第7章--地震勘探资料解释的理论基础.
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地震资料解释
2 地震剖面
地震剖面的显示方式：
波形显示 变面积显示 变密度显示 波形+变面积显示 波形+变密度显示
2020/5/7
27
2 地震剖面
20波20形/5显/7 示
变面积显示
变2变8密密度度显显示示
1 地震波对比的基本原则
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波形+变面积显示
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2 地震剖面
2020/5/7
因而，它们的叠加结果——地震记录上的反射子波组， 其波组特征（相位个数，哪个相位最强等），也一定具 有某些相对稳定的性质。
这就是地震记录面貌形成的过程。
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1 地震记录的形成
地震道f(t)是有效波s(t)和干扰波n(t)叠加组成的，即：
f (t) s(t) n(t)
层状介质的一次反射纵波通常用线性褶积模型表示：
2020/5沿/7任意方向切出的垂直剖面
52
2020年5月7日10时
53
27分
2020年5月7日10时
干扰波由非激发干扰n0(t)，噪音背景n1(t)及规则干扰 N(t)叠加而成，即：
n(t) n0 (t) n1(t) N (t)
规则干扰分两类：
一类与地质结构有关，称第一类规则干扰N1(t)，包括多次波， 反射-折射波，转换波，断面波，绕射波，伴随波，折射波，瑞雷
波，勒夫波，斯通利波等，这类波在某些特定条件下可转换为有
同相轴：一串套得很好的波峰（谷） 相位：通常用波峰（谷）的数量来描述 复波（波组）：地震记录上的反射同相轴，往往
是一组相邻反射波叠加形成的。 波系：相邻几套稳定的波组
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25
2 地震剖面
地震勘探资料解释
06 结论与展望
CHAPTER
地震勘探资料解释的挑战与对策
挑战
地震勘探资料解释面临诸多挑战，如复杂地 质构造、低信噪比、多解性等。
对策
采用先进技术手段，如高分辨率成像、多分 量地震数据处理、深度学习等，提高资料解 释的准确性和可靠性。
未来发展方向与技术革新
发展方向
未来地震勘探资料解释将更加注重多学科交 叉融合，加强地球物理、地质学、计算机科 学等多领域合作，共同推进地震勘探资料解 释技术的发展。
总结词
数据整理是预处理的第一步，主要任务是检查数据完整性，剔除异常值和缺失值，并对 数据进行分类和排序。格式转换则是将原始数据转换成统一格式，以便后续处理和分析。
详细描述
在进行地震勘探资料解释之前，需要对收集到的数据进行整理，确保数据完整、准确。这一步骤包括 检查数据的完整性，对缺失值和异常值进行处理。根据数据的类型和特性，将数据分类并排序，以便
地震勘探广泛应用于石油、天然气、矿产资源等领域，为地 质学家和工程师提供重要的地质资料，帮助确定地下资源的 分布和储量。
地震勘探资料解释的意义
地震勘探资料解释是将地震波测量数据转化为地质信 息的关键环节，是地震勘探工作的核心。
解释结果对于地质勘探、资源开发、环境保护等领域 具有重要意义，能够为矿产资源开发、油气田勘探、
通过对比不同地震记录的层位信息，确定地下岩层的空间位置和分布范围。
详细描述
层位对比法利用地震波在地下传播的时差信息，对不同地震记录进行层位标定和 对比，确定地下岩层的空间位置和分布范围，为地质构造和油气藏的勘探提供通过分析地震波的各种属性，如振幅、频率、相位等，推断地下岩层的物理性质和结构特征。
更好地进行后续分析。同时，为了便于处理和分析，需要将原始数据转换成统一的格式。
地震勘探复习资料
绪论1、地球物理勘探的概念（1）简称“物探”，是通过观察存在地球及其周围的地球物理场的特征和岩石的各种物理特性来研究地质规律和勘查各种矿产的各种方法的总称。
（2）是以物理学原理为基础，利用电子学、计算机的数字处理、信息论等科学技术中的新技术所建立起来的一整套勘探地下矿产的方法。
（3）是借助于各种物探仪器在地面观测地下岩石的各种物理参数，从而解释和推断地下岩石的构造特点、岩石性质等，从而到达勘查地下矿产（金属非金属矿产、煤、油气等等)的目的。
2、地球物理勘探的分类，不同勘探方法的优缺点。
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地震勘探的优点：精度高，分辨率高，穿透深度大，能较详细地了解由浅至深一整套地层的地质规律。
缺点：成本高3、地震勘探的概念、分类，目前地震勘探以何种方法为主。
概念：利用岩石的弹性差异来进行矿产勘察。
是通过人工激发地震波，研究地震波在弹性不同的地下地层中传播的规律，以查明地下的地质构造，达到油气或其他勘探目的的一种物探方法。
分类：地质法（优：在找油初期，可以起到一个指向作用，避免了盲目性，成本低。
缺：野外地质方法很难准确了解地下地质情况！）；钻探法（优点：精度最高，缺点：一孔之见，而采用大量的钻井，不仅成本高，而且效率低）；物探方法（优点：精度高于地质法，成本低于钻探法；不足：精度低于钻探法，成本高于地质法）。
应用最多的方法：物探方法4、地震勘探的三个阶段地震资料野外采集、地震资料室内处理、地震资料解释。
第一章各种介质的概念重点：①物体是否为弹性、塑性介质与受力大小、时间及温度有关。
②均匀介质与各向同性介质的关系。
（1）理想弹性介质：当介质受外力后立即发生形变，而外力消失后能立即完全恢复为原状的介质；（2）粘弹性介质：当外力消失后不是立即恢复原状，而是过一段时间后才恢复原状的介质称为粘弹性介质。
地震勘探第七章
Reflection patterns on seismic sections
亚平行 平行 发散
S型
斜交型 Internal Structures
乱岗状
Sigmoidal sequence
Hummocky sequence
Transgression海进
The increment of topset accommodation volume ∆Vta caused by a rise in relative sea-level ∆R is equal to the product of ∆R and the topset area
Flat Spot
Gas condensate reservoir in the Norwegian North Sea
Asset team integration across domains, incorporating data of all scales, provides a more complete understanding of the subsurface. (Source: Schlumberger)
Unconformities
削蚀 顶超
整合
上超 下超 Sequences are terminated by unconformities or a concordant
整合
Onlap上超
Seismic Facies-Analysis 地震相分析
Aim:
Analysis of the character of the reflections (amplitude, continuity, continuity and configuration) inside a seismic sequence to predict the depositional environment
[理学]地震勘探原理 第7章地震勘探资料解释的理论基础
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T06层
第一相位
第二相位 第三相位
T1层
h
9
3：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。
h
10
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。
h
17
2：横向分辨率 是指水平方向上识别地质体的能力，O点激 发的反射波在界面上的第一菲涅尔带。
OC 0.5h
h
18
h
19
四：反射界面真正空间位置的确定
1：地震剖面存在的问题及解决方法
h
20
2：真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系
真倾角 视倾角 方位角
h
38
2：倾斜界面偏移归位的基本原理
单道脉冲响应对应的地质模型
倾斜界面真实位置的确定
h
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3：偏移叠加原理
h
40
射线偏移法（扫描法）
绕射扫描叠加的原理
h
41
4：波动方程偏移
基本方法：
有限差分偏移 F-K偏移 克希霍夫积分偏移
成像原理： 爆炸反射界面成像原理 测线下延成像原理 波场延拓的时间一致性成像原理
h
2
一、地震剖面的特点
1：地震记录的形成 X(t)=w(t)*R(t)
地震子波:震源产生信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们
称这时候的地震波为地震子波h 。
地震勘探第七章
图7.22 用t0差数时距曲线法构制折射界面 (a)相遇时距曲线 (b)t0(X)、θ(X)曲线并构制折射界面
t 1 = t 01 a
互换时间 T = t 01ab + t bc + t cd 02 因为，ρ＞＞H；所以，△SBC 近似为等腰三角形。 从S点作BC的垂直平分线SM， 则SM＝h（折射面的法线深 度）。由图中可看出 ： 据以上三式可得
图7.3 背斜型界面的自激自收t0时间剖 面 图7.4 绕射波示意图
图7.5 侵蚀面上的绕射波
4.断面波 断面波 断面波：当断距较大，断层面两侧的岩石波阻抗有明显差别， 且断面较光滑时，断层面本身就是一个反射界面，在此界面上产生 的波动。如图7.6示。
图7.6 断面反射波图
特点：（图7.6示） (1) 断面波与下降盘 反射波斜交，长度变长、倾角变缓。 (2)反射连绕射，绕射连断面波，断面波又连绕射波。
图7.9 t0法绘制深度剖面示意图 7.9
S3、h1、h2、h3为半径作圆弧，圆弧的包络即为待求反射面。
V0 βt 0i Z 0 i = ( ch − 1) β 2 V0 βt 0i 1 R 0 i = sh 2 β 1
式中：t0i－Si测点的自激自收时间，V0、β－初始速度与速度增 长系数。
图7.20 综合时距曲线的绘制
三、折射界面的构组 利用折射波相遇时距曲线，即可构制折射界面的埋深和构造形 态。在构制折射界面的位置时，还必须知道界面以上的速度。 速度的求取可以通过两个途径： 第一：根据测井资料求界面以上的平均速度； 第二：直接在时距曲线上求。 1.有效速度的求取 有效速度的求取 交点法： 条件：Vi＞Vi-1 图7.21示，时距曲线S0、S1、 S2相交于点A1、A2。过原点作连 线OA1和OA2，则它们斜率的倒数 分别为有效速度Ve1和Ve2，即
第七章地震勘探2
的
：
干扰
干扰
干扰波，下面分述其主要特点： 干扰波，下面分述其主要特点： 1．规则干扰波 ． 规则干扰波主要有：声波、面波、工业电干扰、 规则干扰波主要有：声波、面波、工业电干扰、 多次反射波、侧面波以及绕射波等。其主要特 多次反射波、侧面波以及绕射波等。其主要特 点为在时间或空间上表现出一定的规律性 在时间或空间上表现出一定的规律性， 点为在时间或空间上表现出一定的规律性，能 量一般较强。与有效波的差异主要表现在频率、 量一般较强。与有效波的差异主要表现在频率、 视速度和到达时间三个方面 三个方面， 视速度和到达时间三个方面，并且大部分干扰 主要表现出视速度和到达时间二个方面与有效 主要表现出视速度和到达时间二个方面与有效 波存在差异。如面波、声波和多次反射波等。 波存在差异。如面波、声波和多次反射波等。 其波谱特征见图1.4.2。 其波谱特征见图 。
∆t = t − t0 ≈
x2 2V 2 t 0
•
动校正：水平界面的情况下， 动校正：水平界面的情况下，从观测到的反射波旅行时减去 正常时差， x/2处的 时间。 处的t 正常时差，得x/2处的t0时间。这一过程为正常时差校正或动 校正。 校正。
动校正处理
• 动校正处理时需使用 速度参 动校正处理时需使用速度参 数。 • 对水平层状介质 ， 如果 速度 对水平层状介质， 如果速度 选的合适， 选的合适 ， 反射波双曲线能 校正为直线， 校正为直线 ， 叠加时各道能 同相叠加。 同相叠加。 • 如果所用的速度过大会使校 如果所用的 速度过大会使校 正不足； 正不足； • 如果所用 的速度偏小 ， 则导 如果所用的速度偏小 的速度偏小， 致校正过量。 致校正过量。 • 这两种情况都不能保证水平 叠加时实现反射波同相叠加。 叠加时实现反射波同相叠加 。
地震勘探资料解释的理论基础二
横向延伸长度不同的四种砂岩体的理论模型记录
提高横向分辨能力的办法主要是提高 分辨率和进行偏移归位使绕射波收敛. 分辨率和进行偏移归位使绕射波收敛.计 算表明,对一个深度b=1800米 算表明,对一个深度b=1800米，面积是 b=1800 200*400平方米，覆盖介质波速是2280米/ 200*400平方米，覆盖介质波速是2280米 平方米 2280 秒的界面，它的反射能量较为分散， 秒的界面，它的反射能量较为分散，经过 偏移归位后，振幅的衰减跨距由180米缩 偏移归位后，振幅的衰减跨距由180米缩 180 小到20米左右，显著提高了分辨能力。 小到20米左右，显著提高了分辨能力。 20米左右
穿过砂岩体的东西向子波时间剖面
穿过砂岩体的南北向子波时间剖面
一般认为， 一般认为，砂体边沿 的反射波振幅应为中 心部分之半。 心部分之半。如果按 半振幅值做为划定砂 岩体边界的准则，对 岩体边界的准则， 十条剖面进行对比解 释，作出砂岩体平面 图。对比上图，可以 对比上图， 发现我们对砂它的估 计大了40%。 计大了40%。 40%
子波的主频、 子波的主频、频带宽度和延续时间的关系
2、零相位子波的分辨能力较高 子波按能量分为三类： 最小相位子波：能量集中在前部 零相位子波：能量集中在中间 最大相位子波：能量集中在后部 实际工作中总结出零相位子波分辨能 力较高，对解释最有利。
零相位子波的优点表现在以下几方面： （1）带宽相同条件下，零相位子波旁瓣比最小相位子波旁瓣小， 分辨力高。
___ 2
OC
− DO
___
2
λ = h + − h2 4
2
如果h>> 如果h>> λ
,略去 λ 2 项
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下倾方向量取 例尺自定义；
OA sin 1 , 比
3、在测线 2 上从交点向截面
下倾方向量取 例尺同 2；
OB sin 2 , 比
4 、分别从 A 、 B 做测线 1、2的垂线，两线相交于
C；
5、连结 OC ，界面真倾向沿
O 到 C 方向；
6 、线段 OC 长即 sin ，比例尺同 2。
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2、凹界面反射波的特点:
• H>R,产生回转波, 出现局部假背斜， 最低点位置不变， H越大，畸变越严 重;
• H<R,不产生回转波,但 有横向收缩变化，最低 点位置不变;
• 无论有无回转，都会存 在能量会聚现象。
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弯曲界面反射波特点
• 当曲率中心在地面上, 产生聚焦型反射;
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井旁地震道
合成地震记录
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井旁地震道
合成地震记录
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2: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
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基本术语:
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。
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。
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1:绕射波的产生
二、地震绕射波与物 理地震学
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绕射点:断棱、尖灭点、透镜体
时距曲线： tR t1 t2
1( L2 h2 (xL)2 h2) V
时间分辨率： (不严格定义)
tR
t
1 2.3 f
厚度分辨率：
zRzv 2tR
4.6
Rayleigh准则：反射波分辨率极限是1/4波长。
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2:横向分辨率 是指水平方向上识别地质体的能力,O点激发 的反射波在界面上的第一菲涅尔带。
OC 0.5h
2021 出现回转波时,反射能 量有明显会聚;
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地层越深,畸变越大。
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二:凹界面上的反射波
1、回转波的概念: 定义:反射界面为凹曲界面时,
当观测点沿测线向前移动, 而对应的反射点向后移动， 与两边平行反射界面反射 波同相轴形成“环圈状” 或者“半牛角状”。
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二、凹界面上的反射波
2、回转波的形成条件: • H>R • H<R,震源在辅助圆之外
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二、地震绕射波与物理地震学
2:断棱绕射波时距曲线及特点
tR1 v( L 2h2(xL)2h2)
①时距曲线是双曲线;
②极小点是（
,
L h V
）h
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3:水平叠加剖面上的绕射波
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三、地震勘探的分辨率
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1:垂向分辨率
严格的分辨率定义,称为厚层分辨率。Knapp认为:垂向分辨 率应该用地震子波脉冲时间的延续度来定义。
第七章 地震资料解释的理论基础
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主要内容:
一、地震剖面的特点 二、地震绕射波与物理地震学 三、地震勘探的分辨率 四、反射界面真正空间位置的确定 五、地震剖面的偏移 六、弯曲反射界面反射波的特点
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一、地震剖面的特点
1:地震记录的形成 X(t)=w(t)*R(t)
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3:时间剖面的偏移校正
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3:时间剖面的偏移校正
• 偏移:从水平迭加剖面 出发,得到真正反射界 面正确位置的过程。
• 几个基本概念: 时间偏移与深度偏移。
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• 时间偏移的基本思想: 认为速度函数是已知的, 速度结构可以表示成旅 行时的函数,偏移的一切 信息都归结为旅行时的 变化，偏移的结果以旅 行时做为纵坐标输出。
• 深度偏移的基本思想:由时间剖面先得到偏移时间 剖面,再对偏移后的剖面进行校正,最后得到真正的 深度剖面。
• 注意:时间偏移和深度偏移不是指偏移的结果,而是 时间剖面或者深度剖面来定义的。
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六、弯曲反射界面反射波的特点 一、凸界面上的反射波
说明:背斜在水平迭加剖面上被展宽,顶点位置 不变,能量发散。
sin h
x
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(2)求地层真倾角1
sin 1 sin cos 1
sin 2 sin cos 2
如果：
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1 2
2
则 si： nsi2 n1si2 n2
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(2)求地层真倾角2
作图法求地层真倾角： 1、画两条相交测线； 2 、在测线 1上从 交点向截面
地震子波:震源产生信号传播一段时间后,波形趋于稳定,我们称这
2时021/候2/21的地震波为地震子波。
3
反射振幅的大小取决于反射系数的绝对值; 极性取决于反射系数的正负; 时间取决于反射界面的深度和波速。
图7-1-2 岩层较薄,二个反射波可以分开
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图7-1-3 岩层较薄,三个反射波迭加在一起不能分辨
T06层
第一相位
第二相位 第三相位
T1层
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3: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。
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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。
在直角三角形OO1O2中, 有OO2 OO1 • cos 在直角三角形OO2O*中, 有OO2 2h sin 在直角三角形O*OO1中, 有OO1 2h sin sin sin
cos
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h 法线深度
hz 垂直深度 (真深度 )
hz
h cos
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倾斜界面倾角的求取: （1）由时间剖面同相轴斜率求视倾角 （2）由两条相交测线上的视倾角求真倾角
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四:反射界面真正空间位置的确定
1:地震剖面存在的问题及解决方法
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2:真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系
真倾角 视倾角 方位角
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2:真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系