复杂地区浅层地震勘探采集方法探析

复杂地区浅层地震勘探采集方法探析
复杂地区浅层地震勘探采集方法探析

复杂地区浅层地震勘探采集方法探析

发表时间:2015-01-26T13:59:08.377Z 来源:《防护工程》2014年第11期供稿作者:徐光发

[导读] 地震勘探,就是利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应。

徐光发贵州地矿局第二工程勘察院贵州遵义 563000

摘要:随着社会经济的发展,地震勘探技术有着广泛的应用。在复杂地区的浅层地震勘探中,勘探的精度和准度往往会受到常规因素的影响,同时还会受到自然环境、地质地形及浅层地表性质的影响。本文主要探讨了复杂地区浅层地质勘探采集技术,以期为实际的勘探提高一定的参考。

关键词:复杂地区;浅层地震;勘探采集

引言

地震勘探,就是利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段,在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面,也得到广泛应用[1]。

1 地震勘探采集设备概述

1.1 基本构造在实际的地震勘探中,应该根据具体的勘探任务和目标,选择合适的采集设备。不同的采集设备其性能和完备性存在一定的差异[2]。

比如石油、天然气勘探中,为实现2D 或3D 的地震勘探,通常需要超过200 道的大中型采集系统;对于浅层区的地震勘探,则大多采用96道以下,且性能和完备性较小的采集系统。同时,系统采集模式的差异也体现在分布式数字传输和集中式模拟传输之上,并且A/D 位数等性能也存在较大差异。地震勘探设备的基本构造大体体制。

1.2 基本特点目前,我国大多引进国外的大中型勘探采集设备,以分布式采集系统为主,主要的特点是:(1)应用24 位A/D 转换器,提升了采集信号的质量和保真性;(2)噪声和波形畸变变较小,并具有低噪音和微畸变的特点;(2)较高的采样率和较快的频带;(4)系统性能更为完备,适应性较强。

2 地震勘探观测系统的类型

2.1 2D 地震观测2D 地震观测系统一般应用中间式放炮或者端点式放炮的覆盖观测系统[3] [4]。观测系统的选择以有效波的覆盖追踪范围及干扰波较少的区域为主。具体而言:(1)端点式放炮,适用于深度较大、道数较多的地震勘探、道数少但未保证一定的炮检距及地下层角度偏大等几种情况的勘探;(2)中间式放炮:适用于深度较小、提高效率和降低费用等情况的勘探。要注意的是,采取端点式放炮观察系统时,要确保在下倾向放炮;而中间式放炮分为对称和不对称两种。

2.2 3D 地震观测对于复杂地区浅层地震勘探而言,通常采用规则或非规则线束状3D 观测系统。在3D 操作较为困难的区域勘探观测,可采取宽线观测系统。3D 地震勘探系统选择,主要按照:(1)覆盖的次数:复杂地区浅层地震勘探一般在15 到25 次,相对简单的地区勘探一般一般在15 次以下;(2)面元的大小:空间产生假频、勘探目标大小及横向分辨率等因素都会影响勘探观测面元的大小。对于一些较小的、特殊的勘探目标,其面元的大小的要求是至少确保目标范围内有2 到4 个叠加道,在切片方面则要有4 到10 个道。为避免产生空间假频,在1个周期内至少有2 个及以上的采样点;同一波长内也应保持2 个及以上采样点;(3)炮间距的分布:最低炮检距的设定应为最浅勘探层的1 到1.2 倍,对于最高炮检距的设定会受到诸多因素的影响,但是一般要超过勘探层的深度,还应充分考虑多次波识别、速度分析等要求;(4)偏移的孔径大小;(5)斜坡带的情况:通常情况下,在水平层介质中,斜坡带约为勘探层深度的25%左右;(6)长度的记录:应记录下最深测量层位的绕射情况。

2.3 复杂地区浅层数据采集的设计对于复杂地区浅层数据采集的设计,包括:(1)复杂地区浅层3D地震勘探,应按照先测量、后设计、再施工的过程。采取此过程可根据测量出的地表变化情况设计出最优的方案。进而最大限度的实现CMP 面元中的各个炮检距的均匀性分布;(2)不规则3D 勘探采集技术,是当前收集复杂地区浅层地质3D 采集的有效方式,其可根据勘探区内的地表特征,设计出不同的观测系统,以避开障碍物体,在规制3D 不可采集区进行勘探;(3)障碍区内接收点及炮点的定位,充分掌握障碍区内及其附近区域的各个接收点和炮点的初始时间,并利用好初始时间,采取分段线性拟合方法,创建各个控制点的标准初始曲线,再根据实际初始时间与标准初始曲线间的差值,应用交汇法对各接收点和炮点的地理坐标进行计算和校正。

3 浅层地表结构的调查

对于复杂区浅层地表结构的调查方法主要有:(1)微小地震测井法:主要通过地到井的观测模式,以测定浅层速度,再划分速度层的方法。可准确、有效的确定速度的界面、计算出各层次的速度;(2)小折射法:是对低降速带调查的一种方法,可对浅层速度的界面进行有效的划分,以达到确定低俗带的厚度和速度。此方法如果持续观测,可把连续变化的浅层剖面显示出来。该方法具有操作方便、运行灵活、速度快及成本较低的特点,其不足就是不适合地形复杂、陡的地表;(3)雷达测深法:就是把声纳技术应用到地震勘探中,以测量浅层低降速带的方法。该方法科根据具体的地质、地貌情况,选取采集点分布,具有速度快、成本较低且不受地质地形的影响。

4 采集信息资料的控制及相关评价

对于复杂地区浅层地震勘探采集信息资料的控制的内容主要有三个方面:(1)勘探采集设备的检查:也就是相关采集设备的性能检测,主要按照年月日三种形式检测,检测的内容包括:噪声、波形畸变、脉冲等,检测形式不同则内容也不同;(2)质量现场控制:对于野外数据的采集多采取现场质量控制,软件多以CRISYS 和PROMAX等软件;硬件则以计算机服务器或工作站点为主;(3)采集信息的评价:根据实际勘探地区的特征,选取相应的地震勘探流程为评价标准。

5 结语

对于复杂地区浅层地的地震勘探,因目标区域的地质、地震条件较为复杂,还应地下构造不同,岩层的变化较大。所以,不但会给野外作业带来一定的困难,还会使信息的处理和分析更加复杂化。在这种情况下的地震勘探作业,主要表现是波长吸收的减退较为严重,有效波的分辨率和信噪比都不高,所以说,在投入和资源较为充分时,可适当提高道数、覆盖数等,对于观测方法,则可选择弯线勘探或宽线勘探,要根据实际选择合适的方法。

参考文献[1]沈阳,张涛,赵民等.复杂地区浅层地震勘探采集方法探讨[J].煤炭技术.2011,30(6):252-254[2]李华科,巍艳.

地震勘探原理复习题答案

绪论 一、名词解释 1.地球物理方法(ExplorationMethods):利用各种仪器在地表观测地壳上的各种物理现象,从而推断、了 解地下的地质构造特点,寻找可能的储油构造。它是一种间接找油的方法。特点:精度和成本均高于 地质法,但低于钻探方法。 2、地震勘探:就是利用人工方法激发的地震波(弹性波),研究地震波在地层中传播的规律,以查明地下的地质构造,从而来确定矿藏(包括油气、矿石、水、地热资源等)等的位置,以及获得工程地质信息。 二、简答题 1、了解地下资源信息有那些主要手段。 (1)、地质法(2)、地球物理方法(3)、钻探法(4)、综合方法:地质、物探(物化探)、钻探 结合起来,进行综合勘探。其中,地质法贯穿始终,物探是关键,钻探是归宿。 2有几种主要地球物理勘探方法,它们的基本原理。 地球物理勘探方法是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础,用专门的仪器设备 观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律,进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工 程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探,叫地球物理勘探,简称物探。相应的各种勘探方法,叫地球物理勘探方法,简称为物探方法,有地震勘探、重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地球物 理测井。 (1)重力勘探:利用岩石、矿物(地层)之间的密度差异,引起重力场变化,产生重力异常,用重 力仪测量其异常值,根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 (2)磁法勘探:利用岩石、矿物(地层)之间的磁性差异,引起磁场变化,产生磁力异常,用磁力 仪测量其异常值,根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 (3)电法勘探:利用岩石、矿物(地层)之间的电性差异,引起电(磁)场变化,产生电性异常,用 电法(磁)仪测量其异常,根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 (4)地震勘探:利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异,引起弹性波场变化,产生弹性异常(速 度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化),根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 (5)地球物理测井:电测井;电磁测井;放射性测井;声波测井;地温测井;密度测井。 3、地震勘探的主要工作环节。 (1)野外数据采集(2)室内资料处理(3)地震资料解释

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理

本科生课外研学任务书及成绩评定表 题目__地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理学生姓名____ 黄邦毅________________ 指导教师____ 严家斌____________ 学院____ 地信院________________ 专业班级___ 地科0901_______________

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理 一、引言 国内外的勘探实践表明,没有物探技术的进步,就没有更多圈闭的发现,就没有钻探成功率的提高,也就更不会有油田和储产量的快速增长。宏观看,物探的作用在勘探阶段是客观的目标评价,在开发阶段是精细的油藏描述。因此,油气勘探开发离不开地震技术和地震技术的进步与发展。如果说勘探技术是石油工业的第一生产力,那么物探技术就是获得油气储量的第一直接生产力。 纵观近些年的勘探技术的具体运用,最常见的莫过于地震勘探,所谓地震勘探就是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情形,以查明地下的地质构造,为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法! 21世纪是海洋的世纪,海洋蕴藏着很多宝贵的资源,随着生产技术的日趋进步,世界各国(包括中国在内)目前都在积极寻求开发海洋资源,在海洋的勘探开发中离不开物探,而且运用最广泛也最有效的是地震勘探。 二、海洋地震勘探 在茫茫大海里寻找石油最有效的技术方法是地球物理方法,其中主要是地震勘探方法。近几十年来,随着电子计算机的广泛应用,海洋地震勘探的数据采集和装备得到了极大的改进,数据处理技术和解释方法也得到迅速的发展。在油气勘探中,利用地震资料不仅能确定地下的构造形态、断裂分布,而且能了解地层岩性、储层厚度、储层参数甚至能直接指示地下油气的存在。在油气开发中,地震资料同测井、岩芯资料以及其它地下地质资料相结合能对油藏进行描述和监测。地震技术远远超出了石油勘探领域,已向石油开发和生产领域渗透。 用于寻找海上石油的地震反射法,和陆地的地震反射法相比,在方法基本原理、资料处理和解释方法等方面基本上是一样的。其中, 测量原理 在这类方法中,地震波在介质中传播的物理模型如图1所示。从震源O激发出的弹性波投射到反射界面上产生反射波,其条件是:入射角α等于反射角β。

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理

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本科生课外研学任务书及成绩评定表 题目__地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理学生姓名____ 黄邦毅________________ 指导教师____ 严家斌____________ 学院____ 地信院________________ 专业班级___地科0901_______________

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理 一、引言 国内外的勘探实践表明,没有物探技术的进步,就没有更多圈闭的发现,就没有钻探成功率的提高,也就更不会有油田和储产量的快速增长。宏观看,物探的作用在勘探阶段是客观的目标评价,在开发阶段是精细的油藏描述。因此,油气勘探开发离不开地震技术和地震技术的进步与发展。如果说勘探技术是石油工业的第一生产力,那么物探技术就是获得油气储量的第一直接生产力。 纵观近些年的勘探技术的具体运用,最常见的莫过于地震勘探,所谓地震勘探就是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情形,以查明地下的地质构造,为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法! 21世纪是海洋的世纪,海洋蕴藏着很多宝贵的资源,随着生产技术的日趋进步,世界各国(包括中国在内)目前都在积极寻求开发海洋资源,在海洋的勘探开发中离不开物探,而且运用最广泛也最有效的是地震勘探。 二、海洋地震勘探 在茫茫大海里寻找石油最有效的技术方法是地球物理方法,其中主要是地震勘探方法。近几十年来,随着电子计算机的广泛应用,海洋地震勘探的数据采集和装备得到了极大的改进,数据处理技术和解释方法也得到迅速的发展。在油气勘探中,利用地震资料不仅能确定地下的构造形态、断裂分布,而且能了解地层岩性、储层厚度、储层参数甚至能直接指示地下油气的存在。在油气开发中,地震资料同测井、岩芯资料以及其它地下地质资料相结合能对油藏进行描述和监测。地震技术远远超出了石油勘探领域,已向石油开发和生产领域渗透。 用于寻找海上石油的地震反射法,和陆地的地震反射法相比,在方法基本原理、资料处理和解释方法等方面基本上是一样的。其中, 测量原理 在这类方法中,地震波在介质中传播的物理模型如图1所示。从震源O激发出的弹性波投射到反射界面上产生反射波,其条件是:入射角α等于反射角β。能

地震勘探仪器原理作业及最终答案

地震勘探原理作业整理 作业一 1、地震勘探的三个阶段和每个阶段需要的设备? 地震勘探基本上可分如下三个阶段:野外数据采集、室内资料处理、地震资料解释。每一个阶段都需要相应的设备,地震勘探装备是地震勘探的物质基础。 需要的设备分别是:地震勘探仪器,大型计算机集群和交互的工作站。 2、地震勘探仪器的任务是什么? 地震勘探仪器的任务是将由震源激发的,并经地层传播反射回地表的地震波接收并记录下来3、地震勘探第一个阶段的成果是什么? 地震勘探第一阶段的最终成果,就是地震勘探仪器产生的野外地震记录,它是资料处理和资料解释的原始依据和工作基础 4、地震勘探仪器大致分为哪几代? 地震勘探仪器经历了六代: 第一代:模拟光点记录地震仪 第二代:模拟磁带记录地震仪 第三代:集中控制式数字地震仪 第四代:分布式遥测地震仪 第五代:新一代分布式遥测地震仪 第六代:全数字地震仪 5、地震信号有效范围是0.001毫伏-100毫伏,要求地震勘探仪器的动态范围至 少为多少? DR=20log(V max/V min)=20log(100/0.001)=100dB,仪器动态范围为0-100dB 6、对于一个满量程为4096毫伏的10位二进制电压表,输入信号电压为2231.5 毫伏,转换的二进制数据是(不含符号位)多少位,量化电平是多少毫伏?输入信号电压>1/2满量程,所以转换的二进制数据是10位的 量化电平q=V FSR/2N=4096mV/210=4mV 7、叙述地震波的运动学和动力学特征? 运动学特征:反射波到达时间有关的特征,如到达时间、速度等,称为运动学特征。 动力学特征:地震波的波形特征称为动力学特征,它包括振幅特征和频率特征。 8、叙述采样定理。 用低通滤波器从离散信号中恢复原信号的条件是采样频率(f s)大于信号最高频率(f m)的两倍。 作业二 1、叙述讲过的四种地震勘探检波器的种类,并说明哪种检波器是速度检波器, 哪种检波器是加速度检波器。 速度检波器:电动式地震检波器、涡流式地震检波器 加速度检波器:压电式地震检波器、数字地震检波器-MEMS加速度传感器 2、叙述电动式检波器的性能参数? 1、失真度(畸变系数) 检波器是一线性振动系统,按理想状态,它的输出应当是一纯正的正弦波,但是由于种种原因,在它的上面总含有其它的倍频于它的高频成分,使其看上去就不那么纯,这就叫做检波器的失真度。

地震勘探资料处理

本科生实验报告 实验课程基于 Vista 系统的地震资料处理学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程(石油物探)学生姓名 学生学号 指导教师唐湘蓉 实验地点5417 实验成绩 2015年3月- 2015年5月

基于 Vista 系统的地震资料处理 一、实验目的及要求 1)认知熟悉地震资料处理软件系统--vista软件的基本功能,了解其并熟练掌握vista软件运行的基本操作; 2)了解并掌握地震数据处理的基本流程,掌握地震数据处理的流程和基本方法,选择合适的处理参数以提高地震数据处理的精度; 3)对比地震资料处理与解释的理论与实际资料处理的结果,深入理解理论,并在理论指导下提高处理解释的水平、提高资料处理的质量; 4)提高综合分析问题的能力与编写实验报告或生产报告的能力。 二、实验内容 总流程 图1 总流程图 1)加载数据 打开Vista软件后选择加入2D的SEG-Y格式的原始地震数据,本实验

所用数据为给定的SHOT-20。加载后的原始地震数据如图2: 图2 原始地震数据显示 2)道均衡 各个道由于炮检距的不同,导致的反射波的振幅的变化,因为在共反射点叠加中,要求每一个叠加道的振幅都应该相等,每一道对叠加所做的贡献是等价的,无特殊情况,一般就以记录图中间的振幅为基准,使近激发点的地震道振幅减少,增加远离激发点的地震道记录的振幅。道均衡流程模块如图3,道均衡结果如图4: 图3 道均衡流程模块

3)建立观测系统 图5 观测系统显示4)初至拾取 初至拾取结果显示如图6:

图6 初至拾取结果显示 5)初至切除 地震记录上的初至波包括直达波和浅层折射波,它们能量强且有一定延续时间,对紧接而来的浅层反射波有干涉和破坏作用。另外,动校正后会引起波形畸变,浅层尤其厉害。对这些强能量初至波和动校正畸变引起的处理办法是“切除”,即将这些波的采样值全部变为零值(充零)。初至切除流程模块如图7,初至切 除结果如图8: 图7 初至切除流程模块

复杂地区浅层地震勘探采集方法探析

复杂地区浅层地震勘探采集方法探析 发表时间:2015-01-26T13:59:08.377Z 来源:《防护工程》2014年第11期供稿作者:徐光发 [导读] 地震勘探,就是利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应。 徐光发贵州地矿局第二工程勘察院贵州遵义 563000 摘要:随着社会经济的发展,地震勘探技术有着广泛的应用。在复杂地区的浅层地震勘探中,勘探的精度和准度往往会受到常规因素的影响,同时还会受到自然环境、地质地形及浅层地表性质的影响。本文主要探讨了复杂地区浅层地质勘探采集技术,以期为实际的勘探提高一定的参考。 关键词:复杂地区;浅层地震;勘探采集 引言 地震勘探,就是利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段,在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面,也得到广泛应用[1]。 1 地震勘探采集设备概述 1.1 基本构造在实际的地震勘探中,应该根据具体的勘探任务和目标,选择合适的采集设备。不同的采集设备其性能和完备性存在一定的差异[2]。 比如石油、天然气勘探中,为实现2D 或3D 的地震勘探,通常需要超过200 道的大中型采集系统;对于浅层区的地震勘探,则大多采用96道以下,且性能和完备性较小的采集系统。同时,系统采集模式的差异也体现在分布式数字传输和集中式模拟传输之上,并且A/D 位数等性能也存在较大差异。地震勘探设备的基本构造大体体制。 1.2 基本特点目前,我国大多引进国外的大中型勘探采集设备,以分布式采集系统为主,主要的特点是:(1)应用24 位A/D 转换器,提升了采集信号的质量和保真性;(2)噪声和波形畸变变较小,并具有低噪音和微畸变的特点;(2)较高的采样率和较快的频带;(4)系统性能更为完备,适应性较强。 2 地震勘探观测系统的类型 2.1 2D 地震观测2D 地震观测系统一般应用中间式放炮或者端点式放炮的覆盖观测系统[3] [4]。观测系统的选择以有效波的覆盖追踪范围及干扰波较少的区域为主。具体而言:(1)端点式放炮,适用于深度较大、道数较多的地震勘探、道数少但未保证一定的炮检距及地下层角度偏大等几种情况的勘探;(2)中间式放炮:适用于深度较小、提高效率和降低费用等情况的勘探。要注意的是,采取端点式放炮观察系统时,要确保在下倾向放炮;而中间式放炮分为对称和不对称两种。 2.2 3D 地震观测对于复杂地区浅层地震勘探而言,通常采用规则或非规则线束状3D 观测系统。在3D 操作较为困难的区域勘探观测,可采取宽线观测系统。3D 地震勘探系统选择,主要按照:(1)覆盖的次数:复杂地区浅层地震勘探一般在15 到25 次,相对简单的地区勘探一般一般在15 次以下;(2)面元的大小:空间产生假频、勘探目标大小及横向分辨率等因素都会影响勘探观测面元的大小。对于一些较小的、特殊的勘探目标,其面元的大小的要求是至少确保目标范围内有2 到4 个叠加道,在切片方面则要有4 到10 个道。为避免产生空间假频,在1个周期内至少有2 个及以上的采样点;同一波长内也应保持2 个及以上采样点;(3)炮间距的分布:最低炮检距的设定应为最浅勘探层的1 到1.2 倍,对于最高炮检距的设定会受到诸多因素的影响,但是一般要超过勘探层的深度,还应充分考虑多次波识别、速度分析等要求;(4)偏移的孔径大小;(5)斜坡带的情况:通常情况下,在水平层介质中,斜坡带约为勘探层深度的25%左右;(6)长度的记录:应记录下最深测量层位的绕射情况。 2.3 复杂地区浅层数据采集的设计对于复杂地区浅层数据采集的设计,包括:(1)复杂地区浅层3D地震勘探,应按照先测量、后设计、再施工的过程。采取此过程可根据测量出的地表变化情况设计出最优的方案。进而最大限度的实现CMP 面元中的各个炮检距的均匀性分布;(2)不规则3D 勘探采集技术,是当前收集复杂地区浅层地质3D 采集的有效方式,其可根据勘探区内的地表特征,设计出不同的观测系统,以避开障碍物体,在规制3D 不可采集区进行勘探;(3)障碍区内接收点及炮点的定位,充分掌握障碍区内及其附近区域的各个接收点和炮点的初始时间,并利用好初始时间,采取分段线性拟合方法,创建各个控制点的标准初始曲线,再根据实际初始时间与标准初始曲线间的差值,应用交汇法对各接收点和炮点的地理坐标进行计算和校正。 3 浅层地表结构的调查 对于复杂区浅层地表结构的调查方法主要有:(1)微小地震测井法:主要通过地到井的观测模式,以测定浅层速度,再划分速度层的方法。可准确、有效的确定速度的界面、计算出各层次的速度;(2)小折射法:是对低降速带调查的一种方法,可对浅层速度的界面进行有效的划分,以达到确定低俗带的厚度和速度。此方法如果持续观测,可把连续变化的浅层剖面显示出来。该方法具有操作方便、运行灵活、速度快及成本较低的特点,其不足就是不适合地形复杂、陡的地表;(3)雷达测深法:就是把声纳技术应用到地震勘探中,以测量浅层低降速带的方法。该方法科根据具体的地质、地貌情况,选取采集点分布,具有速度快、成本较低且不受地质地形的影响。 4 采集信息资料的控制及相关评价 对于复杂地区浅层地震勘探采集信息资料的控制的内容主要有三个方面:(1)勘探采集设备的检查:也就是相关采集设备的性能检测,主要按照年月日三种形式检测,检测的内容包括:噪声、波形畸变、脉冲等,检测形式不同则内容也不同;(2)质量现场控制:对于野外数据的采集多采取现场质量控制,软件多以CRISYS 和PROMAX等软件;硬件则以计算机服务器或工作站点为主;(3)采集信息的评价:根据实际勘探地区的特征,选取相应的地震勘探流程为评价标准。 5 结语 对于复杂地区浅层地的地震勘探,因目标区域的地质、地震条件较为复杂,还应地下构造不同,岩层的变化较大。所以,不但会给野外作业带来一定的困难,还会使信息的处理和分析更加复杂化。在这种情况下的地震勘探作业,主要表现是波长吸收的减退较为严重,有效波的分辨率和信噪比都不高,所以说,在投入和资源较为充分时,可适当提高道数、覆盖数等,对于观测方法,则可选择弯线勘探或宽线勘探,要根据实际选择合适的方法。 参考文献[1]沈阳,张涛,赵民等.复杂地区浅层地震勘探采集方法探讨[J].煤炭技术.2011,30(6):252-254[2]李华科,巍艳.

地震勘探报告编制

地震勘探报告编制若干问题(潘振武) ●地震勘探工作程序 地震勘探设计—地震数据采集—地震数据处理—地震数据解释—地震勘探报告与审批—“售后服务” ●地质报告的作用 ——开采(或灾害防治)设计、可行性研究、规划的地质依据; 地质构造影响矿井采区布置、工作面划分。 由于地质构造不清,未采取防范措施,巷道遇断层揭露瓦斯突出煤层、含水层、采空区带来危险。 构造不清造成掘进巷道增加。百万吨掘进率、百万吨死亡率增加。 煤矿五大灾害(瓦斯、水、火、顶板、粉尘)都与煤矿地质条件有关。查明地质情况,采取相应对策,则为合理开采、提高资源回收率、安全生产提供了保障。 二维地震为找煤、指导下一步勘查或其它专项目的。 ——为本单位科研集累资料,集累经验; ——展示本单位在行业中形象,是客观的广告和宣传。 ●《煤炭煤层气地震勘探规范》-MT/T896-2000:(22~24 页) “编写成果报告时应充分分析有关地质、物探资料、做到报告内容齐全,观点明确,证据充分,重点突出,叙述清楚,文字简练,图表齐全,整洁、美观。” (用自己的思想和语言) 地质报告编制提纲(内容): 文字说明包括:序言;概况;地质及地震地质条件;野外施工方法;资料处理和解释;地质成果;结论等七章。 附图包括:实际材料图;反射波T0等时线平面图;煤层底板等

高线图;地震地质剖面图;地震时间剖面图等。 附表包括:测量成果表;工程量统计表;断层控制表等。 1.以往地质资料(包括矿井地质资料)收集、分析 目的:了解地层、地质构造特征;以往地质工作质量; 地震地质条件。作为物探工作设计、资料解释的依据。 存在问题:——收集不足(范围、内容) ——分析、利用不够,如测井资料 ——对以往地质资料中差错甄别不够 应收集的资料 ·最近(新)的井田勘探报告或矿井地质报告 ·地形地质图(或基岩地质图) ·综合柱状图 ·主要煤层底板等高线图 ·煤层基础资料表 ·钻孔坐标 ·主要剖面图 ·煤、岩层对比图 ·全部有关钻孔的钻孔综合柱状图(含测井曲线) ·其它物探成果资料 ·区域地质资料 ·周边其它煤矿、小窑情况 需要时:煤质、岩石力学性质,水文地质试验、观测成果表。

三维地震勘探技术

三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测,探测区内解释断层71条,其中可靠断层61条,较可靠断层10条,31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高,尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广,三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实,给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。 近年来,随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展,已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系,其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]

地震勘探原理及方法 复习答案

《地震勘探原理及方法》复习提纲 一、名词解释 1.反射波在不同密度的媒质分界面发生反射的波 2.透射波地球物理学透射波即透过波 3.滑行波由透射定律可知,如果V2>V1 ,即sinθ2 > sinθ1 ,θ2 > θ1。当θ1还没到90o时,θ2 到达90o,此时透射波在第二种介质中沿界面滑行,产生的波为滑行波。 4.折射波当入射波大于临界角时,出现滑行波和全反射。在分界面上的滑行波有另一种特性,即会影响第一界面,并激发新的波。在地震勘探中,由滑行波引起的波叫折射波,也叫做首波。入射波以临界角或大于临界角入射高速介质所产生的波. 5.波前振动刚开始与静止时的分界面,即刚要开始振动的那一时刻 6.射波前 7.均匀介质反射界面以上的介质是均匀的,即地震波传播速度是一个常数。 8.层状介质指地质剖面是层状结构的,在每一层内速度是均匀的,但层与层之间速度是 不相同 9.振动图形和波剖面某点振动随时间的变化的曲线称为振动曲线,也称振动图。地震勘探中,沿测线画出的波形曲线,也称波剖面。 10.同相轴和等相位面同向轴是一组地震道上整齐排列的相位,表示一个新的地震波的到达,由地震记录上系统的相位或振幅变化表示。 11.时间场和等时面 12.视速度当波的传播方向与观测方向不一致(夹角θ)时,观测到的速度并不是 波前的真速度V,而是视速度Va。即波沿测线方向传播速度。 13. 离散付氏变换 14. 时间域把信号表示为振幅随时间变化的函数,称为信号在时间域的表现形 式。 15. 频率域把信号表示为振幅和相位随频率变化的函数,称为信号在频率域上 的表现形式。 16. 褶积由地震子波和反射系数得到地震记录(输出相应) 17. 离散褶积由离散的地震子波和反射系数得到地震记录 18. 互相关用来表示两个信号之间相似性的一个度量,通常通过与已知信号比 较用于寻找未知信号中的特性。 19. 自相关随机误差项的各期望值之间存在着相关关系,称随机误差项之间存 在自相关性 20. 离散互相关 21. 离散自相关 22. 采样间隔地震勘探中检波器接受的模拟信号转换为数字信号储存,需要采 样离散化,这个采样间隔就称为地震采样间隔。 23. 频率单位时间内完成周期性变化的次数 24. 炮检距激发点(炮)点到接收点(检)点的距离。 25.偏移距指炮点离第一个检波器的距离,等于最小炮检距,μΔx 。 26.观测系统观测系统是指地震波的激发点和接收点的相互位置关系。或激发点与接收排列的相对空间位置关系。观测系统分单边和双边放炮两大类,以上两观测系统又可根据有无偏移距分为端点观测系统和有偏移距观测系统。

解释及分析地震数据体一般步骤

解释及分析地震数据体一般步骤: 1、合成人工记录和层位标定 2、追层位,注意闭合 3、解释断层 3、平面成图 在解释过程中可能用到的五种技术方法: 1.层位标定技术 2.三维体构造精细解释技术 3.相干数据体分析技术 4.低序级断层识别技术 5.断点组合技术 其中各项技术的具体用法自己去查资料 若遇到潜山和特殊岩性体时,在成图前增加1项,速度场分析即第6项技术变速成图技术;若有储层描述部分,还需增加反演处理。 1、反演工区建立 2、地震子波提取 3、井地标定 4、初始模型建立 5、反演参数选取 6、反演处理 7、砂体追踪描述 8、成图 在三维地震构造解释的基础上,对有井斜资料的井,分层段进行了井深校正,将测井井深校正为垂直井深。通过钻井资料的校正,利用校正数据表的数据,对断层的断点位置和断距进行归一化处理,对三维地震所做的构造图与钻井数据相矛盾的地方进行反复推敲,分析油藏油水关系,对一些四、五级断层进行组合、修正,反复修改构造,最后编制研究区构造图。静校正statics:地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上,并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦,各个激发点深度也可能不同,低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊,所以必将影响实测的时距曲线形状。为了消除这些影响,对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等,这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的,因此统称静校正。广义的静校正还包括相位校正及对仪器因素影响的校正。随着数字处理技术的发展,已有多种自动静校正的方法和程序。 [深度剖面]depth record section;据磁带地震记录的时间剖面或普通光点记录,用一般方法所作出的地震剖面只是表示界面的法线深度,而不是真正的铅垂深度。经过偏移校正和深度校正之后,得到界面的铅垂深度剖面才叫做深度剖面,它是地质解释的重要资料。用数字电子计算机处理磁带地震记录,能自动得出深度剖面 [同相轴]lineups;地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线称为同相轴。在解释地震勘探资料时,常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴,它们表示不同层次的地震波。 [速度界面]velocity interface;是指对地震波传播速度不同的、相邻的两层介质的公共接触面。信噪比signal-to-noise ratio:信噪比有多种定义。通常将地震仪器的输出端上,有效信号的功率与噪声(干扰)的功率之比称为信噪比。信噪比既与输入信号本身有关,更决定于仪器的特性,它也被用来衡量资料处理的效果。因此,提高信噪比是提高地震工作质量的关键问题之一。信噪比愈大愈好,可以通过改进仪器性能或选择工作方法提高信噪比。 子波wavelet:从震源发出的原始地震脉冲在介质中传播时,由于介质对地震脉冲有滤波作用,并且地层界面使波产生反射和折射,因此,自距震源一定距离起,脉冲波形便发生变化而与原始波形不同,但在一定传播范围内其形状甚本保持不变,这时的地震脉冲便称为子波。子波的形状决定于震源和介质的滤波性质,其频率随传播距离的增大而有所降低,振幅也逐渐减小。不同的界面各自的子波不同,每一道的地震记录可以认为是由一系列的子波构成的。子波不仅用于制作理论地震记录,而且在断层对比和反褶积处理等方面都需要它。 [有效速度] effective velocity; 把覆盖层看作均匀介质而从实际观测所得的反射波或从折射波时距曲线求得的波速,统称为有效速度。由于在层状地层中存在层理,介质并不真正是均匀的,再加上界面的弯曲,使有效速度不同于平均速度,往往是比平均速度大的一种近似速度,但在各层速度的差别不很大和界面弯曲不大时,两者的差别很小。 [有效波]effective wave; 指能用来解决某些地质问题的人工激发的地震波。有效波是个相对的

08262026-地震勘探数据处理与解释

吉林大学实验教学大纲 教学单位名称:吉林大学地球探测科学与技术学院 课程名称:地震勘探数据处理与解释 课程代码:08262026 课程类别:专业课 课程性质:必修课 学时/学分:32/2(其中实验8学时) 面向专业:勘查技术与工程 一.实验课程的教学任务、要求和教学目的 《地震数据处理与解释》课程是应用地球物理系列课程中的一个重要方向,是地球物理勘探中的重要方法之一,与地震勘探原理一起构成了地震勘探研究方向的一个完整体系。是勘查技术与方法专业中应用地球物理方向本科生的一门重要选修课。 本实验课是与理论课紧密联系在一起的。通过实验课的教学,使学生加深对理论理解和将理论知识应用于实践的能力,熟悉基本的数据处理流程,并进行实际的地震资料处理。本实验课实际上是地震勘探数据处理与解释课程的重要组成部分。 二.学生应掌握的实验技术及基本技能 1、掌握常用地震数据处理系统的基本操作方法 2、了解常用地震记录的数据格式及剖面显示方式; 3、掌握动、静校正及水平叠加处理的方法; 4、掌握地震信号的频谱分析和一维、二维滤波; 5、掌握预测反褶积处理技术; 6、了解速度分析的方法和步骤; 7、了解地震波场偏移处理的目的和方法; 8、掌握合成地震记录的制作和分析方法; 9、掌握波动方程地震记录的正演模拟; 10、能编写简单的地震数据处理程序。 三.实验项目内容、学时分配和每组人数

四.实验教材或指导书或主要参考资料 教材采用《应用地球物理教程—地震勘探》。另外可参考以下文献: 1.《地震资料分析—地震资料处理、反演和解释》,渥.伊尔马滋 2.CWP/SU:Seismic Un*x用户手册 五.考核要求、考核方式及成绩评定标准 实验成绩可通过写实验报告,或总结性考核而定,占学生学期总成绩的20%~30%。 六.制定人、审核人、日期 制定人:王德利 审核人:潘保芝 审核日期:2009年9

降低沙漠地区地震勘探空废炮率方法探讨

降低沙漠地区地震勘探空废炮率方法探讨 发表时间:2019-03-05T10:17:30.993Z 来源:《知识-力量》2019年5月上《知识-力量》2019年5月中作者:叶宗华 [导读] 随着地震勘探技术的发展,在竞争日益激烈的国际环境中,如何提高施工效率,降低地震勘探空炮率,为甲方提供较高品质的地震勘探资料成为我们亟待解决的重要问题。 (中石化石油工程地球物理公司国际业务发展中心) 摘要:随着地震勘探技术的发展,在竞争日益激烈的国际环境中,如何提高施工效率,降低地震勘探空炮率,为甲方提供较高品质的地震勘探资料成为我们亟待解决的重要问题。本文主要针对在沙漠地区进行地震勘探施工,使用基于法国Sercel公司设计开发的428XL一体化仪器与可控震源数字控制系统VE464,探讨在地震数据采集施工中降低地震勘探空炮率的方法及实践。 关键词:428XL仪器;地震勘探;空炮率 1.地震勘探炮点偏移 针对Shaybah Ramlah工区,阿美公司发布了一套炮点偏移标准,简单概括为: 1、在面元内偏移,不超过面元大小的一半(本工区面元大小12.5*12.5m); 2、面元内无法偏移,可以沿测线方向偏移8个道距; 3、沿测线方向无法偏移,可沿垂直于测线方向偏移1个束线距,然后可再沿测线方向偏移8个道距。如图1所示。 本工区开工初期,我们沿用这套偏移标准。但是由于本工区沙丘太大且陡,尽管有推土机修路,但是还是有许多沙丘震源车根本爬不上去。用推土机把沙丘推平,这不现实,而根据这套偏移标准,这些沙丘上的炮点又无法偏移出去。开工初期,施工进度较慢,空炮率比较高。 2.地震勘探中面临的空炮问题 根据施工中的统计数据,在一周的施工中,共计生产14703炮,空炮56炮,废炮16炮,空废炮总数为72炮,空炮率为0.49%。 另外,对这72个空废炮的原因做了进一步调查分析,发现震源无法到位引起的空炮和偏移超限引起的废炮分别占到了总空废炮的73.61%和22.22%,而偏移超限的根本原因也是因为震源没有到达正点位置,因此震源无法到位为引起空废炮的主要因素。 2.1推土机施工方法不够合理 推土机在工作过程中,在提高工作效率的同时,没有兼顾到推路的质量要求,推路的质量达不到标准,路面宽度仅为2个推铲的宽度,在上下沙丘时此宽度无法保证震源车顺利通行。如图2所示。 图2 震源道路 2.2二次偏移导致炮点偏移超限 在遇到较大沙丘等障碍物时,前期测量组放样时对炮点进行了偏移,在此基础上,后期震源组放炮时由于无法到达沙漠道路崎岖等原因无法到达指定位置,只能偏离测量桩号放炮,由此产生二次偏移。二次偏移导致炮点偏移超限而产生废炮。如图3所示。

地震勘探原理的基本问题剖析

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。 爆炸时产生的尖脉冲,在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播,当传播到一的距离后,波形逐渐稳定,我们称这时的地震波为地震子波。 正常时差的定义第一种定义:界面水平情况下,对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射波旅行时之差,这纯粹是因为炮检距不为零引起的时差. 第二种定义:在水平界面情况下,各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时间差. 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

探讨地球物理勘探中的地震勘探方式

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3c531473.html, 探讨地球物理勘探中的地震勘探方式 作者:张超张春毅 来源:《地球》2014年第01期 [摘要]无论是对地层界进行判断还是地质的构造以及岩土性质的探索分析等等一切基于地球物理勘探方法上,地震勘探所采用的专业仪器,主要是负责仪器检测、记录地震反射波、折射波的传播时间、振幅以及波形等方面的工作。通常这种多以区域地质研究和地壳研究的性质作业,大多用于煤田和工程开发前期有所准备的一些地质勘探上。 [关键词]地震勘探地质结构地层界面研究探讨 [中图分类号] P631.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-96-1 0引言 地震勘探的主要工作性质就是借助专业的仪器,对人工激发而引起的地震反射波以及反射波传播的时间、振幅以及波形等信息给以详实的检测和精确的记录,并对地下矿藏位置等具体信息进行确定。专门负责地层界面、岩土性质和地质构造三大项的判断和分析工作,英文名叫seismic prospecting。抛开这些不算,除了煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面的广泛应用上,另外在固体资源、地质找矿以及石油、天然气等资源的钻探前的勘测上也之主要采取措施手段。 1地震勘探的过程 1.1采集地震数据 为了适应地震勘探的各种不同要求,中间放炮排列和末端放炮排列在检波器组之间的排列方式自然也会有所不同。 通过对将多个检测器布置到地震测线等间距上来获取地震波信号,是野外作业中主要实施形式。检波器组(每个)与改组位于中心上的单个检波器是等效的。且最后得到的一道地震波形记录,是通过放大器和记录器将检波器组接收到的信号“过滤”而来的。也就是专业术语中所提的“记录道”。 一维、二维、三维是地震勘探工作中的三个主要勘探分类。所谓的一维勘探即是观测某个点的地下情况时,对井中各个不同深度的各个位置,由深至浅地投放检波器。每改变一次深度的时候,此时就要在进口放一炮,而炮点直接传到检波器的时间,刚好就是对地震波的信息记录情况。专业上就称这种只在一口井中观测的方法,叫做地震一维勘探。在一定规则的遵循下,沿着一条直线将多个检波器和炮点排列起来。然后再根据测线来打井、放炮以及最后的信息接收。

地震勘探原理作业习题

地震勘探原理 1.什么是各向同性和各向异性介质?什么是的均匀介质和非均匀介质?什么是层状介质和连续介质? 2.什么是应力?简述正应力和剪切应力的物理含义。 3.什么是应变?简述正应变和剪切应变的物理含义。 4.试叙述杨氏弹性模量、剪切模量及泊松比的物理含义。 5.试叙述纵波和横波的传播特点。 6.设流体中的压强为P =Kθ,试证明流体中的纵波满足以下方程 01222=??-?t P V P p , ρK V p = 7.解释名词: (1)波前和波尾; (2)振动图和波剖面;(3)波的球面扩散; (4)同相轴和等相位面;(5)时间场和等时面;(6)频谱分析 8.什么叫视速度定理? 9.从反射和折射波形成的机制,分析反射和折射波形成的条件是什么? 10.试述面波传播的特点及频散现象? 11.一个三层模型如下图所示, 如果波从第一层顶界面出发振幅为A 0,法线入射波到第二层,试写出波在第三曾底界面上反射波返回至第一层顶界面时的振幅值。模型中R 表示反射系数;h 表示地层厚度;α表示吸收系数。 12.地震波在薄层介质中传播的动力学特点如何? 13.讨论绕射的产生过程。 14.什么是大地滤波作用? 15.一个以α=300出射的反射波的视周期T *=40ms ,视波长λ*=250m 。试计算其视频率f *和介质中的波速。当视周期不变,出射角变为200时,f *,λ*、、k *、v * 有无变化?若有变化,应当变为多少? 16.若脉冲g 1(t)的谱为G 1(f),而脉冲g 2(t)=g 1(at), a 为常数,试求g 2(t)的谱G 2(f),并分析其结果的物理意义。 试绘出点震源激发的p 波、SH 波和SV 波的振动方向示意图 17.假设声波、面波、直达纵波沿界面传播的视速度分别为350、700、1400(m/s),试在同一直角坐标系中画出它们的时距曲线。 18.水平反射界面以上介质的传播速度为2000m/s ,在同一直角坐标系中,画出h=500, 1000, 1500, 2000 m 的反射波时距曲线。 19.水平反射界面的埋藏深度为2000m ,在同一直角坐标系中画出v 1=1500, 2000, 3000, 4000m/s 时反射波的时距曲线。 20.简述“平均速度”、“均方根速度”、“叠加速度”、“射线速度”等的定义及R 1 R 2 R 3

抗震设计方法概述

本学期的“工程结构抗震分析”课程首先介绍了地震与地震震害以及结构抗震分析的必要性和其方法的发展过程,然后简单回顾了一下结构动力学基础,接下来认识了地震波与强震地面运动的特性,以及地震作用下结构的动力方程,最后重点讲述了几种抗震设计分析方法——反应谱分析法,时程分析法(弹性和弹塑性),和静力弹塑性分析法。通过一个学期的学习,本人对强震地面运动特征和抗震设计原理和方法有了一定的了解和把握。 在进行建筑、桥梁以及其它结构物的抗震设计时,一般都要遵循以下五个步骤:抗震设防标准选定、抗震概念设计、地震反应分析、抗震性能验算以及抗震构造设计,其流程如图1 所示。 本文将着眼于图1流程中的第3个步骤, 从我国现行规范中的3种最常用的结构响应分 析方法出发,简单介绍一下其各自的基本概念 和适应范围(具体原理和计算过程在此不再详 述,读者可另查阅相关课本和规范),以及现有 抗震设计规范中存在的问题,以便初学者对结 构抗震设计分析方法有个初步的认识,也作为 本人对本课程的学习总结。 一.3种最常用的结构响应分析方法 1.底部剪力法 定义:根据地震反应谱理论,以工程结构 底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作 用相等来确定结构总地震作用的一种计算方 法。 底部剪力法适用于基本振型主导的规则和 高宽比很小的结构,此时结构的高阶振型对于 结构剪力的影响有限,而对于倾覆弯矩则几乎 没有什么影响,因此采用简化的方式也可满足 工程设计精度的要求。 高规规定:高度不超过40m、以剪切变形 为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层 建筑结构,可采用底部剪力法。 底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念,简化的估算建筑结构的地震响应,从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力,它还是很有用的。 2.振型分解反应谱法 定义:振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理,求解各阶振型对应的等效地震作用,然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合,从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用:不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。 反应谱的振型分解组合法常用的有两种:SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合,仅作为一个随机振动理论意义上的精确,但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言,对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构,并且地震此时长,阻尼不太小(工程上一般都可以满足)时,SRSS是精确的,频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开;而对于那些结构

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