地震勘探原理06第五章 多次覆盖法分析
地震勘探原理-第5章地震波处理
2021/3/16
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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。
2021/3/16
《地震勘探原理》第5章 地震资料解释的理论基础
L2 h2 V
②从R点产生的绕射波传播到测线上各点所需 时间t2，
t2
RM V
1 (x L)2 h2 V
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二 地震绕射波和物理地震学
测线上任一点G的绕射波传播时间是：
tR
OR V
RG
t1
t2
1 V
(
L2 h2
(x L)2 h2 )
绕射波时距曲线为：
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叠加时间剖面上的 凸界面
偏移剖面上的 凸界面
24
一、弯曲界面反射波的特点
（二）凹界面的反射波
1、凹界面按其具体特点可分为：
①R=H为聚焦型凹界面； ②R＜H为回转型凹界面； ③R＞H为平缓型凹界面。
聚焦型
回转型
平缓型
蝴蝶结
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一、弯曲界面反射波的特点
2、单炮记录的上的回转波
①倾斜界面ABC：反 射点自左往右，时距 曲线自左往右； ②弯曲界面CDEFG： 反射点自左往右，时 距曲线自右往左，发 生“回转”； ； ③倾斜界面GHI：反射 点自左往右，时距曲 线自左往右。
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第二节 复杂界面反射波的特点 二、地震绕射波与广义绕射
几何地震学的观点认为：地震波在传播过程中 若遇到地层或岩性突变点（如断棱、地层或岩 性的尖灭点、不整合面的突起点等）,这些突 变点会成为新的震源，再次发出球面子波，向 四周传播，该波动在地震勘探中称为绕射波。
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二 地震绕射波和物理地震学 （一）断棱绕射波
4、回转波的特点
1）回转波只在水平叠加剖面上，或共炮点记 录上可以看到，偏移叠加剖面上看不到回转波， 这是由于经偏移处理后，反射波归位到正确位 置，回转波收敛到凹界面上，从而使凹曲界面 图像正确地显现出来。
(完整版)地震勘探原理第4章多次覆盖
ti
t0 t1 t2
0 x1 x2
x xi
xi x2 x1
Oi O2 O1 M O1 S2 Si
t0 t1 t2 ti
V
图6 . 1—4 5
R 共反射点时距曲线
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2．叠加之前，必须进行动校正。Data Must Are Corrected of Normal Moveout
before Stack.
2020/8/13
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一．水平界面一次反射波的叠加效应
Horizontal Interface a Reflection Stack Effect
1．共反射点时距曲线：(双曲线) (CRP T-X Curve) Is Hyperbola
t
t
2 0
x2 v2
2．动校正(Normal Moveout correction)
难准确提供钻井的位置。为了提高资料的精度，
人们就设想既然对界面观测一次信噪比不高，能
量不强。那我们是否可以对界面多观测几次，把
它们进行某种处理后，再相加，这样不就提高了 反射波的能量？因此，60年代在地震勘探中出现
了共反射点多次叠加法，又称多次覆盖，它是对
反射界面上的各个反射点进行多次观测，然后进
行动校正，再把校正后的波动信号相加，这样得
• 4．共反射点叠加法就是利用了这个特点
2020/8/13
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第二节． 共反射点多次叠加的叠加效应 Passage 2 Common Reflect Multi Stack Effect
• 一张原始的地震记录上除了有一次反射 波外，还记录有各种各样的波 ，当对原
始记录做过正常时差校正后，共反射道 集上的一次反射波在理想情况下应同相 排齐，即剩余时差为0，而其它各种波的 剩余时差则各不相同，因此，多次覆盖 对一次反射波和多次波等规则干扰波及 不规则干扰波的叠加效应是不同的，下 面我们就分别讨论这几种波的叠加效应。
《地震勘探原理》共反射点叠加
第6节共反射点叠加
一、共反射点时距曲线方程
二、多次反射波的特点
三、多次叠加的特性
四、多次复盖参数及选择
五、影响叠加效果的因素
主讲教师：刘洋
一、共反射点时距曲线方程
二、多次反射波的特点
水平界面的全程n 次反射
相当于来自于深度为nh 的等效界面的一次反射波
2
2202/)(V
x nt t +=一次反射波和多次反射波时距曲线示意图?
三、多次叠加特性
6个检波器组合、96次复盖的地震记录，经多次叠加后，其信噪比是无组合单次复盖地震的倍。
（假设记录中只有一次反射波和随机干扰）
思考题
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四、多次复盖参数对叠加效果的影响
及其选择原则
五、影响叠加效果的因素。
地球物理勘探(王永刚)11 第六节 多次覆盖技术-精选文档
t x2 4 h 0 V
第六节 共反射点叠加法
式中x为各道的炮检距；h0为共中心点M处界面的法线深 度；v是界面上部均匀介质的波速。 3、倾斜界面的CMP反射波时距曲线方程 当界面倾斜时，对称于M点激发和接收所对应的反射 点不再是同一个点，也不再是共反射点道。但野外工作 和室内处理都仍按水平界面的情况进行。这样做实际上 并不是真正的共反射点叠加，而是共中心点（CMP）叠 D ,O D ， O D 加（指的是 O …… 的中心点M），称之为共 1 1 2 2 3 3 反射段叠加，（指的是 R R R ……段），引入了共中 心点的概念可以同时适合于水平界面和倾斜界面的情况。
1 2 3
第六节 共反射点叠加法
倾斜界面的共中 心点道集
推导倾斜界面的共中 心点反射波时距曲线 方程示意图
D”
第六节 共反射点叠加法
下面推导倾斜界面下共中心点反射波时距曲线方程。 * * O D 如下图， 是OD相对于 O D 的镜象，h1, h2 , h3 分别是 O，M，D三处的界面法线深度。 在O点激发时，D点接收到的反射波传播时间满足 用O点处的界面法线深度h1表示的反射波时距曲线方程： 1 2 1 2 或 t x 4 h 4 h x sin t x 4 h 4 xh sin V
第六节 共反射点叠加法
六次覆盖的观 测系统图
第六节 共反射点叠加法
2、水平界面的CRP反射波时距曲线方程 采用多次覆盖方法时，在 O,O ,O 等激发，在 D 1, D 2, D 3等 接收，虽然它们接收到的都是来自界面R点的反射，但 是各点接收到反射波的传播路程长度不同，因此传播时 间 t1 , t 2 , t3 是不一样的。如果以各接收点与对应的激发点 的距离（称为炮检距）x为横坐标；以波到达各共反射 点（CRP）道的传播时间t为纵坐标，就可以利用 x1, x2 , x3 和 t1 , t 2 , t3 作出来自反射点R的时距曲线。显然水平界面 的共反射点时距曲线方程是： 1 2
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
地震勘探原理名词解析及答案
名词解释: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.水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt1得到x/2处的t0时间,这一过程叫动校正或正常时差校正.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.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.水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。
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
5
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
地震原理第5章 多覆盖次
式中X为炮检距，h为水平界面深度，V为界面以上介质中波速。
在水平反射面，均匀复盖介质情况下，共反射点时距曲线方程为
t 1 V X 2 4h 2
或写成：
t
X2 X2 2 t 0 t 0 (1 ) 2 V2 2t 0 V 2
式中 : t0为共中心点也就是共中心点时距曲线方程。
• 对多次波讲，用一次波的正常时差校正后，有：
X2 1 1 t D t t 0 ( 2 2) 2t 0 VD V
• 即多次波各迭加道的时间经正常时差校正后并不等于 t 0 ，动校正后多次 波各迭加道时间与t0有个差值（图5-4）称之为剩余时差，以
t 表示：
X2 1 1 t ( 2 2) 2t 0 VD V
5
多次复盖方法
多次复盖方法 或叫共反射点法（Common-Reflection-Point Techniques） 或称共深度点法（Common-Depth-Point Techniques）
5.1
• 5.1.1
O3 o2 o1
多次复盖的一些基本概念
共中心点叠加和共反射点叠加
M A1 A2 A3 O3 O2 O1 M A1 A2 A3
★在地面布臵一系列具有共同中心点的震源与接收点，震源和接收点各在共中心点 一侧，各接收点上的记录道便称共中心点迭加道。将各迭加道讯号经动校正后迭加 在一起，作为共中心点处自激自收的地震讯号。 ★当地下界面视倾角为零时，这些讯号是来自界面上同一反射点，这个反射点叫共 反射点。此时的迭加便是共反射点迭加。 ★当界面视倾角非零时，这些迭加道的讯号就不是来自同一反射点，此时便是共中 心点迭加 。
（5-3）
2
由上式可见，多次波剩余时差是X，VD和V的函数。与 X 成正比，各迭加道 的剩余时差不同，即有不同相位差，动校正后各迭加道上多次波不同相。
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
6第六讲地震勘探原理详解
野外采集方式
第二节
折射波运动学
一.单一水平界面的折 射波时距曲线
设地下有一个水平 界面，如右图。令上层速 度为1，下层速度为2， 并且2＞ 1，界面的深度 是h。在地表O点激发，当 地震波以临界角i入射时 ，在地面测线上的盲区边 界OS2以外将能接收到折 射波。 下面分析任意一条折 射波射线到达地面的旅行 间。对于接收点S4，其旅 行时为：
折射的交叉时与界面深度，由（1）式可得
在速度参数不变的前提下，交叉时反映了折射界面深度变化情况。 在折射波的盲区范围内接收不到折射波，用Xm表示临界距离，也称盲 区半径。在S2点观测时，折射波与反射波同时到达，这是由于以临界角入 射的射线路径OBS2既是反射波的传播路径也是折射波的初始路径。因此在 X=Xm处，两条时距曲线时间相等。我们可以通过求导得到反射与折射两条 曲线的斜率是一样的，即两条时距曲线相切。该点称为折射波的始点。通 过数学换算，得到始点的水平及垂直坐标分别为：
（＊）表明，一个水平界面情况下的折射波时距曲线是一条直线，直线 的斜率１/ 2的倒数是视速度。当X=0,截距时间为
t 01 2h co s i v1
（1）
t01是折射波时距曲线延长线与t轴交点的纵纵标，因此称为交叉时。折 射波的交叉时与反射波的t0时间是两个完全不同的概念，反射波的t0时间 是地震波沿界面法线往返传播的时间，而折射波的交叉时没有确切的物 理意义，因为它是观测不到的。
Beach
Water
Whoa Baby Help
反射规律
• 利用 Fermat原理可以展示射线的反射规律
B
1
2 3 5 4
3.斯奈尔（Snห้องสมุดไป่ตู้ll）定律
如右图：地震波在分层介 质中传播时，遵循下面这样一 个式子：
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)。
地震勘探原理习题答案
地震勘探原理习题答案【篇一：地震勘探原理名词解析及答案】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.水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.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.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。
多次覆盖技术
多次反射波的特点
④在共中心点道集记录上，倾斜界面反 射波同相轴经动校正后很接近一条水平 直线(因为动校正有误差，如果严格按 倾斜界面动校正公式进行校正，也会成 为一条直线)，经过叠加后变为一道， 反映一小段界面(不是一个点)的情况。 认真体会上述几种情况的特点对理解剩 余时差概念是很有帮助的。
如任何其它形式波的旅行时为tr，正常时差 为△tr，一次波的旅行时为t，正常时差为△t， 则剩余时差为:
共反射点时距曲线方程
共反射点时距曲线方程
对另一个激发点，激发点处的界面法线深度也要 变化。为了找出一般的共中心点时距曲线方程， 就要使方程中不包含h1，而只包含共中心点M处 的界面法线深度h0。为此，先找出h0与h1的关系。 如图所示。
共反射点时距曲线方程
经过推导可以得 出倾斜界面共中心点 的时距曲线方程：
多次反射波的特点
推导的思路: ①作出一个等效界面，使这个等效界面的一次 反射波相当于原来界面的全程二次反射波； ②用等效果面的法线深度h’、倾角φ’(覆盖层速 度也是V)写出它的一次反射波时距曲线方程。
在R界面上产生的二次全程反射波
多次反射波的特点
推导的思路:
③找出等效界面的参数φ’，h’与原界面参数φ’, h’之间的关系。再代回到等效界面一次反射波 时距曲线方程，就可以得到原界面的全程二次 反射波方程了。
多次反射波的特点
2、证明
3、证明
多次反射波的特点
（二）、设等效界面的倾角为φ’ ，在O点 处等效界面的法线深度为h’，则它的一次反 射波时距曲线方程为：
（三）、找出h’ ,φ’ 和h,φ之间的关系：
多次反射波的特点
（四）、全程二次反射波的时距曲线是:
上式中 t’是全程二次反射波的传播时间 x是观测点与激发点的距离。
多次覆盖方法
的一次波时距曲线相比，具有较低的视速度，处在一次波时距曲线之上。
其原因是多次波在较浅地层中往返传播而具有较低的波速。
以上特点是识别多次波的标志。
注意：多次波的产生与地下岩性无关(是干扰波)。
三 多次波的剩余时差
共反射点叠加方法是建立 在假设界面水平的基础之 上的。
界面上任一点A，它在地面 的投影为M，以M点为中 心分别在地面O1、 O2…On点激发，在对应的 G1、G2…Gn点接收来自 界面上同一A点的反射波， A点称为共反射点。
1965年单次覆盖地震剖面
1995年12次覆盖地震剖面（和上图同一测线）
野外采用多次覆盖的观测方法，室内处理中采用水平叠加 技术，最终得到水平叠加剖面，这一整套工作称为共反射 点叠加法。
水平叠加：将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不 同激发点的信号，经动校正后叠加起来。
这种方法能提高信噪比，改善地震记录质量，特别是压制 一种规则干扰波（多次波）效果最好。
第二节 多次反射波的特点
前两部分第二章已讲
一 多次波
2 多次波类型：
全程多次波：在某一深度界面发生反射的波经过地面反射后，向下 在同一界面上又发生反射，并来回多次。
部分多次波：
短程多次波：地震波从某一深度界面反射回来后，再在地面向下反射， 然后又在某一个较浅的界面发生反射。
微屈多次波：在几个界面上发生多次反射，多次反射的路径不是对称的； 或在一个薄层内发生多次反射。
1
x2 2v2t02
多次波的旅行时 :
td
1 vd
4hd2 x2
如果t0d =t0，则
t02d
x2 vd2
t0d
1
x2 vd2t02d
t0d
6第六讲地震勘探原理详解
地震勘探
曾昭发 吉林大学地球探测科学与技术学院
地震勘探方法简介
地震勘探是利用岩石的弹性波性质进行勘探。地 震勘探采用人工震源激发弹性波，沿测线的不同位置 用地震仪器检测大地的振动，并把数据以数字形式记 录在磁带或磁盘上；通过计算机处理来提高信噪比， 增强或提取有意义的信息，并各种形式显示其结果。 地震波在介质中传播时，其路径、振动强度和波 形将随所通过介质的弹性性质及几何形态的不同而变 化。根据接收到的波的旅行时间和速度资料，可推断 波的传播路径和介质的结构；而根据波的振幅、频率 及地层速度等参数，则有可能推断岩石的性质，从面 达到勘探的目的。
各种地震 波在分层介质中的传播演示图
波速与岩性
反射，透射和折射现象都是由于弹性 介质在速度值上存在差异之故。根据右 图公式可知弹性波的速度主要决定于实 际岩石的弹性常数，和其密度。岩 石性质不同，弹性常数就有差异，岩石 的环境和年代不同，密度也会不一样。 纵横波速度比：
r
Vp Vs
2(1 ) 1 2
野外地震仪（记录器）如下：
野外检波器及其内部结构示意图
野外地面布设
检波器的安置条件： 1 埋置检波器应严格对准位置（组合检波 器的中心点对准桩号） 2 检波器组合形式和组内距要按规定放开； 3 埋置波器要做到平、稳、正、直、紧。 平：同一道的组合检波器要埋置在同一 水平面上。 稳：要轻拿轻放检波器，平稳操作。 正：埋置检波器的位置要正确。 直：检波器要垂直地面。 紧：要埋紧检波器。 4 妥善处理检波器点处的地形（沟、坝、 村、庄、高压线等）影响。
二.地震波速度
地震波在岩层中传播的速度是一个十分重要的参数。在资 料解释过程中，用它进行时深转换；在资料处理中，如叠加 、偏移，以及滤波等都要用到。
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。
地震勘探基础学习知识原理期末总复习资料2(共四部分)
5 多次覆盖的观测系统（共中心点方法）多次覆盖：对被追踪界面的观测次数而言，n 次覆盖即对界面追踪n 次。
如果观测到的记录都来自R 点反射（界面为水平层），R 点就叫这些道的共反射点或共深度点（CDP ）。
共反射点R 点在地面的投影正好与地面炮点和接收点中点M 重合，称M 点为共中心点。
这些道组成的道集是R 点的共反射点（CRP ）道集。
如果界面倾斜，观测到的不都是R 的反射，则称这些道集为以M 点对称的共中心点道集单边放炮六次复盖观测系统特点对于6次覆盖，每个反射点有6次放炮记录，如果每放一炮，炮点移动2个道间距，则炮点移动距离的计算方法为：6次覆盖的第一个反射点由第6炮的第1个检波点确定，第6个反射点由第1炮确定，由于6次覆盖，要求半个排列被6等分，所以炮点和排列移动距离为： 式中d 为炮点移动距离；N 为排列道数；Δx 为道间距；n 为覆盖次数。
双边放炮观测系统与单边观测系统的不同是： 1）覆盖次数必须是偶数；2）由于是在排列的左边和右边放炮，为获得共反射点，如果单边观测系统的偏移距是x ，则双边观测系统的偏移距是 3) 炮点和排列移动距离不同，即双边放炮观测系统移动距离为单边观测系统的两倍。
观测系统覆盖次数与排列和移动道数每放一炮，排列和炮点向前移动的道数m 为：式中N 是排列中的接收道数：n 是覆盖次数；S 是一端放炮时等于1,两端放炮时等于2。
6道间距Δx 和空间假频地震波接收时要注意道间距的选择和避免产生空间假频。
如果有效波视周期为T ，那么道间距Δx 选择的原则应使Δt<T/2，（Δt ：有效波到达相邻检波器的时间差），所以道间距的最大限度和排列长度为：空间采样间隔必须小于视波长的一半。
或者，一个波长内空间采样个数不少于两个，否则会产生空间假频。
空间假频是由于空间采样不足引起的一促现象，由于道间距大于半个视波长而产生的。
7 四种类型的观测方式n X N d 2∆⋅=xx x ∆+=21'nS N m 2⋅=*max 21T v x a =∆x n L ∆-=)1(1）从炮点出发的斜线代表一个排列，在此线上所有的接收点有共同的炮点，称共炮点线。
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x1 x 偏移道数; x1 偏移距; x 道间距 N v sn d v • x
单边激发s 2, 双边激发s 1
v - 炮点距道数; N - 记录道数; n - 覆盖次数; d - 相邻炮点间距
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第五章 多次覆盖方法
单边激发、4次覆盖、24个接收道
◙ 本章要点
1、共中心点叠加（道集）、共反射点叠加
（道集）概念 。 2、多次覆盖压制多次波的原理。 3、多次覆盖特性曲线及其性质 4、多次覆盖压制随机干扰的原理。 5、影响多次覆盖效果的因素及特征 。
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第五章 多次覆盖方法
多次覆盖方法的提出？
在前面我们介绍了共炮点观测系统，它是对地下 反射界面只进行一次观测(连续观测)，这样得到的剖 面叫单次覆盖的时间剖面。由于这种剖面信噪比低， 往往不能满足解决地质问题的需要，很难准确提供钻 井的位置。为了提高资料的精度，人们就设想既然对 界面观测一次信噪比不高，能量不强。那我们是否可 以对界面多观测几次，把它们进行某种处理后，再相 加，这样不就提高了反射波的能量？因此，60年代在 地震勘探中出现了共反射点多次叠加法，又称多次覆 盖，它是对反射界面上的各个反射点进行多次观测， 然后进行动校正，再把校正后的波动信号相加，这样 得到的剖面叫多次覆盖的时间剖面。
提高信噪比
压制多次波
04:05:41 压制随机干扰
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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
野外：一次激发，多道接收
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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
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第五章 多次覆盖方法
◙5.1 多次覆盖的一些基本概念 5.1.3 地震偏移
求取各种地震参数 04:05:41
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第五章 多次覆盖方法
◙5.1 多次覆盖的一些基本概念 5.1.3 水平叠加剖面
水 平 叠 加 剖 面 的 优 点
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第五章 多次覆盖方法
多次覆盖（共反射点法/共深度点法）Common Reflection Point Techniques/ Common Depth Point Techniques 多次覆盖技术的提出主要是为了消除多次波。 野外采用多次覆盖的观测方法，在室内处理中采用水平叠 加技术，最终得到水平叠加剖面。
主讲：彭晓波
地球物理与石油资源学院
212#
pxbcn@
地震勘探原理
◙绪论 ◙第二章 几何地震学
◙第三章 地震数据采集
◙第四章 地震勘探组合法 ◙第五章 多次覆盖方法 ◙第六章 地震波速度 ◙第七章 地震勘探资料解释 ◙第八章 几种专门的地震方法
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第五章 多次覆盖方法
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第五章 多次覆盖方法
共反射点道集中炮点和接收点
倾斜界面时共中心点道集中炮点和接收点
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第五章 多次覆盖方法
◙5.1 多次覆盖的一些基本概念 5.1.2 共 中 心 点 道 集 和 共 反 射 点 道 集 Common Midpoint Gather /Common Reflection Point Gather 将共中心点道按炮检距大小排列起来，就是共中心点道集。 共中心点道集中炮检距最短叠加道的炮检距叫做偏移距。
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第五章 多次覆盖方法
◙5.2 多次覆盖压制多次波的原理
叠加原理(Stack Principle)：它是利用有效波(Signal)(一次 反 射 波 ) 和 干 扰 波 (Noise)( 多 次 反 射 波 ) 经 正 常 时 差 校 正 (Normal Moveout Correction) 后 ， 存 在 着 剩 余 时 差 (Residual Moveout) 的差异，来突出 (Strengthen) 有效波 ( 一次反射波 ) ，压制干扰波 (Suppress Noise)( 多次波 ) ，提 高资料信噪比的(Raise Data Ratio Signal to Noise (S/N))
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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
1 2 2 t x 4h0 v
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只反映界面上一个点 共反射点时距曲线
t0是共中心点的垂直时间
反映的是一段反射界面
共炮点时距曲线
04:05:41 t0是激发点的垂直时间
2 2 ' 2
1 双曲线
2
t0’=2h’/v=2h.sin2φ/(v.sin φ)
=t0.2sin φcos φ/(sin φ)=2t0cos φ≈2t0
3 φ’=2 φ
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全程m次反射波时距曲线主要特点
2 2 sin m sin m 2 ' 2 t x 4 hx h 2 sin sin
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第五章 多次覆盖方法
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第五章 多次覆盖方法
海底面
多次波
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全程多次波时距曲线方程及其主要特点
全程二次多次波
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20
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全程二次反射波时距曲线主要特点
sin 2 sin 2 2 t x 4 hx h 2 sin sin
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第五章 多次覆盖方法
◙5.1 多次覆盖的一些基本概念 5.1.1 共中心点叠加和共反射点叠加 Common Midpoint Stack /Common Reflection Point Stack
多次覆盖方法是在地面布置一系列具有共同中心点的震源 与接收点，震源和接收点各在中心点一侧。各接收点上的 纪录道称为共中心点叠加道。 当反射界面水平时，是共反射点叠加；倾斜是，是共中心 点叠加。 若叠加道共有n道，叫做n次覆盖，n称为覆盖次数。