地震勘探原理06第五章 多次覆盖法
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。
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《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释
波的吸收：地震波在地下传播过程中会受到大地滤波作用，即吸收作用，并发生能量衰减频散现象：波速随频率或波长而变化，这种现象叫频散球面扩散：地震球面波在介质中传播时，其振幅随传播距离的增大成反比衰减现象称为球面扩散波阻抗：地层密度与波在该层传播速度的乘积规则干扰：有一定主频和一定视速度的干扰波视速度：不是沿着波的传播方向而是沿着别的方向来确定的波速为视速度动校正：在水平界面情况下，从观测到的反射波旅行时中减去正常时差，得到的相当于X/2处的t0时间，这一过程叫做正常时差校正或动校正。
均方根速度：把水平层状介质情况下的反射波视距曲线近似地看成双曲线，求出的速度就是这一水平层状介质的均方根速度振动图：记录介质中某点不同时刻振动情况的图件观测系统：地震波的激发点与接收点的相互位置关系转换波：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,也会产生与其类型不同的称为转换波.低速带：在地表附近一定深度的范围内，地震波的传播速度往往要比其下面地层的波速低得多，该深度范围的地层称为低速带费马原理：波在各种介质中的传播路径满足所用时间为最短的条件。
直达波：在均匀地层中，由震源直接传播到观测点的地震波称为直达波。
倾角时差：当界面倾斜时，炮检距相同，但相邻反射点传播时间不同而产生的角度差由激发点两侧对称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差。
这一时差是由于界面存在倾角引起的。
纵测线：激发点和观测点在同一条直线上的测线平均速度：地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度和总时间之比。
波剖面：把某一时刻各点震动的位移画在同一个图上所形成的的图件水平叠加：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有效波：那些可用解决地质问题的波非纵测线：激发点和接收点不在一条直线上的测线水平分辨率：指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh.地震构造图：以等直线（等深度线或等时间线）以及一些符号（断层超覆，尖灭），表示某一地震反射层面在地下的起伏形状，从而就表明了其对应的地质界面的构造形态。
4多次覆盖叠加法
所谓多次覆盖 (Multifold) ：即对地下同 一 反 射 点 ， 进 行 重 复 多 次 观 测 (Multi Observe)( 多次采集 Multi sample) ，目 的是突出反射波，压制干扰波，提高信 噪比。 它的理论基础是什么？它的叠加过程、 效果如何？这就是我们在这一章中主要 要讨论的问题。
(1)正常时差Δt(Normal Moveout)：
t t t0
2 x 2 t0 2 t0 v
正常时差Δt与炮检距x，波速v，和共中心点处垂直反射 时间t0有关。当速度V和t0一定时，正常时差Δt随炮检距 x增大而增大。
(2) 正 常 时 差 校 正 (Normal Moveout Correction)： 把共反射点各叠加道的旅行时间减去它的正常时 差，叫做正常时差校正，也称为动校正。 ti- Δt
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
2 t0
x2 v2
2．动校正(Normal Moveout correction) 由于各接收点旅行时不同，所以叠加前必须进 行动校正(校正到共中心点M处的反射时间)。
共反射点多次叠加的叠加效应passage2commonreflectmultistackeffect??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0即波在理想情况下应同相排齐即剩余时差为00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
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。
地震勘探原理总结
《地震勘探原理》各章节的复习要点第一章绪论（不作为考试内容）第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、基本概念，如地震子波：具有多个相位、延续60～100毫秒的稳定波形称为地震子波。
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.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.波面：介质中每一个同时开始振动的曲面。
射线：在几何地震学中，通常认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所考虑的一点P，然后又沿着那条“路径”从P点传向其他位置。
这样的假想路径称为通过P点的波线或射线。
振动图：在地震勘探中，每个检波器所记录的，便是那个检波器所在点处的地面振动，它的振动曲线习惯上叫做该点的振动图。
波剖面：在地震勘探中，通常把沿着测线画出的波形曲线叫做“波剖面”。
视速度和视波长：如果不是沿着波的传播方向而是沿着别的方向来确定波速和波长，得到的结果就不是波速和波长的真实值。
这样的结果叫做简谐波的视速度和视波长。
全反射：如果V2>V1，则有sinθ2>sinθ1，即θ2>θ1；当θ1增大到一定程度但还没到90°时，θ2已经增大到90°，这时透射波在第二种介质中沿界面“滑行”，出现了“全反射”现象，因为θ1再增大就不能出现透射波了。
雷克子波：2、基本原理反射定律：反射线位于入射平面内，反射角等于入射角，即。
透射定律：透射线也位于入射面内,入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第一、第二两种介质中的波速之比，即Snell定律：惠更斯原理：在已知波前面（等时面）上的每一个点都可视为独立的、新的子波源，每个子波源都向各方发出新的波，称其为子波，子波以所在处的波速传播，最近的下一时刻的这些子波的包络面或线便是该时刻的波前面。
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：
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
(整理)地震勘探原理名词解释.
地震勘探原理名词解释一、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.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。
地震勘探原理
第1章 绪论
三、地球物理勘探方法的特点
特点之五：方法都要经历三个环节， 设备和软件专业化强。
6、地球物理观测资料中既包含丰富多彩的 地质信息，但又可能受各种干扰因素的影响 或存在人为的观测误差。
自20世纪70年代中期以来，地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的 三大支柱。
3、物探法(Geophysical Prospecting):
根据地下岩石或矿体的物理性质差异所引起的某些物理异常现象的变化去判断地质构造、沉积、等地质现象发现矿体的一种方法，包括地震、重力、磁力、电法及地下 地球物理测量等， 具覆盖区、连续测 量、间接勘探的特 点
地震勘探物理勘探方法 三、地球物理勘探方法的特点 四、地震勘探方法 五、反射波法地震勘探 六、地震勘探发展史 七、世界石油产量预浏
第1章 绪论
第1章 绪论
1、地质法(Geological): 在矿产调查中，通过露头、岩石、 岩心观察，来研究成矿的地质条件 、地质环境和地质作用，实现找矿 的一种方法。
5 H.贝尼奥夫通过地震在这个带上作了较详细的研究，发现向大陆方向震源由浅变深构成一个倾斜带，证明这个倾斜带就是大洋壳的俯冲带，即贝尼奥夫带（全世界的中、深源地震主要发生地之一 ），带来了地学革命。 板块构造理论在很大的程度上依赖于地球物理勘探逐步地完善。如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷、大洋裂谷等概念的建立和完善。同时，依赖于板块构造理论的盆地分析，也给油气勘探等矿产的发现带来了显著指导性作用。（见朱夏、郭令智、李德生、田在艺、贾承造、摩根J.Morgan、麦肯齐D.P.Mekenzie、X.LePichon 、威尔逊J.T.Wilson等文献）
地震勘探原理名词解释
地震勘探原理名词解释一、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臵的距离,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,波前的空间位臵与传播时间的关系，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.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。
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。
地震勘探原理知识点总结
地震勘探原理知识点总结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At1和At2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。
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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 1 多次波的剩余时差
多次波剩余时差概念示意图
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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
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第五章 多次覆盖方法
共中心点不是共反射点
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： x2 t - t t - 2 2 t0 2t0 v 对多次波： x2 1 1 td - t t0 2 2 2t0 vd v 即多次波各叠加道的时间经正常时差校正后并不等于t0， 与t0有个差值，称之为剩余时差，以 t表示： x2 1 1 t td t 2 2 2t0 vd v
ti t0 t1 t2 x xi
0
x1 x2
Oi
xi x2 x1 O2 O1 M O1 S2 t0 t1 t2
V
R
Si ti
图6 . 1—4 5
共反射点时距曲线
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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 1 多次波的剩余时差
x x
叠加
由于各接收点旅行时不同， 所以叠加前必须进行动校正 ( 校正到共中心点 M 处的反射 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)。
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经按一次波动校正后各道的剩余时差是 t1， t2， tn。
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第五章 多次覆盖方法
F (t ) f i (t ) G ( jw) G ( jw) g 0 (iw)[e jw t1 e jw t2 ] 化简得：G ( jw) g 0 ( jw) e jw ti 记：K ( jw) e jw ti
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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 2 多次波的剩余时差特点(Character)
x 1 1 t 2 2 2t0 vd v
2
1、剩余时差是二次曲线(抛物线)； 2 、剩余时差与 X2 成正比，即各叠加道剩余时差是不同的， 叠加时为不同相叠加，总有一部分能量抵消，所以，叠加 后能量总振幅小于单个能量振幅，从而压制了多次波。
t
动 校正
t
(a ) 一次反射波得到加强 x x
t
t
(b) 多次反射波得到削弱
图6 . 1—45
共反射点叠加原理示意图
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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 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)。 注意：共反射点叠加法就是利用了这个特点
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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 1 多次波的剩余时差
水平界面, 均匀介质, 共反射点一次波时距曲线方程 : 1 2 t x 4h 2 v x2 2 x2 t0 t0 1 2 2 2 v 2t0 v x 炮检距；h - 水平界面深度；v - 界面以上介质波速；
1
t0m’ ≈mt0
2 φm’=m φ
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多次波的剩余时差
水平叠加方法主要是利用有效波和规则干扰波 之间的剩余时差来压制干扰波。
x 2 2 t ( ) t0 t0 V 共中心点道集校正到 t0
凡是不符合上述形式的波，都按上式进行动校正， 都不一定校到to，而存在时差
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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
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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 1 多次波的剩余时差
共 反 射 点 时 距 曲 线 (Common Reflect Point Time Distance Curve) ： ( 双曲线 hyperbola) 由于各接收点炮 检距不同---即各道之间存在 着 正 常 时 差 (Exist in Normal Moveout)。
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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。
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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
◙5.1 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 用 途
构造解释
地震偏移
求取各种地震参数 17:25:57
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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。
提高信噪比
压制多次波
17:25:57 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
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
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
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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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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
t0 - 共中心点上自激自收时间。 多次波的时距曲线方程 : x2 2 x2 td t0 d t0 d 1 2 2 2 vd 2t0 d vd vd 多次波速度
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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 1 多次波的剩余时差
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
◙ 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？