地震勘探原理复习资料Word格式.docx
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16.时距曲线:
地震波从震源出发传播到各观测点的旅行时t与观测点相对于激发点的水平距离(即炮检距)x之间的关系曲线
17.地震波的类型:
(1)按质点振动方向分:
纵波和横波
(2)按波动传播的空间范围分:
体波和面波
(3)按传播路径的特点分:
直达波,反射波,折射波,透射波
(4)按照入射波,反射波和透射波的类型是否相同来分:
同类波和转换波
(5)按照波在地震勘探中的地位分:
有效波,干扰波和特殊波
18.纵测线:
在二维地震勘探中,激发点和接收点在同一条直线上的测线
19.正常时差:
界面水平时,对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波与以零炮检距进行观测得到的反射波旅行时之差
20.水平时差校正:
界面水平时,从观测到的旅行时中减去正常时差,得到的相当于x/2处的t0时间。
这一过程叫做水平时差校正或动校正
21.倾角时差:
由激发点两测对称位置观测到的来自同一倾斜界面的反射波旅行时差
22.速度垂向变化的地质模型:
(1)均匀介质反射界面R上的介质均匀,波速为常数,界面为水平或者倾斜平面
(2)层状介质:
地层剖面是层状,每层内速度都均匀,但各层速度不同,界面为水平或者倾斜平面
(3)连续介质:
在界面上,介质1与介质2中波速不同,且介质1内部的波速不是常数,是连续变化的
23.引入平均速度的意义:
是对介质结构的简化,将时间最短路径转化为路程最短路径
24.直达波:
由震源出发向外传播,未遇到分界面而直接到达接收点的波
25.回折波:
由震源出发,沿着一条圆弧形射线,先到达某一深度后又向上拐回地面到达观测点。
这种波就叫回折波
26.折射波:
地震波在传播中遇到下层的波速大于上层波速的弹性分界面,而且入射角达到临界角(使透射角为90°
)时,透过波将沿分界面滑行,又引起界面上部地层质点振动并传回地面,这种波称为折射波
27.看书本53页的图,理解它的含义
28.证明“在临界角以外,界面上任一点滑行波比入射波先到”,自己推一下证明过程
第三章:
地震资料采集方法与技术
1.陆地施工,试验的项目有:
(1)干扰波调查,包括干扰波的类型和特征
(2)地震地质条件的了解:
如低速带特点,速度剖面特点,地震界面是否存在等
(3)选择最佳激发条件,如激发岩性,激发药量,激发方式
(4)选择接收和记录的最佳条件:
包括最佳观测系统,组合形式和仪器因素等
2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;
使各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)。
3.干扰波的类型和特点:
(1)规则干扰:
面波:
1、频率低传播速度小:
20~30hz;
100~1000m/s。
2、能量较强,衰减较慢,具有波散性,常呈扫菷状展开。
3、井中比土坑激发面波能量弱;
含水层中比非含水层中激发面波能量弱;
致密中速层比致密低速层弱
4、时距曲线是直线:
视速度=真速度。
声波:
1、在土坑,浅水池,干井激发产生声波;
2、速度低而稳定,约为340m/s;
3、频率高,延续时间短,呈窄带
浅层折射波:
1、浅层有高速层或第四系下面的老地层埋藏较浅时,可观测到;
2、速度=1800~3000m/s;
3、只干扰0.2~0.4秒后的浅层反射波。
4、同相轴为直线
侧面波:
来自于射线平面以外,地表条件复杂时出现
多次波:
地下较浅处存在波阻抗差较大的界面时会出现多次波,时距曲线比一次波大。
识别方法有:
速度谱,速度资料,合成地震记录,自相关分析,VSP剖面以及钻井资料
(2).不规则干扰:
微震:
与激发震源无关的地面扰动叫微震。
主要由风吹草动,海浪,水流,人畜走动机器开动等外因造成
低频和高频背景干扰:
松散介质易形成低频干扰,坚硬介质易形成高频干扰。
二者出现在整张记录上,显得杂乱无章
特殊干扰波:
4.重复冲击:
激发后形成的气泡在浮出水面前反复膨胀和收缩形成冲击波。
在初至后一定时间内出现与初至波视速度和方向相同的振动。
采用组合激发或者蒸汽枪来消除。
5.交混回响:
海底起伏变化频繁时,由于海底上地震波的散射及水层中不同次数多次波相互干涉形成一种高频干扰,叫交混回响。
6.鸣震:
海底平坦且反射系数稳定的界面,进入水层内的能量产生多次反射造成水层共振,称为鸣震。
具有稳定的似正弦波形,延续时间长。
7.海上震源类型:
电火花震源(高压放电原理),无气泡蒸汽枪(释放高温蒸汽引起振动),空气枪(瞬间释放压缩空气引起振动)
8.观测系统:
地震波的激发点与接收点的相互位置关系
9.地震测线的布置原则:
(1)测线应为直线,确保反映的构造形态比较真实
(2)测线应垂直构造走向,目的是更加真实的反映构造形态,为绘制构造图提供方便
(3)测线足够长,可以控制构造形态和地质目标
(4)注意和邻区早年测线的连接
(5)测线经过主要探井
10.观测系统的图示法:
见书本74和75页,记住75页的公式和图
11.对地震波激发的基本要求:
(1)地震波能量要足够强
(2)有效波与干扰波之间在能量和频谱方面要有显著差异
(3)激发的地震波要具有“高分辨率,高保真度,高信噪比“
(4)同一工区内的震源类型,激发参数,记录特征应一致,及记录面貌的一致和稳定性
12.对地震波接收的基本要求:
(1)具备强大的信号放大功能
(2)记录的原始地震资料要有良好的信躁比
(3)具备足够大的动态范围
(4)记录的原始地震信息具有良好的分辨能力
(5)对记录仪器的要求:
具有高度一致的多道;
原始记录长度任意可选;
能保存好原始记录信息;
计时准确,操作简单且抗干扰能力强
13.低速带:
在地表附近一定深度内,地震波的传播速度比其下面的地层的波速低很多,该深度范围称为低速带
14.高速带:
低速带与相对高速层之间的一层速度偏低的过渡区
15.低速带测定的基本方法:
看书本95页至98页
16.静校正:
对由于地形起伏,地表低降速带横向变化对地震波传播产生的影响进行校正
17.地震组合法:
利用有效波与干扰波的传播方向不同来压制干扰波(随机干扰和面波之类的低视速度规则干扰)。
所谓组合,即用多个检波器接收的信号作为一个地震道输出或者多个震源同时激发构成一个总震源。
(记住书本102到104页的组合检波的方法原理)
18.记住书本102到104页的组合检波的方法原理,105页的图
19.统计效应:
组合的统计效应G定义为组合前后信躁比的比值。
组内距大于随机干扰的相关半径时,若检波器个数为n,则统计效应G的值为n的平方根,即组合后的信噪比比组合前的信噪比高了√m倍
20.-组合的频率效应:
在垂直入射时组合后的波形不变化。
组合后不同谐波分量的谱的放大倍数的不等,组合检波系统相当于一个频率滤波.对地震波来说,组合相当于低通滤波器。
△t越大,通放带越窄,即压制的频率范围越宽。
由于△t=△x/v,因此组内距△x越大,频率滤波作用越强烈。
缺点:
使有效波畸变,地震分辨率降低,且检波器个数越多,组内距越大,这两种效果越严重
21,组合的平均效应:
包括对地面和对地下界面的平均效应。
积极一面:
把地表地质构造微小变化相互平均了,因而使有效波具有比较规则的波形,有利于波的对比;
消极一面:
降低了分辨率,反射波不是都来自于同一个反射点,对反射界面平均,使细节模糊了,易漏掉一些小断层和小构造
22.组合方式的分类:
(1)不等灵敏度组合:
是线性组合的一种,沿侧线布置检波器,但每个点放置的检波器灵敏度不同。
对等腰三角形不等灵敏度组合来说,它的压制带极值比简单线性组合低得多,对干扰波压制效果更好。
(2)面积组合:
组合时检波器不是放在一条线上,而是布置在一个面积上。
当存在来自于不同方向的规则干扰波时,采用面积组合较合适。
实际中多用矩形面积组合。
等效变换方法是基于平面波的假设,即在组合检波器所分布的面积内,地震波可看作平面波,将面积组合内各检波器位置投影到波在地面的传播方向上,这样就将面积组合化为线性组合问题了
(3)震源组合:
如组合爆炸或用几台可控震源同时工作。
一般与检波器组合和多次覆盖结合使用来取得更好的资料采集效果。
震检联合组合的方向特性曲线比仅用检波器组合的要窄,压制带的极值要小得多,且震源组合数越大,效果越明显
23.多次波的类型:
(1)全程多次波:
在某一深层界面产生的反射波,在地面又发生反射,向下在同一界面发生反射,来回多次
(2)短程多次波:
波从某一深部界面反射回来后,在地面向下反射,之后在一个较浅的界面发生反射。
(3)微屈多次波:
在地下几个界面发生多次反射,反射路径不对称,与短程多次波无明显区别
(4)虚反射:
井中爆炸激发,地震波的一部分能量向上传播,遇到潜水面再向下反射,这个波称为虚反射
24.多次波的叠加特性:
仔细看看书本128至135页
25.影响叠加效果的因素:
(1)速度:
若叠加速度大于有效反射波的真速度,动校正量过小,反射波同相轴仍是曲线,地震记录上,同相轴方向与初至波同相轴方向一致;
若叠加速度小于有效波真速度,动校正过量,其同相轴与初至波的相反;
若叠加速度等于多次波速度,叠加后多次波增强,有效波减弱。
(2)地层倾斜的影响:
共反射点分散:
此时的叠加是共中心点叠加而非共反射点叠加。
倾角越大,分散的距离越大,对叠加效果影响越大。
剩余时差:
倾斜地层的剩余时差总是负的,在用水平界面的动校正量校正时,总是校正过量
第四章
1.地震波传播速度的影响因素:
(1)岩石的弹性常数
(2)岩性:
一般来说,火成岩地震波速度的平均值比其他类型的要高,大多数变质岩的地震波速度变化大,沉积岩的地震波速度密切依赖于孔隙度和孔隙流体
(3)密度:
密度越大,速度越高
(4)地质年代和构造史:
岩石越老速度越大;
褶皱地区速度往往变大,隆起的构造顶部速度往往变小,即构造作用力越大,速度越大
(5)孔隙度和孔隙流体:
孔隙度越大,速度越小;
孔隙有流体时,速度也降低
(6)埋藏深度:
埋深增加,速度增大,但速度增加的趋势会减慢
(7)频率和温度:
频率对速度影响微弱;
温度上升,波速会略微减小
2几种速度的定义
平均速度:
某一界面以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过某界面以上各层总厚度与总时间之比
均方根速度:
把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似的看成双曲线,求出的速度就是这一水平层状介质的均方根速度
等效速度:
介质的地震波速度除以地层倾角的余弦值,得到的就是等效速速度。
它的意义在于,用等效速度按水平界面动校正公式对共中心点道集进行动校正可以消除剩余时差,但无法解决反射点分散的问题
叠加速度:
在一般情况下,将共中心点反射波时距曲线看作双曲线,用一个共同的式子表示:
t^2=(t0)^2+x^2/(va)^2,Va为叠加速度。
对于水平层状介质来说,Va就是均方根速度,对倾斜界面来说,它就是等效速度
层速度:
相对稳定或岩性基本一致的沉积地层所对应的速度称为该层的层速度
3.如何求取叠加速度:
就是对一组共反射点道集上的某个同相轴,利用双曲线公式选用一系列不同的速度Vi计算各道的动校正量,对各道进行动校正,当取某一个Vi能把同相轴校成水平直线(将得到最好的叠加效果)时,这个Vi就是这条同相轴对应的叠加速度。
4.各种速度的相互关系及计算:
看书本156页到164页
5.地震波速度的测定方法:
VSP,声波测井,速度谱分析。
看书本151至156
6.合成地震记录制作的一般流程是:
由速度和密度测井曲线计算得到反射系数,将反射系数与提取的地震子波进行褶积得到初始合成地震记录。
根据较精确的速度场对初始合成地震记录进行校正,再与井旁地震道匹配调整,得到最终合成地震记录
第五章:
地震资料解释的理论基础
1.地震子波在向下传播过程中,遇到波阻抗分界面就会发生反射和透射,这些分界面的反射子波在到达地面被接收时,其振幅有大有小(由反射界面反射系数的绝对值决定),极性有正有负(取决于反射系数的正负),到达时间有先后(取决于反射界面的深度和波速)。
2.褶积模型在地震勘探中应用最广的三方面:
(1)已知w(t)和r(t)求s(t),称为正演。
合成记录就是典型的一维正演,主要用于地震资料解释过程中的层位标定
(2)已知w(t)和s(t)求r(t),称为反演。
利用垂直入射和垂直反射的反射系数求波阻抗,是最基本的波阻抗反演。
反演结果用于地层,岩性,物性和含油性解释
(3)已知s(t)和r(t)求w(t),称为子波处理。
是提取地震子波的方法之一,主要用于地震资料数字处理的某些算法
3.地震剖面上识别各种波的标志:
(1)强振幅:
野外采集和室内处理中采取了很多增强信噪比的措施,地震剖面上反射有效波的能量一般大于干扰背景的能量。
若沿界面无构造或岩性突变,则反射波的振幅沿测线应当是稳定的或者渐变的
(2)波形相似性:
震源激发的子波基本相同,同一界面传播的路程相近,传播过程所经受的地层吸收等影响因素相同,导致同一反射波在相邻地震道上的波形特征相似(3)同相性:
由于同一反射波到达相邻很近的两个检波点的路程是很相近的,因而,同一反射波的相同的同相位,在相邻地震道上的到达时间也是相近的。
因而,每道记录下来的振动图是相似的,所以同相轴应是一条圆滑的曲线,有一定的规律,相邻道的波形相似或渐变(相干性)。
(4)时差变化规律:
动校正和水平叠加后,地震剖面上的每道都可以看作自激自收记录。
在地震剖面上,一次反射波的同相轴是直线;
绕射波和多次波仍是弯曲的;
折射波和直达波等在共激发点记录上是直线型的的同相轴,动校正后,变为曲线。
4:
凸界面的反射波:
同相轴在水平叠加剖面上出现的范围比实际的背斜构造的范围宽,易造成与两翼较平的反射波发生干涉。
曲率相同时,埋深越深,凸界面的反射波出现范围越大,且凸界面对反射波能量具有发散作用。
对此问题一般用偏移处理解决
5.凹界面的反射波(就是回转波):
设凹界面曲率半径为ρ,埋深为H,凹界面可分为三类:
聚焦型(ρ=H),回转型(ρ<
H),平缓型(ρ>
H)。
回转波的时距曲线具有交结点和回转点,即界面上的反射点坐标和时距曲线上的点的坐标不是一一对应。
只有ρ<
H时才有回转波。
6.看书本173页的图,174页关于回转波形成的那部分内容
7.绕射波:
波在传播过程中遇到地层或岩性突变点(断层的断棱,岩性尖灭点,不整合面的突起点),这些突变点就成为新震源,再次发出球面子波向四周传播,这种波叫绕射波
8.分辨率的定义:
时间间隔的倒数称为分辨率,采用相对值表示。
横向分辨率:
在地震记录或水平叠加剖面上能分辨相邻地质体的最小宽度。
通常由第一。
菲涅耳带半径来确定。
第一菲涅耳带的半径R为:
R=(Vav/2)(t0/fm)^0.5,fm为地震波的主频,经偏移处理后,R大大减小(程度受空间采样率,观测系统等影响)
垂向分辨率:
地震记录或地震剖面上能分辨的最小地层厚度
9.分辨率极限准则:
瑞雷标准(Rayleigh):
两个子波到达时差大于或等于子波的半个视周期,则这两个子波是可以分辨的。
瑞克标准(Ricker):
两个子波的到达时差大于或等于子波主极值左右侧两个拐点间隔时,这两个子波可以分辨。
维代斯标准(Widess):
当地层厚度小于四分之一波长大于八分之一波长时,其振幅随地层厚度变化,根据复波振幅可计算出薄层厚度。
10.看看书本193页,但不需要背。
11.根据相交测线求真倾角:
具体方法见书本200页
12.各种偏移方法的基本原理:
见书本201页
第六章:
地震资料构造解释的主要内容和基本方法
1.构造解释的基本内容:
(1)反射波的对比追踪:
识别真正来自于地下各界面的反射波,并且在一条或多条地震剖面上识别属于同一界面的反射波
(2)地震资料的构造解释:
根据钻井和测井资料,结合地震资料各反射层的特征,推断反射层对应的地质层位,分析各种地质现象,完整各种构造解释地震地层学解释以各种可能的含油气圈闭解释
(3)绘制构造图:
估算含油气储量,提供钻探井位
(4)提交研究成果:
完成各项任务后,撰写研究报告,答辩验收后按要求上交研究成果,研究报告的内容应包含:
研究区的地质特征,地震层位分析,资料解释流程及其主要工作方法,地质认识和成果图鉴,专门的储量和井位设计报告
2.层位标定:
看书本220和224页
3.地震资料地质解释的主要任务:
(1)确定标准层及其相应的地质层位,弄清地层的厚度变化及其接触关系
(2)了解构造形态及其特征
(3)确定断层的性质,落差及断面的产状
(4)了解沉积厚度
(5)划分构造带
4.地震剖面上的断层标志:
(1)反射波同相轴错断:
断层两侧反射波组、波系发生错断,而两侧波组波系关系、特征都可对应起来。
这是中小断层的表现。
其断距一般不大,延伸较短,破碎带较小。
但有时波系错断的断层也较大。
(2)标准反射波同相轴发生局部变化:
包括同相轴的分叉,合并,扭曲,强相位转换
(3)反射波同相轴突然增减或消失,波组间隔突然变化。
这往往是基底大断层的表现,并常常出现在盆地边缘。
这是因基底大断层的上盘大幅度抬升,地层变薄或缺失,因而反射层减少,或缺少某些反射标准层。
下降盘一边则相反,由于大幅度下降,沉积层发育,因而反射同相轴明显增多,标准层较齐全。
(4)反射波同相轴产状突变,反射零乱或出现空白带:
断层错动引起两侧地层产状突变,或断层面的屏蔽作用和对射线的畸变造成的。
(5)出现特殊波:
在反射层错断处,往往伴随出现断面波和绕射波
5.不整合:
不整合指上下两个地层不连续沉积,其间有较长的沉积间断,沉积间断期间,原有地层被剥蚀。
不整合分为
平行不整合:
上下两套地层的产状是平行的,由于明显的沉积间断,沉积间断面是个侵蚀面,与一般的沉积面比较,是一个不光滑、不稳定的反射界面,它在时间剖面上的特征为:
(1)反射波一般较强,但强度、波形变化大,不稳定。
(2)经常出现绕射波,有时会出现一连串绕射波,平行于反射层排列在整条剖面上
角度不整合
上下两套地层的产状是不同的,成角度接触关系,它在时间剖面上的特征为:
(1)反射波强度、波形变化大,不稳定。
(2)不整合面上下反射波逐渐靠拢,不整合面下的反射波的相位依次被不整合面上的反射波相位代替。
(3)在地层尖灭点附近,由于不整合面上下的反射波十分靠近,形成同相轴的分叉合并,同时有波的干涉。
(4)在不整合面上有时也会出现绕射波,但一般不如平行不整合的绕射波明显。
6.超覆,退覆和尖灭:
超覆是水侵发生时新地层依次超越下面老地层且沉积范围扩大形成的;
退覆是水退时新地层的沉积范围依次缩小形成的。
在地震剖面上,它们同时存在机组互相靠拢和干涉的反射波同相轴。
超覆时,不整合面之上的反射波相位依次被不整合面的反射波相位代替;
退覆则是不整合面以上地层内部,较新地层的反射波相位依次被较老地层反射波相位代替。
时间剖面上,超覆和退覆点附近常出现同相轴分叉和合并
尖灭:
就是岩层厚度逐渐减薄以至消失。
在地震剖面上表现也是同相轴的合并靠拢和相位减少。
7.火山岩体基本上可以分为两大类:
一类为喷发岩;
另一类为浅层侵入岩或次火山岩
横向上可将喷发岩分为火山口亚相合火山斜坡亚相,地震上表现为小型丘状,水平切片上呈环状,与围岩呈不连续接触。
火山斜坡亚相以明显的角度接触,振幅弱,范围小。
火山喷发溢流亚相连续性较好,振幅强,一般与地层界面平行。
浅层侵入岩的储集空间分三种:
裂缝,孔隙,溶洞。
侵入火成岩大多顺层分布,顶底反射品质好,一般呈缓丘型板状
总之,火成岩的地球物理特征是:
地震波波速大,密度大,磁化强度大,电阻率高,对地震能量吸收强烈
8.礁体的地震反射特征:
(1)在地震剖面上外形呈丘状或透镜状;
(2)礁体内部往往反射紊乱,连续性很差,或呈无反射的“空白”。
这是因为生物礁是由生物遗骸堆积而成,其内部没有沉积层理。
(3)通常,礁与相邻地层间存在速度差异。
当礁体比相邻地层的速度低时,其下伏层的反射略微下凹。
当礁体具有较高的速度时,其下伏层反射略微上凸。
(4)礁体上覆地层形成披覆构造。
礁体表面上凸形状为上覆沉积所继承,从礁顶面向上,地层起伏逐渐减小。
(5)大多数情况下,礁与周围沉积物间有岩性差异,形成较强波阻抗差,因而通常在礁面上能形成较强反射。
9.构造图层位选择原则:
(1)紧密围绕找油气的地质任务,最好选能严格控制含油气地层的地质构造特征层位
(2)能够代表某一地质时代的主要地质构造特征
(3)具有良好的地震反射特征,可以连续追踪对比的标准层
10.常速成图法:
认为整个工区内速度无横向变化。
当工区很小或工区内速度横向变化很小的时候,全工区采用统一的速度进行时深转换,把时间构造图上的t0转换为深度,从而获得深度构造图。
当工区比较大或速度横向变化比较大时,常速成图会造成假象,使实际构造变形或者构造数目变化
11.变速成图法:
当工区内速度横向变化比较大时,常速成图得到的深度构造图上构造形态和时间构造图上的一样,无法揭示地下构造真实形态。
变速成图法要求先建立工区三维平均速度场,切出沿作图层面的平均速度图,再用于时间构造图将其转换成深度构造图。
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