在2001～2006年，他们将该方法发展成为一种可行的技术，壳牌公司最先获得该技术的专利权，并将该技术应用在很多方面，如复杂上覆层下成像，时移地震监测，虚横波震源等。
1 地震虚源法的原理震源发射信号，波在均匀介质向所有方向传播(图1a)，用检波器排列记录围绕震源闭合面上每一点的波场。
如果将每个检波器转换为一个震源，并在时间逆的时序中发射记录的波场，那么，就可以在逆时间中重新生成波动(图1b)。
试验中，时间逆信号产生波，波向中心传播，并恰好落在原始震源位置。
能量落回原始震源位置之后，波又开始发射而离开原始震源。
这种波好像是虚震源处真存在一个物理震源。
由于可以直接测量地面震源和井中检波器间及虚震源和每个地面震源间的透射响应，通过时间逆可以把能量聚焦回虚震源点。
因而，不要求震源和检波器间介质速度。
由于时间逆从本质上是一种全波动方程法，所以虚震源法对虚震源和实际震源间介质的复杂性也没有约束。
图1 解释时间逆的简单试验［3］2 VS 数据的生成［1，4］VS数据是通过相关算法得到的。
检波器置于井孔中，记录非均质近地表的下行波场(黑色箭头)和更深目标层的反射信号(红色箭头)［1］。
首先，在井中任意检波器位置选取一个VS位置，如图2中的Rα。
然后，选取检波器Rβ，计算Rβ处所对应的地震道。
对零井源距地震道，α=β，同一个检波器位置拾取两次。
所选取VS 检波器对的井中地震道Dαβ(t)可用公式估算，式中，Skβ(t)是地面第k个震源、检波器Rβ记录的地震道;Skα(-t)是震源 Sk、虚震源位置检波器Rα记录地震道的时间逆部分。
图2 虚震源试验［1］3 地震虚源法进行时移地震监测生成VS数据不要求检波器之上的速度模型，这样就降低了非重复采集和上覆层变化的负面影响，这一点对于4D地震监测具有深远的意义。
K.Mehta、J.L.Sheiman 等［5-7］和 V.Korneev、A.Bakulin等［8］分别研究了地震虚源法在墨西哥湾Mars油田和中东进行时移地震监测的应用。
虚源法的第一个成功应用是在 Peace River油田［1］。
在加拿大的Peace River油田，通过蒸汽吞吐开发稠油储层。
研究表明，储层的蒸汽路径很难模拟，必须改变蒸汽注入方案，提高采收率。
油田上覆的冰川河道和地表的季节性变化影响资料品质和地面地震的可重复性，利用虚震源法监测来寻求解决方案。
采集了4D VSP数据，进行综合油藏监测(图3)。
斜井中有50个永久3C 检波器(绿色三角)，地面的炮线上有100个炮点(绿色三角)。
用相同的炮线，同时用井中和地面检波器进行接收。
图3 加拿大Peace River油田4D VSP采集观测系统图4 45°斜井VS数据叠前深度偏移的最终成像时移地震所用的基础数据是2002年9月首次注蒸汽时采集的，监测数据是2002年12月注蒸汽周期结束时采集的。
VS数据的叠前深度偏移可以得到令人满意的成像(图4)。
箭头所指为储层顶、底。
注意储层顶及其下的强时延信号;尽管VSP 采集是不重复的，但储层顶之上的信号高度重复。
图5为用完全相同的炮对地下同一地方的成像结果，成像和4D响应的细节差别很大。
在图5地面数据中只有储层顶、底(箭头所指分别为储层顶、底)，而图4的VS成像则具有更高的频率和分辨率，除储层顶、底之外，还有储层内同相轴。
将储层段放大，可以识别出一隐蔽的垂直断层和间隔，而且在断层的左、右两侧也不相同;在地面地震资料上则无法进行如此精细的识别(图6)。
由VS成像可知：储层内间隔在深蓝色断层的左、右两端膨胀和收缩不同。
图5 地面震数据叠前深度偏移成像图6 图4储层段的放大比较4 虚震源法用于改进成像应用变井源距VSP或3D VSP可以生成盐体中的虚震源。
应用这种方法可以进行盐体和盐基底之下的成像，评估钻井风险。
也可以用于陡倾盐体侧翼的精确定位［9］。
在墨西哥湾，当钻井穿过厚的盐体时，从地面地震资料可以看出，钻井的路径可能有一些潜在风险(图7)：①在至盐基底约半程处，有一小而亮的盐内同相轴，其性质不确定(是假象或是风险);②复杂的盐基底界面，可能之下有超压的砂岩。
图7 墨西哥湾野外实例的地面地震和变井源距VSP采集观测系统为了提前得到钻井轨迹的高分辨率成像，应用了虚震源技术，在预计盐基底之上约4 000 ft进行变井源距VSP。
VSP数据集包括40个检波器，间距50 ft;将数据集转换为1 600个震源-检波器对，对窄的井轨迹进行照明。
这种高覆盖次数数据集证实：盐体内的主要地震特征实际上是盐体内部反射，不是地面地震的多次波。
仔细地研究虚震源道集可以估算盐体内反射层的倾角、时间和地震特征。
由虚拟校验炮进行盐体速度估算，在钻井前预测反射层深度2 000 ft，有50 ft的不确定性;根据预测指导钻头，钻遇2 ft的杂质岩。
相似的分析还预测到盐基底的深度为4 000 ft，有70 ft的不确定性。
该预测也得到钻井结果的证实。
进一步分析虚震源资料中盐基底反射，发现盐下350 ft处有一亮同相轴，可能为油气显示，也得到井资料证实。
另外，为了对盐丘边界及相邻近的沉积层进行成像，Lu Rongrong、Mark Willis 等提出一种对盐丘侧翼及相邻沉积层进行成像的策略［10］，方法有两步：(1)重建基准面和偏移。
在重建基准面方法中，应用足够的孔径采集WVSP数据集，得到盐侧翼反射的回转射线能量。
然后将数据分出共检波器道集。
将同一地面炮的连续的成对的地震道进行互相关(干涉测量)。
将最终的互相关记录进行叠加，得到的地震道代表井孔中放炮、井孔中检波器记录。
对井孔中所有检波器位置重复以上过程，生成有效的炮道集。
由于该过程可以自动完成，所以在采集过程中就可以完成。
(2)进行两次偏移扫描。
第一次扫描，用简单的v(z)速度模型描述盐边界;第二次扫描用包括第一次偏移拾取盐边界的速度模型揭示沉积层。
这种方法是面向目标的，至少比一般的成像方法快3倍。
另外，也不需要对复杂上覆层迭代成像。
方法要求有足够的采集孔径，以获得盐丘和沉积层的反射。
做试验应用的是声波模型资料，还要做更多的工作，将方法扩展到弹性多分量数据及3D盐丘目标。
另外，方法若应用于野外数据还需测试对噪声震源的敏感性。
5 虚横波源由于S波在分辨率和识别孔隙流体方面的优势，在勘探和储层描述中得到广泛应用。
通常，反射S波的地下成像要比反射P波的分辨率高。
同时应用P波和S波比仅应用P波可以提供更精确的孔隙流体和岩性属性信息;此外，应用S波还可以识别裂缝方向。
但是，由于施工和地下条件的限制，制约了其应用。
Bakulin和Carvert［11］将虚震源概念扩展到横波地震法，用一个inline水平方向(SV)震源和井孔中水平分量检波器生成虚横波震源数据。