中国地质大学地震勘探原理必备复习题Word格式.docx

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纵波（P）

横波（S）

弹性介质发生体积形变所产生的波动（体积变化）

弹性介质发生切变时所产生的波动（形状变化）

是一种胀缩力形成的波

是旋转力作用形成的波

质点的振动（位移）与波的传播方向一致（声波）

质点的振动（位移）与波传播的方向垂直（绳波）

速度VelocityVP＝（（2μ+λ）/ρ）1/2

μ:

剪切模量；

λ：

拉梅常数；

ρ：

密度

波速：

VS＝（μ/ρ）1/2

当泊松比σ＝0.25时，VP/VS＝1.73，所以远离震源时总是纵波先到达检波器

可在任何介质中传播

只在弹性固体中传播，即横波不通过液体、气体，因为剪切模量＝0

纵波与横波：

Vp/Vs=（2.（1-σ）/（1-2.σ））1/2=1.732

地震波的速度是指地震波在岩层中的传播速度，简称地震速度

影响地震波速度的主要地质因素：

（1）岩石密度、地质年代对地震波速度的影响

1）速度与岩石密度、地质年代成正比，即：

密度越大、年代越老――速度越大；

2）不同的岩石具有不同的速度，不同岩石其密度可能不同――速度就不同，密度大的致密的岩石速度较大。

（2）地层的埋藏深度对速度的影响

1）速度与埋深的变化成正比关系，但并不是线性关系

2）速度变化规律，速度变化的梯度（变化率）深层与浅层不同：

浅（中）层大，速度增长快；

深层小，速度增长慢.

（3）岩石的孔隙度对速度的影响

1）一般规律：

孔隙度大，则速度就小；

2）时间平均方程:

1/v=（1-φ）/Vm+（φ/VL）

V—岩石的速度；

Vm――岩石骨架的波速；

VL―岩石孔隙中充填物的波速；

φ――孔隙度

（4）岩石中的孔隙充填物对速度的影响

不同的岩石充填物是不同的，所以，波速也不同。

砂岩速度突降是含油气的标志之一。

速度分布规律及特点：

成层性、递增性、方向性、分区性

地震速度的近似：

1、均匀介质2、层状介质3、连续介质

惠更斯原理（波前原理）：

波在传播过程中，任一时刻的波前面上的每一点都可以看作是一个新的点震源，由它产生二次扰动，形成子波前，这些子波前的包络面，就是新的波前面。

惠更斯――菲列涅耳原理：

波传播时，任一点处质点的新扰动，相当于上一时刻波前面上全部新震源所产生的子波在该点处相互干涉叠加形成的合成波。

费马原理（射线原理）：

波沿射线传播的时间是最小的――费马时间最小原理。

由费马原理可推出：

1）地震波总是沿射线传播，以保证波到达时所用旅行时间最少准则

2）地震波沿垂直于等时面的路线传播所用旅行时间最少

3）等时面与射线总是互相垂直

斯奈尔定律（反射――折射定律）：

sin（αr）/V1=sin（αf）/V1=sinβ/V2=P

反射波的形成及特点

1）反射系数定义式：

在垂直入射时，反射波和入射波振幅之比，用R表示。

即R＝A反/A入

2）反射系数计算公式：

R＝A反/A入=（ρ2V2–ρ1V1）/（ρ2V2+ρ1V1）=（Z2-Z1）/（Z2+Z1）

3）反射系数一般形式：

R=（Zn-Zn-1）/（Zn+Zn-1）值域为（-1—1）

4）形成反射波的条件是：

上、下介质界面必须是一个波阻抗界面，即波阻抗差不为零。

反射波的特点:

1）形成反射波的条件必须是：

上、下介质的波阻抗差不为零；

2）反射波的强度取决于R的大小，R大→反射波强；

3）反射波极性的变化取决于R的正负，R>

0,正极性，（反射波与入射波极性一致，正极性）；

R<

0，（反射波与入射波极性相反，负极性）；

（国际SEG规定）

透射波的形成及特点：

1）透射系数定义：

透射波的振幅与入射波振幅之比，用T表示，即，T=At/A入

2）物理含义：

入射波的能量有多少转换为透射波能量。

3）计算公式：

据理论证明，当波垂直入射时，透射系数可写为：

T=1-R

T=At/A入=（2.ρ1V1）/（ρ1V1+ρ2V2）=2Z1/（Z1+Z2）

4）透射系数取值范围：

0≤T≤2T总是为正，

5）透射波与入射波相位总是一致的

特点：

1）透射波形成的条件，只有在上，下介质波的传播速度不相等时，即，速度界面；

T≠0；

2）透射波的强度取决于透射系数的大小；

3）透射波的极性总是与入射波的极性一致。

折射波的形成及特点：

（1）形成折射波的条件：

1）下面介质的波速要大于所有上面介质的波速

2）入射角是以临界角i入射

（2）折射波的特点：

1）射线是以临界角i出射的一束平行直线且垂直于波前面；

2）波前面是一平面，与界面的夹角为i；

3）AM是折射波的第一条射线，称临界射线，M点是折射波的始点，它也是反射波射线;

4）折射波存在盲区，盲区范围Xm=2h*thi，所以折射波必须在盲区以外才可观测到，并且，h增大→Xm增大；

影响地震波振幅的主要因素：

（1）球面扩散（波前扩散）

（2）吸收衰减（3）透射损失（4）波的散射散射波（5）反射系数

吸收衰减特点：

（1）振幅衰减与波的传播距离成正比；

r越大，衰减越快，

（2）吸收系数α越大，振幅衰减越快；

（3）高频易被吸收，即吸收有选择特点；

（4）不同岩石的吸收是不同的，表层，松散地层吸收系数大，致密的碳酸盐岩、结晶岩吸收系数小；

（5）横波的吸收系数大于纵波的吸收系数。

球面扩散（波前扩散）其能量（振幅）衰减规律是：

振幅与传播距离成反比。

A=c.（1/r）,c=（E/4.π）1/2

1）在均匀介质中：

反射波的振幅与传播距离成反比，按1/r规律衰减，r越大，A越小；

2）在层状介质中：

波前扩散的速率比均匀介质中快。

原因是：

在层状介质中，深处的速度大于浅处，波的射线为折射线，球面比均匀介质大

一个界面地震波时距曲线

地震记录--以测线方式记录地震波的反射或折射波。

地震测线--观测点（接收点）以线性方式排列成线。

一个震源用一条测线接收，称二维地震观测；

用多条测线接收称三维观测。

一般炮点和接收点都放在同一测线上，叫纵测线，炮点与接收点不在同一线上，叫非纵测线。

炮检距--激发点到接收点的距离叫炮检距，也叫偏移距。

炮间距--炮与炮之间的距离；

道间距--道与道间的距离；

线距--测线间的距离；

时距曲线：

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。

共炮点时距曲线CSP:

由一点激发，若干接收点接收，所记录的时距曲线；

共炮点反射波时距曲线特点:

A.是一双曲线Hyperbola（以X=0，t坐标对称）；

B．曲线顶点坐标（X=0，t=2h/v），也是极小点tmin=2h/v；

C．t0特征点，他是在t轴上的截距，t0=2h/v，又称回声时间，自激自收时间，界面法线的双程旅行时，h=t0V/2,可确定炮点处界面法线的深度；

D．双曲线以t=X/V为渐近线，直达波是反射波的渐近线，（直达波总是先到达接收点）；

E．时距曲线对应地下一段反射界面。

正常时差定义:

任一接收点反射波走时与炮点反射波走时之差；

即

Δtn=x2/（2t0v2）

正常时差特点：

a.各点正常时差不同；

b.当V,t0一定时，正常时差与X成正比，对同一个反射界面来说，随X增大，正常时差增大；

c.当X一定时，正常时差与t0成反比，t0增大，时差减小；

对地面同一检波器来说，接收到的深层反射界面的正常时差比浅层的小；

所以，浅层时距曲线陡，深层时距曲线缓。

动校正:

在水平界面的情况下，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t0时间。

这一过程叫正常时差校正，或称动校正。

共中心点（共反射点）时距曲线CMP：

炮点与接收点以某一中心点对称所记录的时距曲线；

共反射点时距曲线方程特点:

A．共反射点时距曲线是一双曲线hyperbola，与共炮点时距曲线形式一样t2=t02+X2/V2；

B．双曲线的极小点位于共中心点M点的正上方，即

tmin=tm=2h/V

C.共反射点时距曲线只反映界面上一个点。

共炮点与共反射点时距曲线的异同:

两者时距曲线形式完全一样，都是双曲线，但物理含义不同；

共反射点（段）

t0含义不同

动校正含义不同

CSP

一段界面

炮点处H回声时间

各道反射时间与炮点处t0时间之差

CRP

一个反射点

M点处回声时间

各道反射时间与M点t0时间之差

倾斜界面反射波时距曲线

倾斜界面共炮点（CSP）反射波时距曲线:

A．是一双曲线hyperbola，以X=Xm=2.h.sinф为对称轴；

B．曲线顶点坐标（X=2.h.sinф,tmin=2.h.cosф/v）,总是位于界面的上倾方向，即极小点总是向界面的上倾方向偏移；

C．曲线在t轴上截距（回声时间）仍是t0=2.h/v，且t0>

tmin，如果已知t0V，则可求取炮点处界面的法线深度h—这也叫时深转换。

D．时距曲线弯曲情况:

对不同深度界面而言浅层曲线陡，深层曲线缓；

E．反射界面长度与炮检距关系:

当界面水平时，地下反射界面长度是地表炮检距的一半.

倾角时差概念

界面倾斜，倾角为ф，测线与界面倾向一致，这时虽然还有OS=OS’=x，但，它们之差称为倾角时差

真速度（V）：

波沿射线方向传播的速度；

视速度（V*）：

沿任意方向观测波前传播时，所测得的速度，

V*=V.ΔX/ΔS=V/sinφ

反射点分散的规律:

a.倾角越大，分散程度越大；

b.X越大，分散程度越大；

C.深度越大，分散程度越小。

VΦ=V/cosΦ--称等效速度

多个界面地震波时距曲线

平均速度定义：

波垂直穿过地层的总厚度与总的传播时间之比.

平均速度的特点:

1）平均速度与X无关；

2）平均速度不是简单的算术平均，而是加权平均；

3）当X=0时，法线入射，α1=α2=0,所以cosα=1，所以Va=V,平均速度在X=0处是正确的

均方根速度定义：

把层状介质的波的高次曲线看成是二次曲线，此时波所具有的速度叫均方根速度

多次波类型:

全程多次波、非全程多次波

识别多次波的标志：

（1）时距曲线仍为双曲线，且极小点仍位于界面上倾方向，但偏移距）比一次波偏移距大，X二次波=4.X一次波

（2） 

多次波t0ˊ与一次波t0时间近似成倍数关系；

x=0时,t01=2h’/V==t02cosΦ

当Φ很小时，cosΦ→1，所以，t0’=2t0

（3）假想界面的视倾角与R界面的视倾角成倍数关系；

Φ’=2Φ

断面波与倾斜界面的反射波时距曲线类似，但有差别：

倾角大，反射系数不稳定，会出现反相位现象。

断面反射波具有忽强忽弱、时隐时现波形变化和断续出现等特征。

一个水平界面折射波时距曲线特征：

时距曲线为直线，斜率为1/v1

x=0时，t=ti为时距曲线反向延长线与时间轴的交点；

“盲区”，xoM=2h0tgθ,h0↑,ＸＯＭ↑

第三章采集

组合对面波的作用：

因为有较大的时差，两个波明显不同相，所以叠加后能量降低，振幅变小。

组合对于面波来说，相当于不同位置，不同时间波的非同相叠加，叠加后能量（振幅）变小。

（压制了面波）

观测系统的术语

1）检波道数（N）：

地震勘探施工中，检波器沿测线等距离布置在地面上的个数，（接收点数），如N=24，48，96。

。

1024。

2）道间距（Δx）两个检波器之间的距离，一般Δx=25-100米。

3）接收距（L）：

安排检波器的地表长度，L=（N-1）.Δx

4）放炮形式：

（1）中间放炮，

（2）端点放炮；

5）偏移距（X1）：

检波器离开炮点的距离；

X1必须是Δx的整数倍。

X1=0，零偏移距。

6）排列长度（X）：

一个炮点与24或更多道检波器所组成的测线段，

当偏移距X1=0时，排列长度为X=L=（N-1）.Δx

当偏移距X1不等于0时，X=L+X1

7）最大炮检距（Xmax）（Offset-炮检距）：

它是指炮点到最远检波器的距离，数值上等于排列长度。

多次覆盖目的：

突出反射波，压制干扰波，提高资料的信噪比。

它是提高资料信噪比的另一种方法，主要是压制多次波，也是目前野外最常用的一种方法。

动校正速度误差对叠加效果的影响：

1）速度准确→求出的动校正量准确→动校正后→剩余时差为0→叠加为同相叠加→叠加后，能量增强。

2）速度偏大→求出的动校正量偏小→动校正后（校正不足）→剩余时差大于0→叠加为不同相叠加→叠加后→能量减弱。

3）速度偏小→求出的动校正量偏大→动校正后（校正过量）→剩余时差小于0→叠加为不同相叠加→叠加后→能量减弱。

注：

如果速度=多次波多速度，将使多次波不是受到压制而是增强了

第五章处理

静校正处理：

井深校正、地形校正、低速带校正

井深校正：

（式中V0是低速带波速，V为基岩波速，h0+hj为炮井中低速带厚度，h是基岩中炸药埋置深度。

此式前面取负号）

地形校正量为

测点高于基准面时为正，低于基准面时为负

低速带校正：

总的校正量为：

动校正：

1）同一道波，浅层畸变大，深层畸变小；

2）不同道上同一层,炮检距大的畸变大，炮检距小的畸变小；

3）处理畸变的方法是切除，即将畸变大的那部分样值冲零。

地震剖面的特点：

1）反射振幅的大小取决于反射系数的绝对值；

2）极性取决于反射系数的正负；

3）时间取决于反射界面的深度和波速。

地震剖面上识别各种波的标志

识别一个波，需要考虑以下四个特征（反射波）：

同相性、振幅显著增强、波形相似、时差变化规律

水平叠加剖面的特点

1）在测线上同一点，钻井资料得到的地层分界面与时间剖面上的同相轴在数量上，位置上常常不是一一对应的；

2）时间剖面上同相轴及波形本身包含了地下地层构造与岩性的信息，这也是构造与岩性解释的基础；

3）地质剖面反映的是沿测线铅垂剖面上的地质情况（深度、分层、岩性），时间剖面是来自三维空间上的地震反射层的法线反射时间，并显示在记录点的正下方。

层位标定—合成地震记录

断层在时间剖面上的主要特征：

1）同相轴错断；

2）反射波同相轴数目突然增减或消失，波组间隔变化；

3）反射波同相轴形状突变，出现反射零乱或空白带；

4）同相轴分叉，合并，扭曲，强相位转换等；

5）异常波的出现如绕射波，断面反射波等。

识图部分见PPT第8章

简答:

1.简述地震勘探原理

地震勘探根据岩石的弹性差别进行工作的,波遇到障碍物会发生反射和透射,折射.通过测反射波和透射波的性质,可以确定障碍物的距离.地震勘探是人工激发地震波.通过在地面布置测线,接收反射波,然后进行一些处理,从而来反映地下构造情况,为寻找油气和其他勘探目的的服务,生产工作包括三个环节:

1野外数据采集2室内数据处理3地震资料解释,与其他方法相比,具有高精度的优点,但耗资大.

2.有效波与干扰波的区别?

分别用什么方法压制?

1有效波与干扰波在传播方向上有可能不同,可以用组合检波来压制.

2有效波与干扰波在频道上有差别,可以采用频率滤波来压制,即带通滤波.

3有效波与干扰波在动校正后在剩余时差可能有差别,可以采用多次叠加来压制.

4有效波与干扰波在他们出现的规律上可能有差别,也可以用组合方法来压制.

3.写出水平叠加剖面的形成过程,并指出有何缺陷?

1地震资料采集2进行室内的解编,即将资料转变为道序形式和处理系统内部格式表示的数据形式3道编辑,删除废炮,废道及类脉冲等非期望波.4观测系统的定义5切除处理6静校正,消除地形等的影响7滤波8振幅校正9反褶积,提高分辨率10速度分析和动校正11水平叠加,这便是水平叠加剖面的形成过程.其缺点是:

当界面倾斜时,我们按共中心点关系进行抽道集,动校正,水平叠加,其实并不是真的共反射点叠加,在剖面上存在绕射波没有收敛干涉带没有分解,凹转波没有归位等问题.叠加部总是把界面上反射点的位置显示在地面,共中心点下方的铅垂线上,水平界面时与实际情况符合,倾斜时与情况不符.

4.影响水平叠加效果的因素有那些?

多次覆盖参数的选择,动校正速度的大小,地层本身的性质.

5.在地震剖面上常见的异常波识别标志有那些?

常见的异常波有三种即岩性突变点,有关的绕射波,断面处出现断面反射波和凹界面产生的回转波.绕射波同相轴经动校正水平叠加后为曲线.而反射波经动校正后为一条直线,断面反射波在地震剖面上表现为同相轴断开，数目突增减或消失,同相轴突变,反射零乱或出现空白带和标准反射波同相轴发生分叉,合并,扭曲.强相位转换等现象.回转波在剖面上主要表现为蝴蝶结状同相轴交逆叉.

6.地震反射界面的地质意义是什么?

地震反射界面指波阻抗存在差异的界面,他不能完全反映岩性存在差异的界面,但是能反映一些岩性突变点,如不整合面,断续,以及凹界面等,从而帮助查明地下构造.

7.简述费马原理与惠更斯原理?

并用费马原理证明地震波反射定律

费马原理:

波在各种介质中传播遵循时间最短原理,可用数学上求最小值方法,利用费马原理证明地震波反射定律.

惠更撕原理:

波前传播至一位置,可以看作一个新的波源,每个质点都激发球面波向前传播.

8.检波器组合能压制那类干扰波?

为什么?

检波器组合可以压制与有效波方向上有差别的干扰波,首先检波器组合可以使信号增强,但有效波增强幅度大,干扰波相对得到压制,其次,检波器组合可以使通放带变窄,则相应压制带就变宽了,所以说可以压制方向存在差别的干扰波.

9.简述地震记录面貌的形成物理过程,学写出制作人工合成地震记录的过程及他的作用.

地震记录面貌形成过程,人工合成地震记录指地震子波s（t）和各个地层界面的反射系数随界面双程垂直时间t的变化R（t）,来计算反射率地震记录x（t）.可以用来辅助确定反射同相轴对应的地质层位,复杂构造解释,小砂体的固定等,另外可以初步估计反射的界面,深度,品质,主要的多次波能量衰减情况等.

10.什么叫观测系统?

地震勘探中指地震波的激发点与接收点的相互位置关系.

11.为什么要进行偏移处理?

偏移处理后的剖面与常见的水平叠加剖面有何不同?

由于水平叠加的剖面存在自身的一些缺点,如绕射波没有收敛，干涉带没有分解,回转波没有归位等,并且其显示出来的反射点位置也往往不是地下真实的位置,因此要求进行偏移处理,经过处理后,剖面上绕射波收敛,回转波归位,从而更真实的反映地下的构造形态.

12.什么叫叠加速度谱?

什么叫速度扫描?

叠加速度谱指将每个t0时刻上计算出的各个速度值对应的振幅平均绝对值在t0-v平面上以能量团的形式绘制出来.速度扫描指对在速度谱分析的基础上,对叠加效果不好的层段和区段,在速度谱分析的粗略拾值附近,用一系列小间隔的叠加速度表试探值作为一个叠加速度常变量,用他们分别对选定层位区段的数据进行动校正叠加,一叠加效果上判断各层的最加叠加速度值,用他们去修改叠加速度函数,用作最终动校正叠加的速度函数.

13.动校正的用途是什么?

动校正就是从观测旅行时间中减去正常时差,他的作用是将非零炮检距近似转化为零炮检距,从而使叠加后能客观的反映地下形态.

15.影响地震波振幅强弱的因素有那些?

振幅信息在地震资料中解释中有那些用途?

震源,激发条件与环境,地层的反射系数的值大小,波速,各种噪声干扰,传播介质对波能的吸收等.有以下用途:

1识别有效波,进行波对比.2估算薄层厚度3利用反射波振幅的异常检测油气,油水界面,即亮点技术4可以了解岩性信息5进行岩性解释和油气检测.

16.为什么说水平叠加时间剖面不是地质剖面的简单映象?

一般情况下,在地层倾角小,构造简单的情况下,能较直观反映地下剖面,但是又有较大的差别:

1根据钻井资料得到的地质剖面上的地层界面,与时间剖面上的同相轴在数量上,位置上常常有差别,不一一对应.2时间剖面上的反射波同相轴及波形本身包含了地下地层的构造信息和岩性信息,但反射波同相轴是与地下界面对应的，与两个层有关,必须经过处理,才能与地质剖面更直接对比3地质剖面反映沿铅重方向上的地质情况,而时间剖面是来自三维空间的信息4实际构造复杂,可使用相轴与地下真实情况有误差,另外还常有异常波干扰等.

17.地震检波器组合有何作用?

列举几种组合形式?

海上采用什么形式?

组合可以压制干扰波,提高信噪比,改善地震记录的质量,有线性和不等灵敏度组合,面积型的组合,如星型,三角形,矩形.1野外的检波器组合2野外震源组合3室内的混波.

18.断层在地震剖面上的识别标志主要有那些?

1同相轴错断2反射同相轴数目突增减或消失,波阻间隔突然变化3反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带4标准反射波同相轴发生分叉,合并,扭曲,强相位转换等现象5异常波出现.

3D水平切片的基本特点：

水平切片是利用平行于时间（或深度）基准面的平面切割3D数据体得到的。

水平切片上的反射同相轴是上述平面切割各层反射波得到的图像。

同相轴的宽度与反射波的频率及界面倾角有关。

频率越小，同相轴越宽；

界面倾角越小，同相轴越宽；

水平切片上反射同相轴的走向是界面的走向。

19.水平叠加地震时间剖面是如何形成的?

为什么要进行地震资料室内处理?

1解编2道编辑3观测系统定义4切除处理5静校正6滤波7振幅校正8反褶积9速度分析和动校正10叠加.

因为野外记录的数据一方面存在多种干扰能量,需要通过处理手段予以清除,另一方面其表现形式很不直观,与地下地质构造形态间的关系不明显,不能方便的反映岩层构造形态和特征,更不能反映岩性,储层等方面的变化,因此需要进行是室内处理,消除干扰,方便地质解释,以便指导工作.

20.地震勘探基本上分为三个环节

第一阶段是野外工作,第二是室内资料处理,第三是地震资料的解释.

21.影响地震记录分辨能力的因素很多,例如影响△t的主要