井间地震速度和Q值联合层析成像及应用
第五章 井间地震
三、井间地震观测系统
三、井间地震观测系统
b、同步反射线性观测系统 该系统是使激发点和接收点分别在震源井 与接收井中反向等距移动，移动总点数和总 距离相等。
三、井间地震观测系统
B 正交观测系统 正交观测系统是采用井间地震组进行观测， 即，一口井为激发井，另两口井为接收井， 井的分布构成正交系统。图中，A为震源井， B、C为接收井，它们组成一直角形式，其 优点是可在两个方向上提供速度的分布和 介质的各向异性。
二、井下接收系统
二、井下接收系统
由当前国际发展趋向来看，采用数字遥测 式的多级井下接收系统其性能显著伏于现 有的单级VSP检波器，特别在通带、记录 道数b抗干扰能力、传输特性、深度误差、
生产效率方面均有突出的优点。
三、井间地震观测系统
1）井间地震测量的设计 做井间地震测量设计应考虑下列标准，并取得相 应参数。 标准 参数 A 射线密度 组合长度 多数面元应穿过10条射线 检波器间距 震源间距 B 射线孔径 排列长度 与水平方向呈±45度角 C 时间分辨率 采样间隔小于2ms 记录的频率成分
B）井间地震波场旅行时方程：
一、井间地震资料数字处理概述
S:震源点 R:接收点 Hs:震源点深度 HR:接收点深度 D:井间距 e:反射角、透射角或折射角 t:从震源点S到接收点R的旅行时 Vi:第i层的速度 Vp:纵波速度 VSV:横波速度
（1）井间直达波旅行时方程：
在共偏移距道集，HS一HR二C（常数） ，直 达波时差等于零，直达波时深曲线为一水平直线。
断层、沉积单元中的障碍壁、沉积单元之间的界线、水 平层理和交错层理、沉积单元的渗透带以及裂缝发育程 度等资料。
识别岩性； EOR监测。
深入细致地研究地下复杂地质构造及沉积细节,了解 储层特征,制定合理的开发方案,促进油田增储上产的有 效方法。
成像和反演简介
Imaging and inversion — Introduction成像和反演——简介地震成像和反演技术是用于将记录下来的地震波场转换为具有物理意义的易于分辨的地球内部的图像。
相应方法经常应用在具有一定规模的浅层调查，通过表征矿物储层和油气勘探，气体封存，热液研究，由此对地壳、地幔、地核进行局部和全球的地震探测。
相关方法正加强利用全波场和复杂的采集策略，和不同的工业分支一样，在学术界快速发展。
受启发于在2008年4月成功举行的欧洲地球物理学会年会上关于地震反演成像的研究进展，我们打算为地球物理组织这样一个特殊部分并且邀请论文描述相关理论，应用，及先进的成像/反演方案的好处。
我们的宗旨就是回顾这些技术的理论及其在不同范围，不同地质背景内的应用。
我们希望不仅能够促进那些为不同目标工作的不同团体传递知识和相互交流，而且能够鼓励那些改进了成像/反演和地层表征的新的具有独立规模的成像/反演技术的发展。
在2008年12月31日提交截止后,我们收到了60多篇论文，其中48篇论文被收录在这个附录中。
其他的一些论文仍在修改中，将很有希望在以后一期的GEOPHYSICS上刊登。
作者的比例大约是学术机构和工业一比一。
论文主题十分广泛，涵盖了不同的方法技术和反演问题的不同方面，从钻孔研究到区域地壳调查，还有大量的论文对非盈利性的应用进行了描述。
这些都反映出了这个研究领域的广泛兴趣，也表明了这特别的一期的最初目的已经成功的达到了。
我们已经把这些论文归为四个主要类别，分别为(1)深度成像，(2)旅行时间层析成像，(3)全波形反演，(4)创新方法。
在每个类别中，我们也尝试根据论文的具体主题进行了分类，然而从某种角度讲，这些类别和整理是比较随意的，因为一些论文也很适合被分到其他类别中去。
通过观察深度成像论文，有着用叠前/深度方法逐渐替代叠后/时间算法的一般趋势。
几乎没有论文对NMO/DMO工作流程相关的发展进行汇报，这可能是由于大多数成像/反演任务不得不处理地下界面逐渐增加的复杂构造。
井间地震资料精细解释方法研究与应用
将 深度 域 井 间地 震 资料 转换 到 时 间域 进 行研 究 ， 通 过 粗 化 降频 建 立 起 井 间地 震 资料 与地 面 地震 资料 之 间 的 相 似 性 并
联 系， 到 对 井 间地 震 低 频 反 射 特征 的认 识 ， 合 井 旁道 合 成 地 震 记 录 标 定 建 立 起 井 间地 震 资料 的反 射 特 征 ， 确 的 得 结 准 解释 了 井 间地 震 的反 射 层 位 ． 用地 震 瞬 时属 性 分 析 和 时 频 属 性 分 析 得 到 了对 沉 积 环 境 的 认 识 ， 一 步 通 过 波 阻 抗 采 进 反 演 更好 的 认 识 井 问储 层 特 征 ． 实 际应 用 中综 合 多种 方 法 进 行 解释 ， 在 并结 合 测 井资 料 对 比 落 实 了井 间砂 体 展 布 特 征 ， 到 对 井 间储 层 的 精 细描 述 结果 ， 决 了两 口井 之 间储 层 分 布 范 围 、 向 连 通 性 及 厚 度 变化 等 问题 ， 得 了较好 得 解 横 取
ｓ ｒａ ｅ ｓ ｉｍｉ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｍａ ｅ ｆ ｌ ｕ ｅ ｏ ｈ ｉ ｈ ｒ ｓ ｌ ｔ ｎ ａ ｉ ｔ ｙ ｕ ｆ ｃ ｅｓ ｃ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｔ ｋ ｕ ｌ ｓ ｆｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｏ ｕ ｉ ｂ ｌ ｉ ．Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ａ ａｙ ｅ ｎ ｏ ｉｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｉ ａ ｅ ｂ ｅ ｎ ｌｚ ｄ ｉ ｃ
ｔ ｅ ｄ ｔ ｏｍａｎ，ｔ ｐｅ ｔ ｕｍ ｎａｙ ｉ ｓ ｂ ｅ ｏ ｎ ｔ ｉ ｅｄ ｈ ｅｐ ｈ ｄ ｉ ｈｅｓ ｃ ｒ ａ ｌｓ ｓｈａ ｅ ｎ ｄ ｎｅ ｉ ｈｅｔｍ ｏｍ ａｎ ｗ ｉｈ ｔ ｉ ｅｄｅ ｔ ｒ ｎｓｏｒ ． Ｔｈｅｃ ｏ ｓ ｉ ｔ ｈｅ ｔｍ － ｐ ｈ ｔａ ｆ ｍ ｒｓ —
地震层析成像原理
地震层析成像原理地震层析成像（Seismic Tomography）是利用地震波在地下传播的波速变化，通过对地震波数据的观测和处理，反演出地下介质的速度结构和构造特征的一种方法。
它是地球物理学中的一项重要研究领域，可以帮助我们深入了解地球内部的构造和演化过程。
地震层析成像的原理基于地震波在不同介质中传播速度不同的特性。
地震波在地下传播时，会受到地下结构的影响，传播速度会发生变化。
当地震波经过不同介质时，它们的传播速度会发生改变，这种改变可以通过对地震波的观测和分析来反演出地下介质的速度结构。
1.数据采集：首先需要在地表布置一定数量的地震台站，用于记录地震波的传播情况。
这些地震台站会同时记录到来的P波（纵波）和S波（横波）的到达时间。
2. 数据处理：利用地震波到达的时间信息，可以通过计算波传播路径的长度来估计地下介质的速度。
传统方法中常使用迭代法（如Gauss-Newton算法）来求解速度模型。
3.反演：根据数据处理得到的波速数据，通过数学反演的方法建立地下速度模型和构造特征。
其中常用的方法包括射线追踪、线性反演、全耦合反演等。
4.分辨率评价：为了评价反演结果的可靠性，需要进行分辨率评价，判断反演结果的可信程度。
常见的评价方法包括主分量分析、模拟能力谱等。
地震层析成像的应用范围非常广泛。
在地质勘探中，通过层析成像可以直接观测到地下的速度结构变化，识别地下的构造和岩性界面，并预测可能存在的矿床等重要资源；在地震地质学中，层析成像可以用来研究地壳的构造和演化过程，例如地震断层的产生和活动等；在地球科学中，利用层析成像可以研究地球内部的动力学过程，了解地球的内部结构和演化历史。
总结起来，地震层析成像通过对地震波传播速度的观测和处理，能够反演出地下介质的速度结构和构造特征。
它是地球物理学中的重要研究方法，对于深入了解地球内部的构造和演化过程具有重要的意义。
岩溶探测中井间地震波层析成像的应用
（ ． 都理 工大 学 油 气藏地 质 与开发 工程 国家重 点 实验 室 ， １成 四川 成 都 ６０５ ２ 核 工 业 井巷 建 １０９； ． 设公 司 ， 浙江 湖 州 ３３０ ；． １００ ３ 中国地质 调查 局 水 文地 质 工程 地 质技 术方 法研 究所 ， 河北 保 定 ０ １５ ； ． ７０ １ ４ 中国 国土 资源航 空物探遥 感 中心 ， 京 １０８ ） 北 ００ ３
随着 城 市建设 的发展 ， 多层 及高层 建 筑 、 下 通 地 道 等工程 的大量兴 建 ， 在岩溶 地 区 ， 程勘 察 时经 常 工 遇 到诸 如岩 溶 、 陷 、 隙破 碎带 等不 良地 质体 现 象 塌 裂
的探测 问题 。为 了综合 评价 区内岩溶 塌 陷地质 灾 害
算 和解 释 即可 了解 钻 孔 之 间 的地 质 情 况 ， 出地 质 得 体 内部介 质 二维 速 度 结构 和 衰 减 特 性 ， 以速 度 图 并
种高分 辨率 的有 效探 测技 术手 段 。
１ 井 间地震波层析成像原理
井 间地震 波层 析成像 技 术又 被称 为井 间地 震波
ｔ ｌｄ Ｃ ，） ＋ ＝ ｌ （ Ｙ ｌ ６ 。 Ｊ／
根据 地震 波信 号初 至 时 间数 据 的 变 化 ， 利用 计 算 机
Ｃ 是 利用 地震 波探 测 钻孔 问地 质 体介 质 分 布 的一 Ｔ， 种地 球物 理勘 探 方 法 。实 践 表 明 ， 可 以分 辨 地 下 它
即存 在探 测 的地 球 物理前 提 。利用 人 工激发 的地 震
２ 工程实例
某 场 区主要 分 布有第 四系 冲洪积地 层 和古 生界 寒 武 系 的泥灰岩 、 岩 。在 自然和 人为 因素影 响下 ， 灰 曾多 次发 生岩溶 塌 陷 ， 面变 形 、 陷 等地质 灾 害 。 地 塌
地震层析成像方法及其应用研究
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2、环境监测：地震层析成像方法也可以应用于环境监测领域。例如，通过 观测地震波在地壳中的传播特征，可以评估地球表面的沉降和隆起状况，监测地 壳运动和地震活动，为环境预警和减灾提供支持。
3、地球科学：地震层析成像方法在地球科学领域的研究中也具有重要意义。 它可以帮助科学家了解地球的内部结构和动力学过程，深化对地球演化历史的认 识。
电阻率法层析成像的原理与方法
电阻率法层析成像基于电阻抗测量技术，通过施加激励信号于研究对象，测 量其内部电学特征，如电阻抗等，并将测量结果转化为图像。具体实验设计包括 选择合适的激励信号、设计测量电路、采集数据及图像处理等步骤。
在物理学领域，电阻率法层析成像被广泛应用于研率的变化，可以推断出材料内部的 导电性能与微观结构。
地震层析成像方法的应用与发展
地震层析成像方法在地球物理领域的应用广泛，主要包括以下几个方面：
1、资源勘探与开发：地震层析成像方法在石油、天然气和地热等资源的勘 探与开发中具有重要作用。通过对地震数据的分析和处理，可以获取地下岩层的 分布、厚度、结构和属性等信息，为资源勘探和开发提供可靠的地质依据。
结论
电阻率法层析成像作为一种无损、非侵入性的成像方法，在物理学、化学、 生物医学等多个领域具有广泛的应用前景。本次演示详细介绍了电阻率法层析成 像的原理、方法及其在各领域的应用，并展望了其未来发展方向。随着技术的不 断进步和应用领域的拓展，电阻率法层析成像将在未来发挥更加重要的作用，为 科学研究与实际应用提供有力支持。
在应用前景方面，地震层析成像方法仍然有很大的发展空间。例如，利用该 方法进行深部矿产资源勘探、地下水污染监测以及地壳运动和地质灾害预警等领 域的应用研究，都具有重要的现实意义和社会价值。
XSP—CDP井间地震叠加成像方法及其试算效果
ｆ ｒ ｏ ｍ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ － ｗａ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ Ｓ － ｗａ ｖ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ
Ｆｕ Ｃｈｅ ｎ Ｒｅ ｎ Ｋｅ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｗａ ｎｇ Ｘｉ ｎ ｇｚ ｈｉ Ｃｈ ｅ ｎ Ｄｉ ａ ｎｙ ｕ ａ ｎ Ｌｉ ｕ Ａｉ ｑ ｕｎ
逐段 迭代 射线 追踪 法代替 常规射 线 追踪 方法进 行 归位成像 。利 用该方 法对合 成 井间地震 数据 和野
外 实 际井 间地震 资料 进行 了叠加 成像 ， 结果表 明 ， 本 文 方法运 算速度 较 快 ， 成像 剖 面质量 较 高 ， 包含
了丰富 的地层 信 息 ， 能够 满足 实际处理要 求 。 关键 词 Ｘ Ｓ Ｐ Ｃ ＤＰ叠加 成像 井 间地震 逐 段迭 代射 线追 踪 试算 效果 道集 进行 叠加得 到成 像剖 面 。
确 定反 射点 位置 和反 射波旅 行 时 。为 了得 到准 确 的 反 射点 位置 和反 射 波旅 行 时 ， 经 过 对 各种 正 演 方 法 的试算 和对 比分 析 ， 本 文采 用 了运 算 效率 较 高 的逐
段 迭代 射线 追踪 方法 。
１ ＸＳ Ｐ — Ｃ ＤＰ井 问 地 震 叠 加 成 像 方 法
海 上 开 发 地 震 技 术 及 应 用 研究 （ 编号 ： ２ ０ ０ ８ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ２ ４ ０ １ ） ” 部分研究成果 。
第 一 作 者简 介 ：张 振 波 ， 男， 高 级工 程 师 ， 现从 事海上地 震采集 处理工 作。地址 ： 广 东 省 深 圳 市 蛇 口工 业 二 路 １号 海 洋 石 油 大 厦 （ 邮 编
ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｐ ｌ ｏ ｔ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ） ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ
地震层析成像作用
地震层析成像作用地震层析成像是一种利用地震波传播特性来研究地下结构的方法。
它通过记录地震波在地下传播过程中的振幅和速度变化，进而推断出地下介质的物理性质和结构特征。
地震层析成像的原理是利用地震波在不同介质中传播速度不同的特点。
当地震波传播到地下的不同介质边界时，会发生折射、反射和散射等现象。
这些现象会导致地震波的振幅和传播速度发生变化。
通过对这些变化的观测和分析，可以获取地下介质的信息。
地震层析成像的过程可以分为数据采集、数据处理和图像重建三个步骤。
首先，需要在地表上布置一定数量的地震仪器，记录地震波在地下传播的振幅和到时信息。
然后，通过对这些地震记录数据进行处理，可以得到地震波传播的速度和振幅变化信息。
最后，利用这些信息，可以通过数学算法和计算机模拟，将地震波传播的路径和地下介质的边界进行重建，得到地下结构的图像。
地震层析成像在地质勘探、地下水资源调查、地震灾害评估等领域有着广泛的应用。
在地质勘探中，地震层析成像可以帮助人们了解地下油气储层、矿床和岩石构造等信息，为资源勘探提供依据。
在地下水资源调查中，地震层析成像可以帮助人们确定地下水的分布、深度和储量，为水资源的开发和利用提供指导。
在地震灾害评估中，地震层析成像可以帮助人们了解地震破坏情况和地震波传播路径，为灾害预防和减灾提供支持。
地震层析成像的发展离不开地震仪器的进步和数据处理算法的改进。
随着地震仪器的数字化和自动化，可以采集到更精确的地震数据。
同时，数据处理算法的发展也使得地震层析成像的精度和分辨率有了很大的提高。
例如，引入了反演算法和正则化技术，可以提高数据处理的稳定性和可靠性，减小成像结果的误差。
地震层析成像是一种重要的地球物理勘探方法，可以通过分析地震波在地下传播的特性，推断出地下介质的物理性质和结构特征。
它在地质勘探、地下水资源调查、地震灾害评估等领域有着广泛的应用，并随着地震仪器和数据处理算法的不断改进，其成像效果和应用效益也在不断提高。
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井间地震速度和Q值联合层析成像及应用严又生Ξ 宜明理 魏 新 万文曼 (石油地球物理勘探局研究院地质研究中心) (石油勘探仪器总厂)摘 要严又生,宜明理,魏新,万文曼.井间地震速度和Q值联合层析成像及应用.石油地球物理勘探, 2001,36(1):9～17 井间地震速度层析成像可用来解决油田井间储、盖层横向的连通性、纵向的接触关系等问题;井间地震的Q值层析成像能反映井间介质对弹性波的吸收情况,可用于估算有关储层参数。
通过利用井间地震初至波的旅行时及其频率特性进行地层地震速度和岩石Q值的联合层析成像,就可以综合利用地震波的运动学和动力学特征对井间储层进行更精确的描述。
对于求解井间地震介质分布的定解问题,基于地震射线成像算法中的正问题对地震波慢度沿射线的积分表现为时间场,衰减因子沿射线的积分反映介质的吸收情况,两者均可用结构类似的R adon变换表征。
因此,在反问题处理中手段基本相同,便于联合层析成像的实现。
而井间采集的地震波初至数据反映了透射波频率随地层岩性及储层变化的情况,由此,通过研究地震波频率和衰减系数的关系可加强对储层参数的认识。
主题词 井间地震 地震速度 品质因数Q 层析成像 衰减ABSTRACTYan Y ousheng,Y iM i ngl i,W e i X i n andW an W enman.Jo i n t to m ograph ic i m ag i ng for cross-hole se is m ic veloc ity and Q va lue.OGP,2001,36(1):9～17 Tom ograp h ic i m aging fo r cro ss2ho le seis m ic velocity can be u sed to so lve the p rob lem s such as lateral connectivity of reservo ir and cap rock in cro ss2ho le and ver2 tical con tacting relati on in o ilfield;tom ograp h ic i m aging fo r cro ss2ho le Q value can reflect the ab so rp ti on of elastic w ave by cro ss2ho le m edium and can be u sed to eval2 uate resp ective reservo ir p aram eters.It can describe p recisely the cro ss2ho le reser2 vo ir by u sing syn thetically the k inem atic and dynam ic featu res th rough u sing travel ti m e and frequency featu re of cro ss2ho le seis m ic first b reak fo r j o in t tom ograp h ic i m aging fo r seis m ic velocity of stratum and fo r Q value. Fo r the p u rpo se of fixed2so lu ti on p rob lem fo r finding so lu ti on of cro ss2ho le seis m ic m edium distribu ti on,fo rw ard p rob lem based on seis m ic ray i m aging algo2 rithm con sists of tw o p arts:in tegrati on of seis m ic w ave slow ness along ray rep re2 sen ts a ti m e field;in tegrati on of attenuati on facto r along ray reflects ab so rp ti on of m edium.Bo th of them can be characterized by structu ral si m ilar R adon tran sfo rm. T herefo re,p rocessing m easu re is basically sam e in inverse p rob lem and facilitate to fu lfill the j o in t tom ograp h ic i m aging.Seis m ic first b reak acqu ired from cro ss2ho le reflects variati on of tran s m issi on w ave frequency w ith strat2um and reservo ir,so it ΞY an Y ousheng,Geo logical Research Center,GR I,BGP,P.O.Box No.1121,Zhuozhou City,Hebei Province,072751,China本文于1999年12月24日收到。
can strengthen know ledge of reservo ir p aram eters by studying a relati on ofseis m ic w ave frequency to attenuati on facto r.Subject ter m s:cro ss2ho le seis m o logy,seis m ic velocity,quality facto r Q,tom ograp h ic i m aging,attenuati on引 言 对于我国东部油田大多数储层为高度非均质、厚度薄(米级至更小)和砂泥岩互层的情况,常规的地球物理手段在油田开发领域的应用面临着巨大的挑战。
井间地震技术则是针对这种需求正在发展的一种地球物理勘探新技术。
我国自1990年以来,已先后在多个油田进行过十余次井间地震测量试验,并取得了一定的成果。
从地球物理角度看,这些成果主要包括井间地震波纵、横波速度层析成像和井间地震反射波成像。
由于井间地层介质的品质因数Q与地震波传播的衰减吸收特性有关,并且实验已证明衰减特性对储层岩石的孔隙率、渗透率和储层的(饱和度、黏度等)较为灵敏。
因此,最近几年美国和日本等地的地球物理学者在井间地震速度层析成像的基础上加强了井间介质的品质因数层析成像方法的研究[1],[2],力图拓宽其应用范围和效果。
利用井间地震波初至的动力学特征估算Q值的主要方法分为两类:一类是利用地震波的振幅信息;另一类是利用地震波的频率信息。
在研究及应用效果方面,前者目前面临的最大问题是振幅信息不保真、信噪比较低,主要原因是在数据采集过程中受到许多因素的影响,通常难以通过数据处理手段进行有效校正,使得估算的Q值精度不高。
后者则由于地震波的频率信息受畸变较小,据此计算的Q值精度较高。
Q uan和H arris(1997)提出了一种计算地震波初至频率变化的算法,即质心频率位移法(Cen tro id F requency Sh ift,简称CFS),通过分析信号的频率变化达到研究岩石的地震波衰减特性的目的。
在本文的讨论中,井间速度层析成像利用地震波初至的旅行时数据,Q值层析成像则利用地震波初至的质心频率数据。
国外学者的做法是先进行井间速度层析成像,然后利用速度成像的最终结果及对应的地震射线分布进行Q值层析成像计算。
其中的问题在于对于井间介质波阻抗差别大的地方,有可能出现地震射线盲区,据此势必影响Q值的层析效果。
而本文的思路是综合利用地震波初至的运动学和动力学特性进行井间介质速度和Q值联合层析,即在进行速度层析的过程中同时进行Q值层析成像,这样就能保证地震射线分布是在迭代过程渐变的,从而保证Q值的层析计算迭代过程更加稳定,使Q值层析成像效果更佳。
理论模型和实际数据的计算结果证实了这一点。
基 本 原 理速度层析成像地震层析成像可分为基于射线理论和波动理论两种。
由于应用条件的限制,目前多使用前者。
根据地震的射线理论,地震波在地下二维介质中传播的旅行时间T可用一个二维R adon 变换表示[3]∫S(x,y)d l=T(1)式中:S(x,y)为二维介质慢度;l为射线路径。
基于射线理论求解式(1)已有许多成熟的算法,具体的实现过程是根据已知的井间观测系统参数和测得的地震波旅行时估算井间速度分布,这里不再赘述。
Q值层析成像 品质因数Q是反映地层岩石吸收特性的一种参数,定义为岩石储能与耗能之比[4]。
在地震波理论中,品质因数Q与地震波在地层中传播的频率和速度、岩石的吸收特性有关。
通常有下列关系[5]Q(x,y)=ΠfΑ(x,y)v(x,y)(2)其中:Α(x,y)为吸收系数;v(x,y)为地层地震波层速度,可通过层析成像获得;f为地震波主频。
显然,如果能利用地震波信号反演岩石的吸收系数,就能估算出其Q值。
利用地震波的振幅信息计算岩石的参数受到许多条件的制约,诸如震源和检波器的耦合、地震波的散射、几何扩散损失以及激发和接收的方向特性等,而利用地震波的频率信息则受影响较小。
在忽略散射等情况下,可以假设影响地震直达波频谱形态的主要因素是岩石的衰减特性。
这样,由于衰减作用,地震波质心频率将由高向低变化。
通过计算地震波的质心频率漂移,可估算出岩石的吸收特性。
为了分析岩石衰减特性,根据Q uan和H arris[1]等提出计算质心频率的算法,有以下两点假设。
①忽略岩石的散射衰减,主要考虑来自岩石的内部衰减。
这种衰减将能量转换成热,并引起波的频散;②地震波的传播过程可用线性系统理论来表征,即对于给定的具有传输函数T(f)的线性介质,输入信号的振幅谱S(f)和输出信号的振幅谱R(f)有下列关系R(f)=T(f)S(f)(3)震源振幅谱的质心频率f S及方差Ρ2S为f S=∫∞0f S(f)d f∫∞0S(f)d f(4)和Ρ2S=∫∞0(f-f S)2S(f)d f∫∞0S(f)d f(5)同理,接收点的质心频率f R和方差Ρ2R为f R=∫∞0f R(f)d f∫∞0R(f)d f(6)Ρ2R=∫∞0(f-f R)2R(f)d f∫∞0R(f)d f(7)11第36卷 第1期 严又生等:井间地震速度和Q值联合层析成像及应用 对于带限的地震数据,地震波的衰减通常正比于频率。