三维地震勘探方法原理与进展
第6章 三维地震勘探
第六章三维地震勘探6.1 引言在油气勘探中，重要的地下地质特征在性质上都是三维的。
例如盐岩刺穿、逆掩和褶皱带、大的不整合、礁和三角洲砂体沉积等。
二维地震剖面是三维地震响应的断面。
尽管二维剖面包含来自所有方向，包括该剖面平面以外方向传来的信号，二维偏移一般还是假定所有信号均来自该剖面自身所在平面内。
虽然有经验的地震解释人员往往可以识别出平面以外(侧面)的反射，这种信号往往还是会引起二维偏移剖面的不闭合。
这些不闭合是由于使用二维而不是三维偏移导致了不适当的地下成像所引起的。
另一方面，三维数据的三维偏移提供了适当的和详细的三维地下图像，使解释更为真实。
必须对三维测量设计和采集给予特别注意。
典型的海上三维测量是用比较密集的平行线完成的。
一种典型的陆上或浅水三维测量是由布设大量相互平行的接收测线，并在垂直方向上布设炮点(线束采集)完成的。
在海上三维测量中，放炮的方向(航迹)叫做纵测线方向；对于陆上三维测量，检波器的电缆是纵测线方向。
三维测量中与纵测线方向正交的方向叫做横测线方向。
与二维测量测线间距可达1km不同，三维测量的测线间隔可以是50m甚至更密些。
这种密度的覆盖要求精确地测出炮点和检波点的位置。
测量区域的大小是由地下目标层段的区域分布范围和该目标层段能充分成像所需的孔径大小所决定的、这种成像要求意味着三维测量的区域范围差不多总是大于目标的区域范围。
三维测量过程中一般要采集几十万至几百万个地震道，因为三维测量成本高，大部分都用于已发现的油气田的细测。
二维地震数据处理的基本原理仍适用于三维处理。
二维地震数据处理中，把道抽成共中心点(CMP)道集。
三维数据中按共面元抽道集。
这些道集用于速度分析并产生共面元叠加。
在线束采集中，共面元道集与CMP道集是一致的。
一般陆上测量面元为25m×25m，海上测量为12.5m×37.5m。
常规的三维观测系统往往使共面元道集中数据叠加的方式变得很复杂。
海上三维测量拖缆的羽状偏离可以导致共面元道集内的旅行时不再有简单的双曲时差。
地震勘探新方法
地震勘探新方法地震勘探是一种通过研究地震波在地下的传播规律来探测地下地质构造的方法。
随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
以下是一些常见的地震勘探新方法：1. 三维地震勘探：三维地震勘探是一种基于二维地震勘探的技术，通过在地下布置多个检波器，可以获取地下的三维数据，能够更加准确地探测地下地质构造。
2. 折射波勘探：折射波勘探是一种利用折射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收折射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
3. 反射波勘探：反射波勘探是一种利用反射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收反射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
4. 共聚焦点源勘探：共聚焦点源勘探是一种利用共聚焦点源进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置多个震源，可以产生共聚焦点源，并接收和分析反射波和折射波的传播规律，从而确定地下地质构造。
5. 多分量地震勘探：多分量地震勘探是一种利用多分量检波器进行地震勘探的方法。
通过在地下布置多个分量检波器，可以同时接收多个方向的地震波，从而更加准确地探测地下地质构造。
6. 宽频带地震勘探：宽频带地震勘探是一种利用宽频带地震仪进行地震勘探的方法。
通过使用宽频带地震仪，可以获取更宽频带的地震信号，从而更加准确地探测地下地质构造。
7. 井中地震勘探：井中地震勘探是一种将地震仪放置在钻孔中的地震勘探方法。
通过在钻孔中放置地震仪，可以获取更加准确的地震数据，从而更加准确地探测地下地质构造。
总之，随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
这些新方法和技术在提高探测精度、降低成本、提高工作效率等方面具有重要作用。
煤田采区三维地震勘探技术及发展趋势
煤田采区三维地震勘探技术及发展趋势
尚晓光
河 北 煤 田地 质 局 物 测地 质 队 ， 河 北邢 台 ０ ４ ０ ５００
摘 要 介 绍 了煤 田三 维 地 震 勘探 工作 在 设 计 、 采 集 、处理 、解释技 术 所取得 的成 果及 最新研
５ 煤 田三 维地 震勘探 技术 的发 展趋 势
据 专家预 测 ，￣ ２ ２ 年 ￣ ２ ５ 年 ，我 国 ｜ ｔ００ １ ０ ０ 煤炭 占一次 性能 源 的 比重 分 别为 ６ ％￣ ５ ％ ８ Ｈ０ 左右 。 因此 ，随 着 国 民经 济 的 持 续 快 速 发 展 ，对 煤炭 的需 求量 Ｉ益 增加 ，煤炭 业将 ｑ 继续 走可持 续发 展 的道路 。 煤 田 三 维 地 震 勘 探 主 要 是 查 明 构 造 和 进行 储 层预 测 ，得 到煤 层的开 采及矿 方 的验 证 ，使我 们在地 震 资料采 集 、处理 和解 释方 面积 累丰 富的 经验 ，从而 不断 地推 动煤 田 维地 震勘 探技 术的 发展 。煤 田三维 地震 勘探 技 术的 发展趋 势有 以 下几点 。 ５ １全 波三维 地震 勘探 是发展 方 Ｉ ． 地 震 勘 探 的 方 法 从 横 波 勘 探 ，纵 波 勘 探 ，横 、纵 波联 合勘探 ，多波 多分量勘 探转 向 多分 量转 换波 勘探 ，从 单 一的 波源 到 多波 ． 及转换 波的 勘探 ，根据 地震 波的 传播 理论 和 地质规 律 ，得 出 目标地 层的赋存 情 况以及 目 标地 层附近 的构 造情 况 。 纵 波 或 横 波 地 震 勘 探 条 件 是 地 下 均 各 向同性 半无 限弹性 空 间的理论 。地下 介质 实 际上是 不均 匀的 、各性 异性 的 、不是 完全 弹性 的 。这样 所造 成的 各种 复杂 反射 、折射 和 透射现 象 ，用 一 分量 地震 勘探 很难分 析 。 所 以分 别用 横波和 纵波 的震 源激 发 ，用 三分 量 检波 器接 收 ，得 到九 个分 量的 全波地 震记 录 。 可以利 用传播 时 间比 、纵横 速度 比 、振 幅比 等来研 究岩 石孔 隙度 的变化 ，也 可以利 用横 波分 裂现象 研究 介质 的 各向异性 ，使 地 震 勘 探 有 勘 探 构造 阶段 过 渡 到 勘 探 岩 性 阶 段 ，全三 维地描 述地 球 内部 的地 层地 质 赋存 结构 及岩 性参 数 ，为矿 井高 产 、高 效提 供可 靠 的地 质保障 。 ５２ 进行 高精 度地震 解 释 ． 利 用地震 资料 处理 成果 ，结 合地 质 、钻 探 、测 井及其 他物 探资 料 ，根据 地震 波的 传 播 理论 和地 质规 律 ，进 行高 精度 地震 解释 。 随 着计 算机性 能 的提 高和可 视化 解释 软件 的 升 级 ，当今 解释 技术 的发 展趋 向是微 机群 ， 即用 于解释 的微 机群 有两 种 ：一 种是 联机 并 行 机群 ，用于 大 量 的 计 算 和 三维 町视 化 分 析 ；另一 种是分 布式 机群 ，人 手 一台 ，通过 网络 精细 地解 释研 究 。 下转 第５ 页 ５
三维地震勘探概述
三维地震勘探概述三维地震勘探通过在地表或井下埋设地震探测仪器，如地震震源、地震传感器等，来记录由地震源激发的地震波信号。
这些设备可以记录信号的到达时间、振幅和频率等信息。
根据记录到的地震波数据，可以进行地震成像和地震解释分析，从而推断出地下地层的性质和结构。
三维地震勘探是传统二维地震勘探的进一步发展。
传统的二维地震勘探只能获取地层沿勘探延线的二维信息。
而三维地震勘探则可以获取地层在水平和垂直方向上的三维信息，提供更全面的地下结构描述。
三维地震勘探可以更准确地刻画地下地层的复杂性，为油气勘探、矿产资源勘探和地质灾害研究等提供重要数据支持。
三维地震勘探的基本原理是地震波在地下的传播。
当地震波传播到地下不同的介质中时，会发生折射、反射、散射和衍射等现象，这些现象都可以通过地震波记录来分析和解释。
通过分析地震波的传播路径和到达时间，可以推导出地震波在地下的传播速度和传播路径，从而推断地下地层的结构和性质。
三维地震勘探的关键步骤包括数据采集、数据处理和数据解释。
在数据采集阶段，地震探测仪器会记录地震波的信号，这些信号可以通过地面震动、井下震动等方式激发。
数据采集通常需要在大范围、多点同时进行，以获取更全面的地震波数据。
数据处理阶段主要涉及信号预处理、地震成像和地震解释等过程。
信号预处理主要包括滤波、去除噪声等处理，以提高数据的质量。
地震成像是将数据转换成地下结构信息的过程，主要采用波动方程正演模拟、走时反演和成像等方法。
地震解释是对成像结果进行解释和分析，根据地震波的传播规律和地震信号的特征，推断地下地层的结构、性质和岩性等参数。
三维地震勘探的优势在于其能够提供更全面和详细的地下结构信息。
相比于二维地震勘探，三维地震勘探可以更好地揭示地下地层的三维结构和复杂性。
它可以提供地层性质的空间分布图、地下构造的三维模型和地震波传播路径的可视化等，为地质研究和勘探开发提供重要的佐证和指导。
总之，三维地震勘探是一种应用地震波传播原理进行地下结构分析的方法。
三维地震勘探方法原理与进展
三维地震勘探方法的原理与进展一、原理：70年代中期，著名的W.S.French三维模型问世，它充分地说明了三维地震对解决复杂地质问题的能力和二维地震技术不可克服的缺陷与局限性。
图1-2-1（a）是W.S.French地质模型，—个平台被—条断层切割成两部分，断层下降盘“4”有两个紧靠在—起的穹窿构造“l”和2”，断面“3”是一个斜坡，接个平台布置了13条测线。
图1-2-1(b)。
图1-2-1(c)、图1-2-1（d）是图1-2-1（a）中的第六条测线用不同他处理方法所得到的结果。
这条测线从断层下降盘开始，穿过窍隆“1”的顶部．经过穹窿“2”右翼最低点的平均部位与断层陡坡吴450交角进入上升盘高台。
图1-2-1(b)是未经偏移校正的常规水平叠加剖面，可以明显地看出绕射波和侧面波，弯降“1”被夸大并掩盖了平坦界面，且断面反射右移，同时还出现了来自穹窿“2”的侧面反射波。
图1-2-1(c)是三维偏移剖面，剖面右半部分的穹窿“1”被显示出来，但来自穹窿“2”的侧反射仍然存在，它干扰了平面的反射，同时其他各种侧面波均未能归位，也不能得到正确的解释。
1-2-1（d）是经三维偏移后得到的剖面，剖面上穹窿“2”的侧面反射及各种侧面干扰消失了，断面波、绕射波分别得到归位和收敛，剖面正确地反映了地下构造的真实形态。
上述试验充分说明了三维地震级数对于解决复杂地质构造的能力和三维地震技术本身所不可克服的缺陷。
（a）（b）（c）（d）图1-2-1 W.S.French三维模型试验（a）三维地震模型；（b）原始记录；（c）三维偏移剖面；（d）三维偏移剖面当前三维地震勘探是用反射波法进行的。
二维反射波存在基本原理上有许多相似之处，二者所不同的是三维地震彩高密度的、各种形式的面积观测系统。
所以三维地地震又叫面积观测法，下面简单介绍面积观测系统的反射波时距图。
二、面积测量系统反射波时距图根据物理地震学的原理，地震波从泡点O激发后，以球面波方式向下传播，碰到反射界面后，根据惠更斯原理可以把反射界面上每一个点看作是一个新震源。
地表复杂地区的三维地震勘探方法与效果
地表复杂地区的三维地震勘探方法与效果地表复杂地区的三维地震勘探方法与效果地震勘探技术是目前油气勘探领域中最常用的地质勘探技术之一。
在地表复杂地区，常常会面临地形复杂、地层错综复杂等问题，这时候要想进行高效精确的地震勘探就需要采用三维地震勘探技术。
本文将介绍地表复杂地区的三维地震勘探方法以及其效果。
一、三维地震勘探技术简介三维地震勘探技术是在二维勘探的基础上发展起来的一种更加先进的勘探技术。
它能够更好地解决高精度成像及刻画复杂地质构造条件下的油气勘探。
相比于二维勘探，三维地震勘探使用的更多基于地球物理学的先进技术，如分布式倾角分析法、互相关距离校正等，具备更高的定位精度和更全面的地质信息。
二、地表复杂地区的三维地震勘探方法1、区域三维地震勘探法区域三维地震勘探法采用大规模三维数据处理技术，对整个地区进行数据处理和三维成像，再进行解释，为勘探进一步的开发和决策提供支持。
该方法的优点在于效率高，对勘探资金要求低、对区域的全面性分析高。
2、单井三维地震勘探法单井三维地震勘探法可以在低勘探成本条件下实现突破式勘探，是目前广泛采用的一种技术。
该方法利用具备地震成像能力的单井三维地震勘探设备，通过现场测试，得出地质结构模型，实现在质储层上精确预测储量和产气能力。
3、水平井地震勘探技术水平井地震勘探技术是采储钻井方法与地震勘探理论相结合的一种新型技术。
水平井地震技术是利用水平井钻进储层内部，通过钻井设计、操作等技术加工而成岩石的地震参数，进行地震震源设施、观测设备的设计，进而高精度地处理、解释地震资料，实现高效率的油气勘探。
三、三维地震勘探能够取得的效果1、成像精度较高三维地震勘探能够较为真实地呈现出受勘探的区域的地质结构，具有较高的成像精度。
在该技术的指引下，可以更快速的开发出油田、气田以及地热资源等自然资源，节约开采成本，提高生产效率。
2、减少许多风险三维结构成像减少了猜测和偏差，自动地找出了油和气藏，从而可以减少许多风险程度，进一步降低勘探成本。
转换波三维三分量地震勘探方法技术研究
转换波三维三分量地震勘探方法技术研究一、本文概述本文旨在深入研究和探讨转换波三维三分量地震勘探方法技术，包括其基本原理、技术应用、数据处理和解释等方面的内容。
随着地球物理勘探技术的不断发展，转换波三维三分量地震勘探作为一种高效、精确的勘探手段，已广泛应用于石油、天然气、煤炭等地下资源勘探领域。
本文将系统梳理和分析该技术的理论基础，结合实际案例，探讨其在实际勘探中的应用效果，旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
本文将介绍转换波三维三分量地震勘探的基本原理和技术特点，包括波的传播规律、转换波的形成机制以及三分量地震数据的采集和处理方法。
通过对这些基础知识的梳理，为后续的技术应用和数据分析打下基础。
本文将重点关注转换波三维三分量地震勘探在石油、天然气等地下资源勘探中的应用。
通过介绍具体的勘探实例，分析该技术在不同地质条件下的应用效果，探讨其在实际工作中的优势和局限性。
本文还将对转换波三维三分量地震勘探的数据处理和解释方法进行研究。
包括地震数据的预处理、波场分离、速度分析和成像等技术环节，以及如何利用处理后的地震数据进行地质解释和油气预测。
本文将对转换波三维三分量地震勘探方法技术的未来发展进行展望，探讨其在勘探精度、数据处理速度和自动化程度等方面的提升空间，以及在新兴领域如页岩气勘探中的应用前景。
通过本文的研究和探讨，旨在促进转换波三维三分量地震勘探方法技术的进一步发展和应用，为地下资源勘探提供更加精确、高效的技术支持。
二、转换波地震勘探概述转换波地震勘探是一种复杂的地震勘探方法，它利用地震波在不同介质界面的反射和折射现象，通过接收和分析转换波（如PP波、PS波等）来获取地下介质的结构和性质信息。
转换波地震勘探技术广泛应用于石油、天然气等地下资源的勘探，以及地质构造和地层界面的精细刻画。
转换波地震勘探的基本原理是利用地震波在不同介质间传播时的波型转换现象。
在地震波传播过程中，当遇到介质速度界面时，波型会发生转换，例如，纵波（P波）在遇到速度界面时，会部分转换为横波（S波），反之亦然。
三维地震勘探方法原理与进展
三维地震勘探方法原理与进展三维地震勘探是一种利用地震波对地下结构进行成像的方法，它通过记录地震波在地下传播过程中的反射、折射和透射等现象，从而获取地下结构的信息。
与传统的二维地震勘探方法相比，三维地震勘探能够更全面、准确地描述地下构造，并且能够提供更高分辨率的成像结果。
三维地震勘探的原理是利用地震波在地下介质中的传播特性来推断地下结构。
地震波是由地震源产生的一种机械波，它可以在地下介质中传播，并且会遇到不同介质边界的反射、折射和透射等现象。
通过记录地震波的传播时间、振幅和频率等信息，可以建立地震波在地下介质中的传播模型，并通过反演等数学手段将地下结构成像。
1.设计地震勘探方案：根据勘探目标和地质条件，确定地震源和测量装置的部署方式。
常用的地震源包括重锤、震源车和炸药等，测量装置包括地震检波器。
2.采集地震数据：利用地震源激发地震波，在地下布置检波器，并记录地震波在地下传播的过程。
通常采集多个不同位置和方向的地震数据，以获取更完整、准确的地下信息。
3.数据处理：利用信号处理、地震波理论和数学模型等方法对采集到的地震数据进行处理。
这包括地震分析、波场模拟和成像等步骤，通过反演等数学手段将地震数据转化为地下结构信息。
4.地震成像：将处理后的地震数据进行可视化，生成三维地震成像结果。
地震成像方法包括卷积成像、叠前深度偏移和正演模拟等，这些方法可以提供高分辨率的地下结构图像。
1.采集技术的提升：随着测量设备和地震源的不断发展和更新，三维地震勘探的采集效率和数据质量得到了改善。
如引入宽频带地震源、多分量地震数据采集和大角度成像等技术，提高了地震数据的频率响应和波动物性分辨能力。
2.数值模拟方法的发展：为了改善地震数据的处理效果，科学家们对波场模拟方法进行了深入研究。
开发了高效且精确的波动方程求解方法，如有限差分法、有限元法和高阶边界条件法等，这些方法可以更准确地模拟地震波在地下的传播过程。
3.成像技术的提高：为了提高地震勘探的分辨率和准确度，研究人员发展了一系列的地震成像方法。
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三维地震勘探方法原理与进展
1.震源激发：使用震源激发地震波。
常见的震源有人工震源（如重锤、炸药等）和自然地震。
2.地震波传播：地震波在地下沿不同路径传播，并与地下介质发生相
互作用。
地震波的传播路径和传播速度取决于地下介质的物理特性，如弹
性模量、密度等。
3.接收地震记录：在地震波传播的路径中，设置一系列地震接收器
（通常是地震检波器或地震传感器），接收并记录地震波的到达时间、振
幅等信息。
4.数据处理与分析：通过对接收到的地震记录进行数据处理和分析，
可以得到地震波的传播速度、衰减特性等信息，并进一步推断地下介质的
性质。
5.三维地震成像：将地震记录中的信息转化为地下模型，并进行三维
地震成像。
常用的地震成像方法包括反演、偏移等。
1.高密度三维数据采集：随着数据采集技术的进步，三维地震勘探可
以获得更高密度、更广范围的数据。
这使得勘探人员能够更准确地了解地
下构造，并更好地定位资源。
2.多尺度体积建模：三维地震勘探方法逐渐从局部尺度向大范围尺度
延伸。
除了对沉积盆地等大尺度地质问题的研究外，也在微观尺度上得到
广泛应用，如岩石孔隙结构的研究。
3.三维地震反演技术：传统的地震成像方法主要基于地震波的走时信息，对地下结构的分辨率有限。
而三维地震反演技术可以利用地震波的振幅信息来改善地下结构的分辨率，进一步提高地震勘探的精度。
4.三维地震模拟方法：随着计算机技术的发展，三维地震模拟方法得到了广泛应用。
通过数值模拟地震波在地下的传播过程，可以更好地理解地震波和地下介质的相互作用，为地震勘探提供更准确的解释。
总之，三维地震勘探方法通过收集、处理和分析地震波传播信息来推断地下构造，并取得了显著的进展。
随着技术的进一步改进和计算机技术的不断发展，三维地震勘探将在未来的勘探开发中发挥更重要的作用，为石油、天然气等资源的开发提供更准确和可靠的地质信息。