地震勘探

六、二维地震勘探工程设计 1、地震勘探设计的一般要求
地震勘探工程设计是野外数据采集施工的依
据。编制设计前要充分研究工区的地质概况及地 球物理特征，最好去现场进行踏勘，深入了解施 工条件 ，新区及地震地质条件复杂的地区，要编 制试验方案。然后再结合地质任务编制工程布置
图及编写工程设计文字说明书。
2、测线布置原则
2、反射波的对比
反射波的对比是指运用地震波的传播规律，分析
研究和识别出时间剖面上来自地下各反射界面上的
反射波，并且在一条或多条剖面上识别出来自地下
同一界面的反射波。 地震时间剖面对比是地震地质解释的基础。
在时间剖面上，利用反射波的各种特征，识别和追
踪同一界面反射波的过程，称为时间剖面的对比。
时间剖面反射波的对比标志： 来自同一界面的反射波，直接受界面埋藏深度、 岩性、产状、界面上下波阻抗差异等因素的影响， 在一定范围内具有相对的稳定性，使得同一层位的 反射波在相邻接收点上具有相似的特点。 属于同一界面的反射波一般具有以下三个相似 特点，称为反射波对比的三个标志： ㈠ 同相性、㈡ 波形的相似性、㈢ 振幅突出
主测线应尽量垂直地层走向或主要构造走 向，并尽可能（经过钻孔）与地质勘探线重合。 并在垂直主测线方向布置联络测线。测线长度应 能控制勘探区边界和边缘构造。
在达到较好地质效果的前提下，应尽可能
采用最低覆盖次数、较大道间距和较长排列，以 便提高生产效率和降低成本。
3、观测系统设计 ⑴试验工作 ⑵观测系统参数选取
③ 由特殊地质体产生的一些特殊波
ⅰ断面波：由于断层面上下地层岩性、物性的差异而产 生的波阻抗差引起的沿着断面产生的地震波。是确定 断层的依据之一。 ⅱ回转波：满足一定深度和曲率条件的地下凹界面上产 生的反射波。 ⅲ绕射波：当地震波传到断层的断点、地层的尖灭点或 地层不整合的突变点时，这些点将会形成新的震源， 再次发射球面波向四周传播，这种波称为绕射波。
正常时差校正：就是消除正常时差。
就是要获得正确的叠加速度。
就是把不同炮、不同偏移距的地震叠加在 一起，叠加可以压制噪声以提高信噪比。 当界面倾斜时,水平叠加时间剖面同相轴形态 与真实界面的产状不一致,出现偏移。因此必 须对水平叠加时间剖面进行偏移归位处理。
6、叠加-水平叠加
7、偏移归位
第三部分 地震数据地质解释 地震资料的地质解释:指根据地震资料确定地质 构造的形态和空间位置，推测地层的岩性，厚度及 层间接触关系。 解释内容主要有：构造解释 地层解释 岩性解释
㈡ 与地震勘探有关的地震波
地震波可分为入射波、反射波、直达波、 透射波、折射波、滑行波等几种。 ①直达波（以传播路径的特点来划分）由震源出 发没有遇到分界面（没产生反射）而直接到达接收点 的波。用于区别反射波。 ②有效波和干扰波：在反射波法地震勘探中，习 惯上把地震一次反射波称为有效波，而把妨害记录有 效波的其它所有波都称为干扰波。如面波、多次波， 直达波、折射波有时也是干扰波。
第二部分
地震勘探数据处理
一．为什么要进行数据处理？
1、将不容易解释的原始资料变成容易解释的时间剖面； 地震记录的时距曲线与地下界面形态是不一样的。因此， 直接对地震记录解释很困难，所以，只有对野外原始记录进行 处理，使它的形态与地下地质界面形态有一定的对应关系。经 过处理得到的时间剖面是地质解释人员使用的资料。
三、地震勘探的地震地质条件
1、浅部地震地质条件： ① 不利条件：地形起伏大，河网沟渠发育；低 速带厚度大，影响激发；表层结构复杂，影响深层信 号的能量，并伴生许多干扰。 ② 有利条件：地形平坦，低速带厚度小，潜水 面浅，地表附近有可塑性粘土存在。 2、深部地震地质条件： ① 要有良好的物性分界面（地质界面）； ② 地层倾角越小越好； ③ 目的层之上不存在高速层。高速层将形成强反 射面，产生屏蔽作用。
四、地震波传播的基本原理
1、惠更斯原理
2、费马原理
3、叠加原理
4、互换原理
五、斯奈尔定理 Snell’s law
（反射、折射定理）： 入射 波 当地震波传播中 遇到弹性分界面， 地震波要产生反射 介质 介质 与透射，它们服从 1. Snell’s law: sin sin sin
地震勘探三大部分
第一部分
地震勘探野外数据采集
第二部分
地震数据处理 第三部分
地震数据地质解释
第一部分 地震勘探野外数据采集
一、地震仪器
1、检波器： 检波器是一种能量转换的传感器，能把地震 波引起的地面微弱的机械振动转换为电流强弱变 化的电信号。检波器要安置在致密的岩土中，要 埋直、紧、稳，使得于地面组成阻尼较好的系统。 2、地震记录仪器
的一个重要参数。
反射系数：
入射波 法线
2v2 1v1 R 2v2 1v1
v1 , 1 v2 , 2

界面

透过波
七、形成地震反射的条件
反射条件：当界面波阻抗相等时只有透射波而无 反射波,只有当界面波阻抗不等时才能产生反射波
所以：界面上下存在有波阻抗差即：Z1≠Z2 。
反射波的性质：界面上下的波阻抗差越大，反 射波就越强；反射角等于入射角；反射线、入射 线、界面上反射点的法线在一个平面内。
v1 v1 v2
反射波
界面
透射波
2、入射线、反射线、透射线、折射线与界面
法线同在一个平面内，该平面叫射线平面。
六、反射波 Reflection
反射波：当下行的地震波到达两种介质的分界面 时，其中的一部分又回到了上层介质中，这种 波称为反射波。
波阻抗：地震波传播速度与介质密度的乘积：
。它是研究界面上地震波反射强度
（d）、波组特征原则--基本一致。
6、断层解释（断点解释）
断层是一种普遍存在的地质现象，它对煤田、 煤成气、油气的运移和聚集起着重要的控制作 用，对煤田、油气田及其它有用矿产的开采十 分不利。断层可以引起复杂的剖面特征，因此 断层解释是地震构造解释的重要内容。
7、时间剖面上识别断层的标志 (1) 反射标准波组或波系的突然消失或出现，反射 层次的突然减少或增加，这是区域性断层的特征； (2) 反射标准波发生错断,由于断层规模不同，也可 表现为反射标准波组或波系的错断； (3) 反射波同相轴产状突变，记录面貌变坏，时间 剖面上出现空白带。这是由于断层错动引起的两侧 地层产状突变，或是断层面的屏蔽作用造成的。
3、2D简单连续观测系统
㈠、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。
中间激发
端点激发
㈡ 多次复盖观测系统 概念：对地下同一界面段进行重复多次观测。
㈢ 多次覆盖观测系统主要参数 –H：最深和最浅目的层深度 – φmax最大倾角 *炮点移动的道数： –叠加次数(n) ν =N/2n –接收道数(N) N：接收道数 –检波点距(△x) n：覆盖次数 –炮距 –最大、最小炮检距
三、地震波的类型
㈠ 地震波分为体波和面波两类： 体波在整个弹性介质中传播，包括纵波和横波； 纵波（P波）：纵波的传播方向和质点振动方向相同。 横波（S波）：横波的传播方向和质点振动方向垂直。 面波是在自由表面或不同弹性介质的分界面上传 播的一类特殊波。 瑞雷面波：沿着介质与大气接触的自由表面传播的波 拉夫面波：沿两个弹性介质之间的界面传T-X Curve)的概念 表示地震波的传播时间t和爆炸点与检波点之 间的距离x的关系曲线，t-x曲线，简称时距曲线。 ⑴ 共炮点时距曲线：由一点激发，若干接收点 接收，所记录的时距曲线； ⑵ 共中心点(共反射点)时距曲线：炮点与接收 点以某一中心点对称所记录的时距曲线；
4、各种构造波场的特征 地震波场是地下地质体总的地震响应，不 同形状的地质体在时间剖面上会形成不同的波 场特征。 断面波：当断层的断距较大，断层面两侧岩层的波 阻抗有明显差异时，断层面就是一个反射界面，由此 界面产生的波叫断面波。断面波的特点主要有： 1）断面波一般是大倾角反射波。 2）断面波能量强弱变化大。 3）断面波常与绕射波，凸界面反射波和回转波 伴生并相切。
一、构造解释
构造解释：是地震资料解释最基本的内容，以 水平叠加时间剖面、偏移时间剖面为主要资料，分 析时间剖面上的各种波动特征，查明地下地层的构 造形态、埋藏深度、接触关系等。构造解释主要是 运用地震波的运动学特征（如反射波旅行时、速度） 来解决岩层的空间分布问题。
1、认识地震剖面 纵向：时间相当于深度 横向：桩号、CDP号 层位：同相轴、能量强弱、连续性； 在时间剖面上波峰或波谷称为相位； 二者构成的光滑曲线叫同相轴。
5、反射层位的确定 地震时间剖面上有多个反射波同相轴。反射层 位的确定就是对反射层进行地质层位的标定，即给 地震反射层赋予具体而明确的地质含义，从而把地 震信息与地质信息联系起来。反射层位的确定一般 是借助于钻探、测井等已知地质资料确定。
层位对比解释基本原则：
（a）、相位原则--相同； （b）、波形原则--相似； （c）、振幅能量原则--横向变化较小；
二、地震波的激发
1、震源的类型 震源的类型有两种：爆炸震源和非爆炸震源。 一般多采用爆炸震源，它具有能量强、频率成 分丰富、方便、经济的特点；但在安全上有一定 的危险性。非爆炸震源多在不能使用爆炸震源的 特殊地方使用。 2、影响爆炸震源激发效果的因素： ①激发岩性 ②激发井深 ③炸药的类型和炸药量
五、地震勘探观测系统
1、地震观测系统：为了解地下各界面的情
况，必须连续追踪相应的地震波，这样就要求
激发点与接收点必须保持一定的关系。激发点 与接收点间相对空间位置关系就叫观测系统。 观测系统可分为2D（线）、3D（面积）两种。
2、观测系统的术语 ①.检波道数(N)：检波器沿测线等距离布置在地面上 的个数，(接收点数)，如N=24，48，… … ； ②.道间距(Δx)：两个检波器之间的距离； ③.接收距(L)：检波器的地表长度，L=(N-1)〃Δx ④.放炮形式：(1)中间放炮，(2)端点放炮； ⑤.偏移距(X1)：第一个检波器离开炮点的距离； ⑥.排列长度(X)：炮点与多道检波器所组成的测线段 ⑦.最大炮检距(Xmax)：指炮点到最远检波器的距离， 数值上等于排列长度。
①激发方式：端点（大、小号）、中间； ②叠加次数（n） ③接收道数（N） ④道距（∆x） ⑤偏移距： ⑥检波器个数及组合方式 ⑦激发方式：井深、药量、激发点间距
内容：
①干扰波调查； ②接收条件的选择；
③激发条件的选择；
④仪器因素的选择。
思考题：
1、野外数字地震仪的接收道数是120道，道 间距是50m，偏移距是100米，若采用单边放炮， 30次覆盖，那么沿观测线上炮点和排列分别向前 移动多少米？
反射波强度:波阻抗差越大，反射系数越大，反 射波能量越强；浅层反射界面与深层反射界面具有 相同的波阻抗差时，深层反射界面反射波强度减弱。
八、多层介质中地震波的传播
在具有多界面的介质 中，各层介质的速度不同， 波的传播不再以直线形式 传播，而是以折线形式传 播；上下界面的反射波彼 此独立互不干涉依次向上 传播。
2、通过处理得到与岩性有关的物性参数；
3、通过处理去掉干扰，去掉假象，提高信噪比。
二、数据处理的主要步骤
1、空间属性建立 2、静校正 3、滤 波 将观测系统有关数据输入处理系统。
就是地形、低速带厚度及爆炸深度校正。 利用有效波和干扰波在频率或视速度上 的差异来压制干扰波、突出有效波。
4、动校正 5、速度分析
地震勘探原理
总复习
地震勘探的基础
一、地震勘探的定义 地震勘探：就是利用岩石的弹性差异,通过
人工激发引起地壳振动产生地震波,用精密仪器记
录地表各点振动的信息（称地震波场），通过研
究地震波在地层中传播的情况, 推断地下介质的 结构和岩石的性质,从而达到寻找有用矿藏及其它
勘探目的。
二、地震勘探的方法
㈠按照波的类型进行分类（有6种）： ①、纵波勘探 P-wave ②、横波勘探 S-wave ③、面波勘探 Surface wave ④、转换波勘探 Converted wave ⑤、槽波勘探 Channel wave ⑥、多波勘探 Multi-wave ㈡按照波的传播路径进行分类（有3种）： ①、反射波法 Reflection survey/method ②、折射波法 Refraction survey/method ③、透过波法 Transmission survey/method