ch0-地震勘探原理-绪论
地震勘探原理
地震勘探原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来获取地下结构信息的方法。
它是一种非破坏性的地质勘探方法，广泛应用于石油、天然气、地质灾害等领域。
地震勘探原理是基于地震波在地下介质中传播的特性，通过记录地震波的传播时间和反射、折射等现象，来推断地下介质的性质和结构。
地震勘探原理的核心是地震波的传播。
当地震波传播到地下介质时，会发生折射、反射和透射等现象。
这些现象会受到地下介质的性质和结构的影响，因此可以通过记录地震波的传播路径和传播时间，来推断地下介质的性质和结构。
地震波在地下介质中传播的速度、方向和路径都会受到地下介质的性质和结构的影响，因此可以通过地震波的传播特性来获取地下结构信息。
地震勘探原理的实施需要利用地震仪器来记录地震波的传播情况。
地震仪器通常包括地震震源和地震接收器。
地震震源可以是人工震源，也可以是自然地震。
地震接收器用于记录地震波的传播情况。
通过分析地震波的传播时间和路径，可以推断地下介质的性质和结构。
地震勘探原理在实际应用中有着广泛的应用。
在石油勘探中，地震勘探可以帮助勘探人员确定油气藏的位置、形状和规模，从而指导钻探工作。
在地质灾害预测中，地震勘探可以帮助科研人员了解地下岩层的情况，从而预测地震、滑坡等地质灾害的发生概率。
在地质调查中，地震勘探可以帮助地质学家了解地下地质构造和构造特征，为地质勘探和工程建设提供重要信息。
总之，地震勘探原理是一种通过记录地震波的传播情况来推断地下结构信息的地质勘探方法。
它在石油、天然气、地质灾害等领域有着广泛的应用，为相关领域的工作提供了重要的技术支持。
随着科学技术的不断发展，地震勘探原理也在不断完善和发展，将为地质勘探和工程建设提供更加精准的地下结构信息。
地震勘探原理
地震勘探原理
地震勘探是一种常用的地质勘探方法，通过地震波在地下介质
中的传播特性，可以获取地下结构和地层信息。
地震勘探原理主要
包括地震波的产生、传播和接收三个过程。
首先，地震波的产生是地震勘探的第一步。
一般采用地震震源
来产生地震波，地震震源可以是人工产生的爆炸或者地震仪器产生
的振动，也可以是自然地震。
地震波产生后，会在地下介质中传播，根据地震波在不同介质中的传播速度和衰减规律，可以获取地下介
质的结构和性质信息。
其次，地震波在地下介质中的传播是地震勘探的核心过程。
地
震波在地下介质中传播时会受到地层的反射、折射和透射等现象的
影响，这些现象会改变地震波的传播路径和传播速度。
通过分析地
震波在地下介质中的传播规律，可以获取地下介质的结构信息，比
如地层的界面位置、地层的厚度和速度等。
最后，地震波的接收是地震勘探的最后一步。
地震波在地下介
质中传播后，会被地震接收器接收到。
地震接收器可以是地震仪器
或者地面上的传感器，通过接收地震波的到达时间和振幅等信息，
可以获取地下介质的性质信息，比如地下介质的密度、泊松比和剪
切模量等。
总的来说，地震勘探原理是通过地震波的产生、传播和接收三
个过程，来获取地下介质的结构和性质信息。
地震勘探在石油勘探、地质灾害预测和地下水资源勘探等领域有着广泛的应用，是一种非
常重要的地质勘探方法。
通过对地震勘探原理的深入理解，可以更
好地应用地震勘探技术，为地质勘探和地质灾害预测提供更加准确
的地下信息。
《地震勘探原理》授课内容和作业
《地震勘探原理》授课内容和作业勘查技术与工程专业《地震勘探原理》课程1.主要授课内容2.三次书面作业3.闭卷考试范围中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院2013年3月第一章绪论1. 地球物理勘探的概念及分类2. 地震勘探勘探的概念3. 地震勘探勘探的基本原理4. 地震勘探的三个环节第二章地震波运动学1.基本概念●各种介质的概念●波动、弹性波、地震波、波前、波后、波面、振动曲线（地震记录）、波形曲线（波剖面、波场快照）●波长、视波长、速度、视速度、周期、频率●体波、面波、纵波、横波●反射波、透射波、直达波、滑行波、折射波●波阻抗、时距曲线、动校正、正常时差、回折波●VSP、上行波、下行波2.基本原理、定理●惠更斯原理、费马原理、Snell定理3.时距曲线●直达波时距曲线●一个水平界面、一个倾斜界面反射波时距曲线●一个水平界面折射波时距曲线●水平层状介质透过波、反射波垂直时距曲线4.单炮记录中各种波的识别第三章地震资料采集方法与技术一、野外工作概况1.野外地震勘探工作包括试验工作和生产工作2.试验工作的内容3.生产工作的内容4.干扰波的调查方法5.干扰波的类型及特点6.规则干扰与随机干扰的比较7.海洋地震勘探特点：空气枪激发（气枪阵列）、压力检波器（水听器）接收、需要导航定位、多次波（交混回响、鸣震）严重、施工高效方便二、野外观测系统1.测线布置的两点基本要求2.不同勘探阶段的测线布置3.基本概念：观测系统、覆盖、多次覆盖、变观、共炮点、共中心点、共接收点、共炮检距4.观测系统的图示方法三、地震波的激发与接收1.常用震源、常用检波器2.地震波激发要求3.地震波接收要求、检波器埋置要求、道间距选择原则4.可控震源记录的特点：地震波到达时间为峰值时间、主频较低、环保四、低速带的测定与静校正1.低速带的概念、低速带对地震波传播的影响2.静校正的概念五、地震组合法1.有效波和干扰波的四个主要差别2.野外组合的目的、组合形式3.检波器组合压制规则干扰波的基本原理4.描述随机干扰的三个统计参数、检波器组合对随机干扰的统计效应5.检波器组合的频率特性、平均效应6.确定检波器组合参数的方法7.检波器不等灵敏度组合、检波器面积组合、震源组合的方法、目的六、多次覆盖技术1.基本概念：全程多次波、层间多次波、虚反射、动校正、动校正量、动校正剩余时差2.共中心点（共反射点）反射波时距曲线推导（一个水平界面、一个倾斜界面）3.多次叠加压制多次波、随机干扰的基本原理，多次叠加的目的4.多次叠加的振幅特性、频率特性、统计效应5.动校正速度大小对动校正效果的影响、倾斜界面共中心道集反射点的分散6.选择观测系统参数的原则和步骤7.主要采集参数的选择原则第四章地震波速度1. 地震波岩层速度与各种因素的关系2. 层速度、平均速度、均方根速度、等效速度、叠加速度的概念及公式3. 各种速度的相互关系、Dix公式推导4. 三种计算层速度的方法（地面地震、地震测井、声波测井）第五章地震资料解释的理论基础1.基本概念：子波、褶积模型、绕射波、物理地震学、菲涅耳带、偏移、分辨力、最小相位子波、混合相位子波、最大相位子波、零相位子波、回转波2.单炮记录上各种波的识别3.水平叠加时间剖面的特点4.弯曲界面反射波的特点5.单炮记录、叠加剖面上绕射波的特点6.地震勘探分辨力的概念（垂向分辨力、横向分辨力）、分辨力的极限、影响分辨力的因素和提高分辨力的方法、子波对分辨力的影响7.叠加剖面存在的问题、偏移的目的、地震偏移的基本原理8.一个简单的地震资料处理流程第六章总结1.地震勘探的分类2.三维地震勘探的优点3.三维观测系统设计的要求4.三维地震野外采集过程第七章总结1.地震资料解释的概念2.地震资料在油气勘探开发中应用三次书面作业1.利用费马原理证明斯奈尔定理2.观测系统综合平面图：P489习题143.绘制自激自收剖面：P496习题31闭卷考试范围第1章至第7章（斜体内容不作要求）三次书面作业。
地震勘探原理概论
绪论主要内容：
1、地球物理勘探？ 2、物探方法简介。 3、地震? 4、地震勘探（ Seismic Exploration ）？ 5、地震勘探的组成？（三部分） 6、地震勘探的目的？（寻找石油和天然气） 7、目前找油的主要方法。 8、地震勘探的发展概况。
2020年5月7日10时27分
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4、地震勘探
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，为寻找油 气田或其它勘探目的服务的一种物探方法。
地震勘探的基本技术 产生地震波 --- 人工激发 接收地震波 --- 记录地震波场 重建地震波路径
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3、地震
人工地震:
由人工作用产生的地震，人们通过用炸药爆炸、 敲击振动，引起地动，产生地震波，用仪器测量 这些地震波（速度、到达时间等），目的是了解 地下介质的分层情况、界面的埋藏深度，构造分 布等。
地震波：
由震源激发的机械振动在地下岩层中向四周传播 的运动过程，这一过程就是机械波，习称地震波 (Seismic Wave)。
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5、地震勘探的组成
CORPORATE DATA
把方便留给大家
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第一部分 地震勘探原理及野外工作方法 绪 论
绪 论
三 、地震勘探方法及勘探能力
1、方法的分类
按波的形成和路径，地震勘探可以分为反射波法、 折射波法和透过波法。 目前应用最多的是反射波法，因为反射波法施 工方便、成本低，效果好。 地震波传播到地下分界面上时将产生反射波、 折射波和透过波。
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绪论
1） 反射波法：用接收反射波来进行勘探。
反射信息中既可得到不同的弹性分界面反射回地 面的地震反射波运动学特征（时间、时距关系等）； 而且还可以得到与地下岩石密切相关的具有不同动 力学特征（振幅、频率、相位、速度等）的地震波 形。利用这些信息可以推断地下岩石的构造特征、 岩石性质等，并且可以识别出背斜、断层、尖灭、 不整合。 特别是利用地震反射波的动力学特征和运动学特 征来识别岩性和进行油气预测已经发展了很多成熟 的方法。
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绪论
物探方法： 重力勘探：利用岩石的密度差异 磁法勘探：利用岩石的磁性差异 电法勘探：利用岩石的电性差异 地震勘探：利用岩石的弹性差异 放射性勘探：利用岩石的放射性差异
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绪论
二、地震勘探
1、概念及特点 地震勘探：它利用岩石的弹性差异来进行矿产勘
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第三部分 地震勘探处理技术
地震资料处理流程 动、静校正及水平叠加处理方法 振幅处理及提高信噪比、分辨率的处理方法 反射地震资料的偏移处理 地震速度参数提取方法 地震资料数字处理进展简介
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第四部分 地震勘探资料解释
• • • • 构造解释 地层解释 岩性解释和烃类检测 综合解释
仪器向遥控、高采样率、多道采集系统
地震勘探与原理
第二章几何地震学第二章几何地震学本章内容提要：Main Content:在这一章中我们将讨论地震勘探的一些基本原理，这些原理是地震勘探的理论基础。
首先介绍岩石的弹性、地震波的基本概念（类型、描述（振动图、波剖面、频谱、波前、射线〕）；然后，分析地震波在岩石中的传播速度，最后讨论地震波在分界面上、层状介质中的传播规律以及地震波的频谱和振幅特点。
第一节岩石的弹性Passage 1 Rock Elasticity Property本节主要内容：1．理想弹性介质与粘弹性介质Ideal Elasticity Media and Plastics Media2、几种弹性模量（弹性常数）Some Elasticity Mould/Constant1．理想弹性介质与粘弹性介质(Ideal Elasticity Media and Plastics Media)介质分为：1)弹性介质：物体受力后，发生形变，但当外力撤消后，即能恢复原状的性质。
2)塑性介质：物体受力后，发生形变，但当外力撤消后，不能恢复原状的性质。
一般，自然界中的任何物体都具有这两种性质，但把它看成是什么性质或说看成是弹性介质还是塑性介质，是与一定的因素有关的，即一个物体是弹性还是塑性介质，除与本身性质有关外，还与外力大小、作用时间长短有关，如弹簧，一般我们都把它看成是弹性体，但当我们的作用力非常大，并且作用时间很长时，它也变成塑性体（即使除去外力后，弹簧也弹不起来了）结论1：地震勘探中将地下岩石看做为弹性介质---地震勘探的理论基础由于在地震勘探中作用力都是很小，且作用时间也很短（一瞬间），故可把地下介质看作以弹性为主，抽象后为弹性介质。
2、几种弹性模量（弹性常数）(Some Elasticity Mould/Constant)当用相同的力作用于不同的岩石，将可能产生不同的形变，这是因为不同的岩石具有不同的弹性性质，通常可用下述弹性模量（常数）来描述岩石的弹性性质。
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名词解释：1、布格重力异常：是野外重力观测数据经过布格校正以后得到的重力异常，它是由地下矿体或构造等局部地质因素在测点处引起的引力的垂向分量。
2、磁异常：地下含有磁性的地质体在其周围空间引起的磁场变化。
3、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、地层岩性等，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法。
4、地震子波：当地震波传播一定距离后，其形状逐渐稳定，具有2-3个相位，有一定的延续时间的地震波，称为地震子波，它是地震记录的基本元素。
5、纵波（P波）：质点的振动方向与波的传播方向一致的波，有时也称为压缩波或疏密波。
6、横波（S波）：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，有时也称为切变波。
7、体波：当纵波和横波在介质的整个立体空间中传播时合称体波。
8、面波：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。
最常见的面波是沿地面传播的瑞利波。
其特点是低速（通常小于横波速度）、低频、强振，是一种干扰波。
9、多次波：在一个或几个界面中经过两次或两次以上重复反射或折射而到达地面的地震波。
多次波是一种干扰波。
10、波阻抗：地震波传播速度与介质密度的乘积（Z=ρ·V）。
它是研究界面上地震波反射强度的一个重要参数。
11、地震波运动学:研究地震波波前的空间位置与其传播时间关系的一门学科，也叫几何地震学，主要用于地震资料的构造解释。
12、时距曲线：波从震源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t与观测点相对于激发点（坐标原点）距离x之间的关系曲线。
t=f(x)=f(x,v,h)13、自激自收：激发点和接收点在同一位置上的野外工作方式。
14、炮检距：观测点相对于激发点（坐标原点）距离x15、地震波动力学：研究地震波在运动状态中的能量、波形、频谱等特征及其变化规律的一门学科，它是地震资料地层、岩性解释的基础。
16、频谱:组成一个复杂振动的各个谐振动分量的特性与其频率关系的总和称为该振动的频谱，包括振幅谱和相位谱。
地震勘探原理 第2章地震波运动学2
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动校正
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2.2.1 水平反射面和正常时差
2.2.1.1 时距曲线的概念 2.2.1.2 水平界面的共炮点反射波时距 曲线方程 2.2.1.3 正常时差与动校正
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2.2 常速单界面的反射波特征及数学表达式
2.2.1 水平反射面和正常时差 2.2.2 倾斜反射面和倾角时差 2.2.3 时距曲面与时间场
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水平界面的共炮点反射波时距曲线方程
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2.2.1 水平反射面和正常时差
2.2.1.1 时距曲线的概念 2.2.1.2 水平界面的共炮点反射波时距 曲线方程 2.2.1.3 正常时差与动校正
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正常时差与动校正
正常时差的概念 正常时差的计算 动校正
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地震勘探原理
主讲人：陈双全
地震勘探原理
第1章 绪论 第2章 地震波运动学理论 第3章 地震资料采集方法与技术 第4章 地震波速度 第5章 地震资料解释的理论基础
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第2章 地震波运动学理论
2.1 几何地震学基本概念 2.2 常速单界面的反射波特征及数学表达式 2.3 变速多界面的反射波特征及数学表达式 2.4 地震折射波运动学
正常时差
问题： 需要的是来自观测点正下方的时间，即自激自收时间。 实际得到的时距曲线是时间随炮检距的改变而变化。
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正常时差
问题1 一炮多道 接收的反射并不来自炮点O和接收点S正下方， 在水平界面时反射来自距的中点M。 从实际生产考虑，不采用自激自收方式，要得到M点 正下方的反射，则需在M点两边对称的点上进行激发 （O）和接收（S）。
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二、地球物理勘探方法
1、重力法……岩石密度差异 2、磁法……岩石磁性差异 3、电法……岩石电性差异 4、地震勘探方法……岩石弹性差异
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二、地球物理勘探方法
地球物理的定义
地球物理学是用定量的物理方法研究地球, 特别是用地震反射和折射,重力,磁法,电法 和放射性法一门交叉学科
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二、地球物理勘探方法
地球物理的分类
固 体 地 球 物 理 地震学 地热 重力和大地测量 大地构造物理学 大地电性和大地磁性 勘探与工程地球物理 地质年代学和地球起源学 水文学 海洋学 气象学
地 球 物 理 学
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二、地球物理勘探方法
勘探地球物理分类
Petroleum geophysics
石油地球物理
Environmental geophysics
环境地球物理
Mining geophysics
矿冶地球物理
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二、地球物理勘探方法
地球的内部结构是用地球物理方法确定
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二、地球物理勘探方法
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1、重力法
在重力勘探中，我们测量地 球内部岩石重力的微小变化。
不同的岩石有不同的密度，密 度大的岩石重力要大。
始于1915年，当时在捷克 斯洛伐克的Egbell油田使用重 力勘探原理进行了第一次扭秤 测量。
后来，扭秤被重力仪所 取代，最早的重力仪是1918年 出现的。
重力仪器
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Student taking gravity reading
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1、重力法
黄铁矿重
砂岩轻
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野外磁法勘探现场
野外电法勘探现场
胡克、柯西和泊松
像麦克风记录音乐一样，
在地面上放置检波器
海上→陆地→山地→沙漠
Streamer Airguns
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1 km
2D 地震数据3D 地震数据。