对地震勘探技术的基本认识
地震勘探的基本方法
反射波时距曲线
t OR RS O*S
V1
V1
4h2 X 2 V1
当炮检距X=0时， t0=2h/V1，是炮点 之下垂直反射波旳 走时。
连续介质情况下 反射波时距曲线
连续介质中波旳射线和等时线方程
p sin (z)
v(z)
定义视速度旳倒数为视慢度，它就是射线参数p.
连续介质情况下 反射波时距曲线
室内数据处理；
地震地质解释；
‥ ‥等。
地震反射波勘探旳基本原理
在地表附近激发旳地震波向下传播，遇到不同介 质（地层）分界面产生向上旳反射波，检测、统 计地下地层界面反射波引起旳地面振动，能够解 释推断地下界面旳埋藏深度，地层介质旳地震波 传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。
最简朴旳是根据反射波到达地面旳时间计算地下
如右图 所示，从激发点O 发出旳入射波 到达绕射点A，然后以绕射波形式到达地 面旳任意观察点D，显然，波旳旅行时是 由两部分构成：一部分是入射波旅行OA
所需旳时间，另一部分是绕射波经过AD 旳 传播时间。
OA AD l2 h2 (x d )2 h2
t
v
v
屡次反射波时距曲线
本地下存在强波阻抗界面时（如在水域开展调查时旳水底 界面、浅层基岩面等），往往能够产生屡次反射波。屡次 反射波可分为全程屡次波和层间屡次波等，在地震统计上 出现得最多、也比较轻易辨认旳是全程屡次反射波。
动校正速度选用旳影响
有速度误差，则经过动校正后，还有剩余时差
对速度精度旳要求：
1、叠加次数越高，接受间隔越大，通放带越 窄，对动校正速度要求越高；
2、界面越深旳反射波，速度误差旳影响越小； 3、伴随道间距旳增长，由速度误差引起旳叠
石油行业中的地震勘探技术使用注意事项
石油行业中的地震勘探技术使用注意事项地震勘探技术在石油行业中被广泛运用，它是一种通过利用地震波的传播特性来探测地下构造、油气资源的方法。
然而，由于地震勘探过程中存在一些潜在的危险和技术难题，因此在使用地震勘探技术时需要严格遵守一些注意事项，以确保作业的安全和准确性。
首先，需要充分了解地质条件。
地震勘探技术的应用必须基于对地质构造的深入研究和理解。
进行勘探前，必须对目标区域的地质信息进行综合分析，包括地质构造、层位分布、岩性特征等因素。
只有深入了解地质条件，才能正确选择地震工艺和调整勘探参数。
其次，注意合理布点。
布设地震检波器的位置是决定勘探效果的关键因素之一。
合理布点需要考虑到地质构造的特点、待勘探区域的面积和形状，以及检波器的敏感度等因素。
在实际操作中，通常采用网状布点或者等密度布点，以覆盖整个勘探区域，确保数据的完备性和准确性。
第三，确保勘探设备的准确性和稳定性。
地震勘探需要依靠精密的仪器设备，包括震源和检波器等。
这些设备的准确性和稳定性对勘探结果至关重要。
因此，在使用过程中需保持设备的正常维护和校准，及时处理设备故障和异常。
同时，要注意避免强磁场或电磁辐射等干扰源对设备和数据的影响。
第四，技术人员需具备丰富的经验与专业知识。
地震勘探技术属于高度专业化的工作，需要技术人员具备扎实的地质学和地震学基础知识，并熟悉勘探仪器的使用和操作。
只有具备丰富的经验及专业知识，技术人员才能正确解读和处理采集到的地震数据，从而提高勘探的准确性和效率。
第五，严格遵守环境保护要求。
地震勘探过程中，可能会产生噪音、空气污染等对环境造成不良影响的因素。
为了保护环境，减少不必要的损害，必须严格遵守环保法规和规范，在勘探前制定合理的环保措施和应急预案。
此外，需要与相关部门和当地社区进行充分的沟通和协商，以确保勘探活动对环境的影响处于可控范围内。
最后，加强勘探数据的管理和分析。
地震勘探所获得的数据量庞大且复杂，因此需要建立完善的数据管理体系。
地震勘探技术概述_王有新
收稿日期：２００６－１１－１０；修订日期：２００６－１２－２０作者简介：王有新，男，教授级高级工程师，１９８２年１月毕业于山东海洋学院地质系物探专业，现主要从事地震数据处理技术方面的方法研究、软件开发和处理应用等工作。
联系电话：（０５４６）８７８９５７０，通讯地址：（２５７０２２）山东省东营市北一路２１０号物探研究院。
油气地球物理２００７年４月ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳ第５卷第１期地震数据处理技术是自然科学和人文科学的综合发展成果：横向上与其他学科有千丝万缕的联系；纵向上得益于人类社会的需求和自身的进步。
本文回顾地震勘探的发展，综述多种相关地震技术的进步，介绍地震处理的功能，最后是结论。
１发展历史公元前后，伟大的思想家们拉开了认识客观世界的序幕，这里列举的有塞勒斯数学原理、欧几里德几何、阿基米德原理、柏拉图的精神世界和亚里士多德的认知体系，以及东汉张衡创制的世界上第一架测试地震的候风地动仪（图１），他们的科学思想开创了认识世界和描述世界的道路。
基本原理的发现经历了几千年的探索，１５—１７世纪科学家的卓越研究奠定了地震学的基础。
Ｓｎｅｌｌ折射定律、Ｆｅｒｍａｔ最小时间原则、Ｈｕｙｇｅｎｓ二次波前定律、关于应力应变的Ｈｏｏｋｅ定律和Ｎｅｗｔｏｎ运动定律等伟大的发现一直在闪耀着科学的光辉。
现代油气勘探的理论基础形成于１９世纪。
１８２８年Ｐｏｉｓｓｏｎ研究了关于Ｐ波和Ｓ波的运动方程，其他从事弹性介质波动问题早期研究的学者有Ｓｔｏｋｅｓ、Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ、Ｃａｕｃｈｙ、Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｉｌｅｉｇｈ、Ｋｎｏｔｔ、Ｚｏｅｐｐｒｉｔｚ、Ｋｅｌｖｉｎ、Ｌａｍé、Ｌｏｖｅ、Ｓｔｏｎｅｌｅｙ等。
许多类型的弹性波以他们的名字命名。
地震勘探开始的标志是马莱（Ｍａｌｌｅｔ）１８４５年首次实施的人工野外观测（图２）。
他在地下引爆炮弹，然后通过望远镜观察放在远处容器中水银表面的波动，用一只跑表记录从爆炸到水银表面波动经过的时间。
地震勘探仪器的原理与新技术
地震勘探仪器的原理与新技术地震记录仪是地震勘探中最基本的仪器之一、它的作用是记录地震波在地下传播时的振动情况。
地震记录仪由一组传感器、放大器和数据采集系统组成。
传感器通常采用压电陶瓷传感器或气流传感器，用于转换地震波的压力波动为电信号。
放大器则用于放大传感器产生的微弱电信号，以便进一步处理和分析。
数据采集系统则负责将放大后的信号数字化，并存储在计算机中，供后续处理。
地震传感器是地震记录仪中的关键部件，也是测量地震波传播的速度、方向和振幅的重要工具。
地震传感器的原理是利用传感器内部的物理效应来测量地震波的振幅和频率。
常用的地震传感器有三轴加速度计和压电传感器。
三轴加速度计可以同时测量三个方向上的加速度，从而确定地震波的传播速度和方向。
压电传感器则使用压电效应将地震波的压力波动转化为电信号。
地震源是地震勘探中的另一个核心部分。
地震源是通过施加力或释放能量来产生地震波的装置。
常见的地震源包括震源车、爆破和振动器。
震源车是一种装有震动源的车辆，通过车辆行驶产生地震波。
爆破则是利用爆炸产生的冲击波来生成地震波。
振动器则是通过振动设备产生地震波。
除了传统的地震勘探仪器，还有一些新技术被应用于地震勘探中。
其中之一是地震反演技术。
地震反演是利用地震波的传播特征来推断地下物质的属性和结构的方法。
它基于波动理论和数值模拟，通过对地震波的观测数据进行反演分析，得到地下介质的速度、密度和衰减等物理属性。
另一个新技术是多次反射地震勘探。
多次反射地震勘探是利用地震波在地下遇到不同介质界面反射产生多次反射波的原理来获取地下信息的方法。
它通过分析不同反射波的时间延迟和振幅变化，可以推断出地下结构的层次和反射界面的位置。
此外，地震勘探中还有其他一些技术和仪器，如地震井探测技术、地震电磁法和地形扫描仪等。
这些新技术和仪器的不断发展，不仅提高了地震勘探的精度和效率，也促进了地球科学的发展和地下资源的开发利用。
综上所述，地震勘探仪器是研究地球内部结构和地下地质构造的重要工具。
地震勘探——精选推荐
技术简介发展三三维地震勘探维地震勘探技术是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术，其应用目的是为了使地下目标的图像更加清晰、位置预测更加可靠。
三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐步发展起来的，是地球物理勘探中最重要的方法，也是当前全球石油、天然气、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。
二维相比与二维地震勘探相比，三维地震勘探不仅能获得一张张地震剖面图，还能获得一个三维空间上的数据体。
三维数据体的信息点的密度可达12.5米×12.5米(即在12.5米×12.5米的面积内便采集一个数据)，而二维测线信息点的密度一般最高为1千米×1千米。
由于三维地震勘探获得信息量丰富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来。
地质勘探人员利用高品质的三维地震资料找油找气，中国近期发现的渤海湾南堡大油田、四川普光大气田、塔里木盆地塔中Ⅰ号大气田等，全要归功于高精度的三维地震勘探技术。
基本原理要了解三维地震勘探技术，有必要先了解一下二维地震勘探的基本原理。
二维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，采集地下地层反射回地面的地震波信息，然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。
经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀，在二维空间(长度和深度方向)上显示地下的地质构造情况。
同时几十条相交的二维测线共同使用，即可编制出地下某地质时期沉积前地表的起伏情况。
如果发现哪些地方可能储有油气，则可确定其为油气钻探井位。
勘探的理论与工作流程三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似，但其工作内容及达到的效果却今非昔比了。
三维地震勘探主要由野外地震数据资料采集、室内地震数据处理、地震资料解释3个步骤组成，这是一项系统工程，甚至每个步骤就是一个系统，因为这3个步骤既相互独立，又相互影响，而且每一步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。
地震勘探
地球物理方法:是根据根据地下岩石或矿体的物理性质差异所引起在地表的某些物理现象（表现为异常的现象）的变化去判断地质构造或发现矿体的一种方法，包括地震、重力、磁力、电法、地热、放射性及地下地球物理测量等。
地震勘探方法:就是利用人工方法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，来确定矿藏（包括油气，矿石，水，地热资源等）、考古的位置，以及获得工程地质信息。
激发地震波：地面产生一个振动接收地震波由源点出发的一条直线上接收由源点传播到个各检波点所需的时间重建地震波的传播路径根据上述地震波到达各个检波器所需时间及地震波速度，可以重建地震波的传播路径、地下的构造信息就是由重建的路征得到的。
两类主要的路径：推断地层的构造形态。
一是首波（head waves）或折射波（refracted wave）路径，二是反射波（reflected wave）路径，地震波的激发和接收，提取有用信息。
相应地有三个主要环节：野外数据采集室内资料处理地震资料解释第一阶段野外数据采集：在地质工作和其他物探工作初步确定的有含油气希望的地区，布置测线，人工激发地震波，并用野外地震仪把地震波传播的情况记录下来第二阶段室内资料处理：根据地震波的传播理论，利用计算机，对野外获得的原始资料进行各种去初取精，去伪存真的加工处理工作，以及计算地震波在地层内传播的速度等。
第三阶段地震资料解释：运用地震波传播的理论和石油地质学的原理，综合地质、钻井和其它物探资料，对地震剖面进行深入的分析研究，对各反射层相当于什么地质层位作出正确的判断，对地下地质构造的特点作出说明，并绘制某些主要层位的构造图。
三维地震勘探技术：在一个平面上采集随时间而变化的地震信息，并在（ｘ,ｙ,ｔ）三维空间进行处理和解释，这种地震勘探方法称之为三维地震技术。
高分辨率地震勘探技术：一种通过提高震源频率，高采样率和高覆盖次数等数据采集方法和相应的处理技术，达到大幅度提高勘探精度的技术。
三维地震勘探方法及原理
三维地震勘探方法及原理1. 引言嘿，大家好！今天我们要聊聊一个听上去很高大上的话题——三维地震勘探。
听名字就知道，这可不是随便玩玩的事情。
它是一种能让我们了解地下世界的神奇方法，想象一下，像是在看一部《寻龙诀》那样，揭开大地的秘密。
不过别担心，我会用简单易懂的方式告诉你这一切，咱们轻松聊聊，不让你感觉像在上课。
2. 三维地震勘探的基本概念2.1 什么是三维地震勘探？简单来说，三维地震勘探就是通过发送地震波到地下，然后再接收这些波反射回来的信息，帮我们“看”清地下的结构。
这就像是在用声音给地下“拍照”，而且是立体的！你可以想象一下，像是在玩一个高级的探险游戏，寻找宝藏的感觉。
2.2 三维勘探与传统勘探的区别传统的地震勘探就像是在平面上画图，而三维勘探则是把这个图变成立体的。
你知道的，平面图和立体图的感觉完全不一样。
三维勘探能给我们更丰富、更详细的信息，帮助我们更好地了解地下资源的位置，尤其是石油、天然气这些重要的宝贝。
3. 三维地震勘探的方法3.1 数据采集首先，我们得把“耳朵”伸得长长的，来听地下的声音。
为了做到这一点，咱们需要在地面上布置很多的传感器，这些小家伙就像是地下的侦探，负责接收地震波。
当我们用震源（比如炮炸或者震动器）制造地震波的时候，这些传感器会像打了鸡血一样，快速记录下反射回来的波形数据。
3.2 数据处理与解释数据采集完成后，就进入了“数理化”的阶段。
别担心，不用心慌，这可不是高深的数学题。
其实就是把我们采集到的数据进行分析，转化成地下结构的图像。
这个过程就像是在拼图，有时候拼图的碎片可能会缺失，但聪明的工程师们总能用他们的智慧，把这些碎片拼凑起来，呈现出一个清晰的地下世界。
4. 三维地震勘探的应用4.1 石油与天然气勘探大家知道，石油和天然气是现代生活的命脉。
通过三维地震勘探，我们能够找到这些资源的埋藏地点，提前做好准备，确保能安全高效地开采。
可以说，这项技术就像是给石油公司带来了“金钥匙”，打开了通往财富的大门。
6第六讲地震勘探原理详解
野外采集方式
第二节
折射波运动学
一.单一水平界面的折 射波时距曲线
设地下有一个水平 界面，如右图。令上层速 度为1，下层速度为2， 并且2＞ 1，界面的深度 是h。在地表O点激发，当 地震波以临界角i入射时 ，在地面测线上的盲区边 界OS2以外将能接收到折 射波。 下面分析任意一条折 射波射线到达地面的旅行 间。对于接收点S4，其旅 行时为：
折射的交叉时与界面深度，由（1）式可得
在速度参数不变的前提下，交叉时反映了折射界面深度变化情况。 在折射波的盲区范围内接收不到折射波，用Xm表示临界距离，也称盲 区半径。在S2点观测时，折射波与反射波同时到达，这是由于以临界角入 射的射线路径OBS2既是反射波的传播路径也是折射波的初始路径。因此在 X=Xm处，两条时距曲线时间相等。我们可以通过求导得到反射与折射两条 曲线的斜率是一样的，即两条时距曲线相切。该点称为折射波的始点。通 过数学换算，得到始点的水平及垂直坐标分别为：
（＊）表明，一个水平界面情况下的折射波时距曲线是一条直线，直线 的斜率１/ 2的倒数是视速度。当X=0,截距时间为
t 01 2h co s i v1
（1）
t01是折射波时距曲线延长线与t轴交点的纵纵标，因此称为交叉时。折 射波的交叉时与反射波的t0时间是两个完全不同的概念，反射波的t0时间 是地震波沿界面法线往返传播的时间，而折射波的交叉时没有确切的物 理意义，因为它是观测不到的。
Beach
Water
Whoa Baby Help
反射规律
• 利用 Fermat原理可以展示射线的反射规律
B
1
2 3 5 4
3.斯奈尔（Snห้องสมุดไป่ตู้ll）定律
如右图：地震波在分层介 质中传播时，遵循下面这样一 个式子：
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对地震勘探技术的基本认识论文提要勘探石油的方法有三类,第一类是地质法,第二类是物探法,第三类是钻探法。
其中物探法又包括重力勘探,磁法勘探,电法勘探,地震勘探。
由此可见,勘探石油是一项很复杂的工作。
它需要各种方法互相配合，协作,需要综合分析,研究各方面的资料。
在勘探石油的各种物探方法中,地震勘探具有勘探精度高能更清晰地确定油气构造形态，埋藏深度,岩石性质等优点,成为油气勘探的主要手段,并且被广泛采用。
正文一、概述地震勘探是根据地下介质的强性和密度差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的影响,推断地下岩层的性质和形态是一种地球物理勘探方法。
在地表附近用人工方法激发的地震波,向下传播时,如遇到介质性质不同的沿层分界面会发生反射和透射,在地表或井中都可以用检波器接收到这种地震波。
收到的地震波信号与震源特性,检波点的位置,地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。
通过对地震波记录进行处理和解释,可以推断地下岩层的性质和形态。
地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上,都优于其它地球物理勘探方法。
地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。
爆炸震源是地震勘探中广泛采用的非人工震源。
目前已发展了一系列震源,如重锤,连续震动源,气动震源等。
但陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药。
海上地震勘探除采用炸药震源之外，还广泛采用空气枪、蒸汽枪及电火花引爆气体等方法。
地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
二、发展简史地震勘探始于19世纪中叶。
1845年，R·马利特曾用人工激发的地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度，这可以说是地震勘探方法的萌芽。
反射法地震勘探最早起源于1913年前后R·费尔登的工作。
但当时的技术尚未达到能够实际应用的水平。
1921年，J·C卡彻将反射法地震勘探投入实际应用。
在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的清晰的反射波。
1930年，通过反射地震勘探工作，在该地区发现了三个油田。
从此，反射法进入了工业应用的阶段。
折射法地震勘探始于20世纪早期德国L·明特罗普的工作。
20年代，在墨西哥湾沿海地区，利用折射法地震勘探发现很多盐丘。
30年代末，苏联T·Ａ甘布尔采夫等吸收了反射法的记录技术，对折射法做了相应的改进。
早期的折射法只能记录最先到达的折射波，改进后的折射法还可以记录后到的各个折射波，并可更细致地研究波形特征。
50-60年代，反射法的光点照相记录方式被模拟磁带记录方式所代替，从而可选用不同因素进行多次回放，提高了记录质量。
70年代，模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代，形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖技术、地震数据处理技术相互结合的完整技术系统，大大提高了记录精度和解决地质问题的能力。
从70年代初期开始,采用地震勘探方法研究岩性和岩石孔隙所含流体成分。
根据地震时间剖面振幅异常来判定气藏的“亮点”分析,以及根据地震反射波振幅与炮检距关系来预测油气藏的AVO分析,已有许多成功的例子。
从地震反射波推算地层波阻抗和层速度的地震拟测井技术,在条件有利时,可以取得有地质解释意义的实际效果。
现代的地震勘探正以构造勘探为主的阶段向着岩性勘探的方向发展。
中国于1951年开始进行地震勘探,并将其应用于石油和天然气资源勘查,煤田勘查,工程地质勘查及某些金属矿的勘查。
三、勘探过程地震勘探过程由地震数据采集,数据处理,和地震资料解释三个阶段组成。
(一)地震数据采集在野外观测作业中,一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。
安排测线采用与地质构造走向相垂直的方向。
依观测仪器的不同,检波器或检波器组的数量少的有24个,48个,多的有96个,120个,240个甚至1000多个。
每个检波器组等效于该组中心处的单个检波器。
每个检波器组接收的信号通过放大器和记录器,得到一道地震波形记录,称为记录道。
为适应地震勘探各种不同要求,各检波器组之间可有不同排列方式,如中间放炮排列,端点放炮排列等。
记录器将放大后的电信号按一定时间间隔离散采样,以数字形式记录在磁带上。
磁带上的原始数据可回放而显示为图形。
常规的观测系统沿直线测线进行,所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。
这种二维的数据形式难以确定侧向反射的存在以及断层走向等问题,为精细详查地层情况以及利用地震资料进行储集层描述,有时在地面的一定面积内布置若干条测线,以取得足够密度的三维形式的数据体,这种工作方法称为三维地震勘探。
三维地震勘探的测线分布有不同的形式,但一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置,使中点分布于一定的面积之内。
(二)地震数据处理数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料,将地震数据变成地质语言——地震剖面图或构造图。
经过分析解释,确定地下岩层的产状和构造关系,找出有利的含油气地区。
还可与测井资料,钻井资料综合进行解释,进行储集层描述,预测油气及划定油水分界。
削弱干扰,提高信噪比和分辨率是地震数据处理的重要目的。
根据所需的反射波与不需要的干扰在波形上的不同与差异进行鉴别,可以削弱干扰。
震源波形已知时,信号校正处理可以校正波形的变化,以利于反射的追踪与识别。
对高次覆盖记录提供的重复信息进行叠加处理以及速度滤波处理,可以削弱许多类型的相干波列和随机干扰。
预测反褶积和共深度点叠加,可消除或减弱多次反射波。
统计性反褶积处理有助于消除浅层混响,并使反射波频带展宽,使地震子波压缩,有助于分辨率的提高。
地震数据处理的另一重要目的是实现正确的空间归位。
各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具,有助于提供复杂构造地区的正确地震图像。
地震数据处理需进行大数据量运算,现代的地震数据处理中心由高速电子数字计算机及其相应的外围设备组成。
常规地震数据处理程序是复杂的软件系统。
(三)地震资料解释地震资料解释包括地震构造解释,地震地层解释及地震烃类解释或地震地质解释。
地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资料,分析剖面上各种波的特征,确定反射标准层层位和对比追踪,解释时间剖面所反映的各种地质构造现象,构制反射地震标准层构造图。
地震地层解释以时间剖面为主要资料,或是进行区域性地层研究,或是进行局部构造的岩性岩相变化分析。
划分地震层序是地震地层解释的基础,据此进行地震层序之沉积特征及地质时代的研究,然后进行地震相分析,将地震相转化为沉积相,绘制地震相平面图,划分出含油气的有利地带。
地震烃类解释利用反射振幅,速度及频率等信息,对含油气有利地区进行烃类指标分析。
通常需综合运用钻井资料与测井资料进行标定分析与模拟解释,对地震异常做定性与定量分析,进一步识别烃类指标的性质,进行储集层描述,估算油气层厚度及分布范围等。
四、勘探方法勘探方法包括反射法,折射法和地震测井。
前两种方法在陆地和海洋均可应用。
研究很浅或很深的界面,寻找特殊的高速地层时,折射法比反射法有效。
但应用折射法必须满足下层波速大于上层波速的特定要求。
折射法的应用范围受到限制。
应用反射法只要求岩层波阻抗有所变化,易于得到满足,因而地震勘探中广泛采用的是反射法。
(一)反射法利用反射波的波形记录的地震勘探方法。
地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时,一部分能量波反射,一部分能量透过界面而继续传播。
在垂直入射的情况下,有的反射波的强度受反射系数影响,在噪声背景相当强的条件下,通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。
地下每个波阻抗变化的界面,如地层面,不整合面,断层面等都可产生反射波。
在地表面接收来自不同界面的反射波,可详细查明地下岩层的分布结构及其几何形态。
反射波的到达时间与反射面的深度有关,据此可查明地层埋藏深度及其起伏。
随着检波点至震源距离(炮检距)的增大,同一界面的反射波走势按双曲线关系变化,据此可确定反射面以上介质的平均速度。
反射波振幅与反射系数有关,据此可推算地下波阻抗的变化,进而对地层岩性作出预测。
反射法勘探利用的最大炮检距一般不超过最深目的层的深度。
除记录到反射波信号之外,常可记录到沿地表传播的面波,浅层折射波以及各种杂乱振动波。
这些与目的层无关的波对反射波信号形成干扰,称为噪声。
使噪声衰减的主要方法是采用组合检波,即用多个检波器的组合代替单个检波器,有时还需用组合震源代替多个震源,此外还需在地震数据处理中采取进一步的措施。
反射波在返回地面的过程中遇到界面再度反射,因而在地面可记录到经过多次反射的地震波。
如地层中具有较大反射系数的界面,可能产生较强振幅的多次反射波,形成干扰。
反射法观测广泛采用多次覆盖技术。
连续的相应改变震源与检波点在排列中所在位置,在水平界面情况下,可使地震波在同一反射点被反射返回地面。
反射点在炮检距中心点的正下方,具有共同中心反射点的相应各记录道组成共中心点道集,它是地震数据处理时所采用的基本道集形式,称为CDP道集。
多次覆盖技术具有很大的灵活性,除CDP道集外视数据处理或解释的需要,还可采用具有共同检波点的共检波点道集,具有共同炮点的共炮点道集,具有相同炮检距的共炮检距道集等不同的道集形式。
采用多次覆盖技术的好处之一就是可以削弱这类多次波干扰,同时还需采用特殊的地震数据处理方法使多次反射进一步削弱。
反射法可利用纵波反射和横波反射。
岩石孔隙含有不同流体成分,岩层的纵波速度便不相同,从而使纵波反射系数发生变化。
当所含流体为气体时,岩层的纵波速度显著减小,含气层顶面与底面的反射系数绝对值往往很大,形成局部的振幅异常,这是出现“亮点”的物理基础。
横波速度与岩层孔隙所含流体无关,流体性质变化时,横波振幅并不发生相应变化,但当岩石本身性质出现横向变化时,则纵波与横波反射振幅均出现相应变化。
因而,联合应用纵波与横波可对振幅变化的原因作出可靠判断,进而作出可靠的地质解释。
地层的特征是否可被观察到,取决于与地震波波长相比它们的大小。
地震波波速一般随深度增加而增大,高频成分随深度增加而迅速衰减,从而频率变低,因而波长一般随深度增加而增大,波长限制了地震分辨能力。
深层特征必须比浅层特征大许多,才能产生类似的地震显示。
如果个反射界面彼此十分靠近,则相邻界面的反射往往合成一个波组,反射信号不易分辨,需采用特殊数据处理方法来提高分辨率。
(二)折射法利用折射波的地震勘探方法。
地层的地震波速度如果大于上面覆盖层的波速,则二者的界面可形成折射面。
以临界角入射的波沿界面滑行,沿该折射面又回到原介质或地面,这种波称为折射波。
折射波的达到时间与折射面的深度有关,折射波的时距曲线接近于直线,其斜率决定于折射层的波速。
震源附近某个范围内接收不到折射波,称为盲区。
折射波的炮检距往往是折射面深度的几倍,折射面深度很大时,炮检距可长达几十公里。