《地震勘探原理》第5章 地震资料解释的理论基础

L2 h2 V
②从R点产生的绕射波传播到测线上各点所需 时间t2，
t2

RM V
1 (x L)2 h2 V
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二 地震绕射波和物理地震学
测线上任一点G的绕射波传播时间是：
tR

OR V
RG

t1

t2

1 V
(
L2 h2
(x L)2 h2 )
绕射波时距曲线为：
23
叠加时间剖面上的 凸界面
偏移剖面上的 凸界面
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一、弯曲界面反射波的特点
（二）凹界面的反射波
1、凹界面按其具体特点可分为：
①R=H为聚焦型凹界面； ②R＜H为回转型凹界面； ③R＞H为平缓型凹界面。
聚焦型
回转型
平缓型
蝴蝶结
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一、弯曲界面反射波的特点
2、单炮记录的上的回转波
①倾斜界面ABC：反 射点自左往右，时距 曲线自左往右； ②弯曲界面CDEFG： 反射点自左往右，时 距曲线自右往左，发 生“回转”； ； ③倾斜界面GHI：反射 点自左往右，时距曲 线自左往右。
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第二节 复杂界面反射波的特点 二、地震绕射波与广义绕射
几何地震学的观点认为：地震波在传播过程中 若遇到地层或岩性突变点（如断棱、地层或岩 性的尖灭点、不整合面的突起点等）,这些突 变点会成为新的震源，再次发出球面子波，向 四周传播，该波动在地震勘探中称为绕射波。
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二 地震绕射波和物理地震学 （一）断棱绕射波
4、回转波的特点
1）回转波只在水平叠加剖面上，或共炮点记 录上可以看到，偏移叠加剖面上看不到回转波， 这是由于经偏移处理后，反射波归位到正确位 置，回转波收敛到凹界面上，从而使凹曲界面 图像正确地显现出来。
2）在水平叠加剖面上，回转波同与之相连的 正常界面反射波同相轴常呈环圈状或牛角状 (凹曲界面一边中断)；地下的向斜界面在水平 叠加剖面上表现出“背斜”假象。有时因凹曲 界面曲率变化及与相连平界面的组合关系，可 能形成更复杂的图形。
11
第一节 地震剖面的特点
3）反射波振幅、同相轴及波形本身包含了地 下地层的构造和岩性信息。
反射波同相轴是与地下界面对应的，反映的是界面 信息，界面的反射特性与界面两侧的地层岩性有关， 并非对应某一地层，只有通过特殊处理（如波阻抗反 演技术等），把 “界面信息”转换为“地层信息”， 才能与地质、钻井资料进行直接对比。
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第一节 地震剖面的特点
4）水平叠加剖面上存在偏移现象。
当界面非水平时，水平叠加剖面上反射波的位 置不是来自于该点的正下方，真正的反射点向 上倾方向偏移，这种现象称为水平叠加剖面的 偏移现象。
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第一节 地震剖面的特点
自激自收、并非地震道铅垂方向的地质剖面
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第一节 地震剖面的特点
6）地震剖面上的反射波是由多个地层分界面 上振幅有大有小、极性有正有负、到达时间 有先有后的反射子波叠加、复合的结果。而 复合子波的形成取决于地下地层结构的稳定 性，如薄层厚度、岩性、砂泥岩比等。 7）水平叠加时间剖面上常出现各种特殊波 （如绕射波、断面波、回转波、侧面波等)， 这些波的同相轴形态并不表示真实的地质形 态，必须经过严格处理才能用来解释，恢复 真实面貌。
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对上述各种弯曲界面反 射波的特点作如下小结：
当弯曲界面由回转型变 为凸界面时，相应的反 射波能量是由分散（回 转型界面）→集中（平 缓型、聚焦）→再分散 （凸界面）；
时距曲线的曲率由陡到 缓依次为：聚焦型凹界 面、回转型凹界面、点 绕射、凸界面、水平界 面、平缓型凹界面。
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一、弯曲界面反射波的特点
自激自收剖面回转波示意图及 对应射线路径
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一、弯曲界面反射波的特点
3、回转波形成的条件
R＜H，即曲率中心在地面以下
R为弧形凹界面的曲率半径； H为界面深度。
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一、弯曲界面反射波的特点
凹界面出现一条向上凸的同相轴，并且反射点与 观测点的关系是“回转”的，这主要是由水平叠 加剖面的显示方式所致。
tR

1 V
(
L2 h2
(x L)2 h2 )
tR
L2 h2 1 ( (x L)2 h2 ) VV
40
二 地震绕射波和物理地震学
2、绕射波时距曲线的主要特点
tR
L2 h2 1 ( (x L)2 h2 ) VV
1）绕射波时距曲线也是双曲线；
在R点产生的绕射波时距
地震勘探原理
第5章 地震资料解释的理论基础
1
第一节 地震剖面的特点 二、地震剖面上识别各种波的标志
在实际工作中，用于解释的是“一张由许多地 震道依次排列的地震剖面。” 地震剖面上不同类型和传播特点的波的同相轴 (event --是指波峰或波谷此类相同相位的连 线），在剖面上会表现出不同的特点。 这些特点是在地震剖面上识别各种波的依据。
1）在测线上同一点，根据钻井资料得到的地 质剖面上的地层分界面，与时间剖面上的反射 波同相轴在数量上、出现位置上，常常不是一 一对应的。
9
第一节 地震剖面的特点
地质层位与反射同相轴的关系
并非每一个地质界面都对应一个反射同相轴
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第一节 地震剖面的特点
2）时间剖面的纵坐标是双程旅行时t0 ，而地 质剖面或测井资料是以铅垂深度表示的，两者 需要引入地震波速度函数，经时深转换，把变 换t0成h后，才能与钻井剖面或测井曲线对比。
测线垂直于断棱的情况
在O点激发的地震波入射到绕射点R，然后以R点为 新震源产生绕射波，传播到地面测线上的各点。 炮点与断棱的水平距离为L，炮检距为x，速度为V.
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二 地震绕射波和物理地震学
1、断棱绕射波时距曲线
绕射波的整个传播时间可分为两部分：
①入射波从O点传播到绕射点R所需的时间t1
t1


OR V
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第二节 复杂界面反射波的特点
对层状介质、均匀介质、连续介质情况下，反 射波传播规律讨论时，通常把地下的地层分界 面视为连续光滑、向四面无限延伸的平面，这 种假设只是对实际情况的一种粗略简化。
地下构造是非常复杂的，由于构造运动的结果， 地层会产生断层、不整合、褶皱、挠曲等，此 时除了产生一次反射波外，还会出现一些与复 杂构造有关的地震波，如断面反射波、绕射波 和回转波等。
在剖面识别各种波的工作中叫“波的对比”。
2
第一节 地震剖面的特点 反射波对比的四大标志(lead)是：
1、同相性 2．强振幅 3．波形相似性 4．时差变化规律
3
第一节 地震剖面的特点
识别有效波的标志：同相性或相干性、 振幅显著增强、波形相似
4
第一节 地震剖面的特点 波形相似性
5
第一节 地震剖面的特点

x2 2t0V
2
(x 2L)2 tR t t0 2t0V 2
t0

2h V
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二 地震绕射波和物理地震学
tR

t

t0

(x 2L)2 2t0V 2
1、水平叠加剖面上，绕射 波是双曲线特征，其极小 点在x=2L处。
2、原来与绕射波相切的那 条反射波时距曲线变为一 条直线并在绕射波极小点 处终止。
凹界面的反射波 就是回转波
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一、弯曲界面反射波的特点
回转波实质上就是凹界面的反射波，这是它与 正常反射波的共性。 回转波时距曲线形状较复杂，具有交结点和回 转点，即界面上的反射点坐标和时距曲线上的 点坐标不是单一对应的关系。
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一、弯曲界面反射波的特点
凹界面可以看成是界面上每 一点倾角都在变化的倾斜面。 采用多次叠加技术后，在水 平叠加时间剖面上常常能看 到比一次剖面更清楚的回转 波，可见在许多情况下，多 次叠加对回转波还是加强的。
思路：不管反射波还是绕射波，都按水平界面 反射波时距曲线进行动校正，再进行水平叠加， 这种作法能否保证绕射波也能同相叠加？
tR

1 V
(
L2 h2
(x L)2 h2 )
当 L 1和 x L 1时，
h
h
tR

t0

x2 2t0V
2

(x 2L)2 2t0V 2
按水平界面反射波进行动校正，t 绕射波动校正后：
识别有效波的标志： 同相性或相干性、 振幅显著增强、 波形相似
6
第一节 地震剖面的特点
时差变化规律 经过动校正和水平叠加后，地震剖面上不同类 型波的同相轴的形态是不同的，这是在地震剖 面上识别波的类型的重要依据。
NMO校正前
NMO校正后
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第一节 地震剖面的特点 三、水平叠加时间剖面的主要特点
1、水平叠加时间剖面的形成
在测线不与断棱垂直情况下：
绕射波时距曲线特点同测线方向与断棱走向 之间的夹角α有关。 α越小，时距曲线弯曲程度越大。
测线与断棱平行(α=0o)，绕射波时距曲线最陡； 测线与断棱正交(α=90o)，绕射波时距曲线最缓。
0 30 60 90
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二 地震绕射波和物理地震学
（二）水平叠加剖面上绕射波的叠加效果
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一、弯曲界面反射波的特点
3）凹曲界面的曲 率越大，深度越 深，回转波范围 越大。
4）在实际地层中，凹曲界面很少孤立存在，大多 与平界面连成一体。在水平叠加剖面上，由凹界面 产生的回转波同与之相连的正常界面反射波同相轴 常呈环圈状 (蝴蝶结)；地下的向斜界面在水平叠加 剖面上表现出“背斜”假象。有时可能形成更复杂 的图形。
习惯上，把水平叠加剖面上出现的这些反射波 通常称之为特殊波。
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第二节 复杂界面反射波的特点 这些特殊波的存在有两个方面的表现：