地震勘探原理第6章地震波的速度
合集下载
地震勘探第6章_速度分析
扫描时间和动校正扫描速度应该包括所有反射时间和可能的均方根速t度0 ，
以等间隔为例(图6-4)，利用(6-11)式计算图6-4每个网格点
(t0 , v上j )
的平均振幅 A(t0, vj，) 将平均振幅 A(t0, vj以) 某种便于速度分析的形
式显示出来(显示方式将在下面介绍)，就得到了用于速度分析的速度谱。
速度扫描范围应该包括所有的一次反射波速度，速度采样过稀会降 低速度分辨率，影响速度分析的精度。
用于地震道相关分析的时窗对速度谱的质量也有一定的影响，时窗 太大，速度谱的分辨率降低;时窗太小，容易将一个完整的地震反射分 裂开来。因此，时窗长度应等于或大于反射信号的延续长度，因为反射 信号的延续长度是时变的，时窗也据此而定。
6.判别准则的比较
相关类准则较叠加类准则具有更高的灵敏度，采用相关准则求 速度谱，谱峰值明显，但抗干扰能力差些，大幅值干扰会使速度谱 上出现假峰值。非归一化互相关在速度谱上起到突出强反射的作用， 归一化互相关则加强速度谱的弱反射。
§6.2速度谱
固定 t0 值，沿不同速度定义的双曲线轨迹对共中心点道集进行叠
设共中心点道集中有N道地震记录，地震记录中只包含一个双 曲线反射同相轴，每道信号的形状和振幅相同，只是到达时不同， 信号用s(t)表示，延续时间为T。另外地震记录中存在随机噪声n(t)， 即地震道包含信号和噪声两部分，表示为
fi (t) s(t ti ) ni (t)
(6-3)
式中，i=1 ,2,...,N是地震道号，ti 延迟时间
ti
t 2 xi 2
0
v2 rms
设地震记录的采样率为 t ，则(6-3)式改写为
ft,k s(k ri ) ni,k
以等间隔为例(图6-4)，利用(6-11)式计算图6-4每个网格点
(t0 , v上j )
的平均振幅 A(t0, vj，) 将平均振幅 A(t0, vj以) 某种便于速度分析的形
式显示出来(显示方式将在下面介绍)，就得到了用于速度分析的速度谱。
速度扫描范围应该包括所有的一次反射波速度，速度采样过稀会降 低速度分辨率，影响速度分析的精度。
用于地震道相关分析的时窗对速度谱的质量也有一定的影响，时窗 太大，速度谱的分辨率降低;时窗太小，容易将一个完整的地震反射分 裂开来。因此，时窗长度应等于或大于反射信号的延续长度，因为反射 信号的延续长度是时变的，时窗也据此而定。
6.判别准则的比较
相关类准则较叠加类准则具有更高的灵敏度，采用相关准则求 速度谱，谱峰值明显，但抗干扰能力差些，大幅值干扰会使速度谱 上出现假峰值。非归一化互相关在速度谱上起到突出强反射的作用， 归一化互相关则加强速度谱的弱反射。
§6.2速度谱
固定 t0 值，沿不同速度定义的双曲线轨迹对共中心点道集进行叠
设共中心点道集中有N道地震记录，地震记录中只包含一个双 曲线反射同相轴，每道信号的形状和振幅相同，只是到达时不同， 信号用s(t)表示，延续时间为T。另外地震记录中存在随机噪声n(t)， 即地震道包含信号和噪声两部分，表示为
fi (t) s(t ti ) ni (t)
(6-3)
式中，i=1 ,2,...,N是地震道号，ti 延迟时间
ti
t 2 xi 2
0
v2 rms
设地震记录的采样率为 t ，则(6-3)式改写为
ft,k s(k ri ) ni,k
地震勘探概论5_地震波的速度
12
第一节 地震波在岩石中的传播速度
地震勘探是以研究地震波在地下岩层中的传播为基础; 对不同的地区，其沉积环境、沉积模式不同，所沉积的地
层，传播速度，地表条件及地下地质构造的复杂程度都不尽相
同，对地震勘探的地质效果也都会产生不同的影响;
速度是地震勘探中一个重要的参数，也是地震勘探的物理
基础之一。反射波、折射波和透射波的产生主要是弹性介质在
(三) 主要用途 1. Vα较精确地反映了波在非均匀介质 中传播的真速度。
2. 它作为判别各种速度精确度的一个
特定的标准。
57
七、三种速度的比较
（一）实例分析
对其VaV、VR、Vα三种速度进行比较
58
七、三种速度的比较
（一）实例分析
对其Vav、VR、Vα三种速度进行比较
59
七、三种速度的比较
（一）实例分析
(三) 主要用途
作为实际工作中的动校正速度。
53
五、层速度
(一) 概念
指按速度分层的速度。
54
五、层速度
(二) 求取方法
1. 用声波测井求取层速度 优点：分层细致、准确。
2. 根据地震测井资料计算层速度
特点：Vn资料比较粗，只能反映一些 大的地段地层的速度差异 3. 由均方根速度计算Vn （Dix公式） 注意：Dix公式适用于炮检距不太大 的情形。
4310 4420 4560 4670 5160 5450
对其VaV、VR、Vα三种速度的计算进行
60
七、三种速度的比较
（二）定性结论 1. 当介质不均匀时，地震波沿不同射线传播的 速度是不同的； 2. 对某一个介质结构，只有一个平均速度和一 个均方根速度，并且有 VR ≥ Vav ; 3. x=0时，Vav 的精度高，x=某一值时，VR的 精度较高。
《地震勘探原理》地震波的速度
第四章地震波的速度
第1节地震波在岩层中的速度及与各种因素的关系
第2节几种速度的概念
第3节各种速度之间的关系
第4节平均速度的测定
第5节叠加速度谱的制作与解释
主讲教师：刘洋
第1节地震波在岩层中的速度及与
各种因素的关系
）速度比值（或泊松比）
112111212222−−=−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛r r V V V V S P S P
对数－对数坐标0.25
0.31V ρ=）
、温度、压力
）随着温度的升高，速度降低
）随着压力的升高，速度增加
第2节几种速度的概念。
需总时间之比是平均速度。
第3节各种速度之间的关系
第4节平均速度的测定
第5节叠加速度谱的制作与解释
道集动校正速度：
3500m/s 动校正速度：
4400m/s 动校正速度：4150m/s
CMP。
地震波速度变化规律
地震波速度变化规律
地震波速度变化规律是指地震波在地壳中传播时速度的变化规律。
地震波分为两类: 纵波和横波。
纵波在地壳中传播时速度较慢，而横波速度较快。
在地壳中，纵波速度随着深度的增加而减小，在地壳的表层速度较快，而在地壳的深部速度较慢。
这是因为地壳的表层较软，纵波可以较快地传播，而地壳的深部则较硬，纵波传播较慢。
横波速度则随着深度的增加而增加，在地壳的表层速度较慢，而在地壳的深部速度较快。
这是因为地壳的表层较软，横波可以较慢地传播，而地壳的深部则较硬，横波传播较快。
总之,地震波的速度在地壳中的变化规律是不同的,纵波的速度随着深度的增加而减小，而横波的速度则随着深度的增加而增加。
这种速度变化规律在研究地震学中有重要意义。
地震波速度变化规律的研究主要用于地震深度和地壳结构的研究。
通过观测纵波和横波的速度变化，可以推测出地震发生的深度。
此外，地震波速度变化规律还可以用于地壳结构的研究。
通过观测地震波速度的变化，可以推断出地壳结构的性质，如地壳的密度和弹性模量等。
地震波速度变化规律的研究也有助于地震预测和地震灾害
防御。
通过对地震波速度变化规律的研究，可以提高地震预测的准确性，并为地震灾害防御提供有力的技术支持。
总之，地震波速度变化规律的研究对地震学、地质学和工程领域都有重要的意义。
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：
地震波的速度
地震勘探原理
第六章 地震波的速度
1
地震勘探原理
第六章 地震波的速度
第一节 地震波在岩层中的速度及影
响速度的因素
第二节 各种速度概念 第三节 各种速度之间的关系 第四节 速度的测定方法 第五节 叠加速度
第六章 地震波的速度
在勘探地震学中，地震波以旅行时间、 反射波振幅及相位变化的形式带来地下 岩石和流体的信息。 地震勘探由构造油藏 岩性油藏。 地震波速度是地震勘探中最重要、最基 本的参数。
其中: ρma＝岩石颗粒(骨架)密度 ρ fl ＝孔隙流体的密度
ρ fl ＝ρ碳氢 (1－SW)+ ρ盐水SW
第一节 地震波速度及影响速度的因素
目前岩石结构模型研究，从岩石结构大体上把 它们分成三类 ：
第一节 地震波速度及影响速度的因素
理论研究和大量实际资料证明，地震波在岩层中 的传播速度受各种因素影响。
2）大多数变质岩的地震波速度变化范围比 较大，主要是成岩环璄的影响。
速度与岩性的关系
岩石类型 沉积岩 玄武岩 变质岩 花岗岩
速 度 （米/秒） 1500——6000 4500——8000 3500——6500 4500——6500
第一节 地震波速度及影响速度的因素
3）沉积岩中的岩性结构比较复杂，在颗粒之 间有空隙，孔隙中可能充填液体或像粘土等固 体物质。故这类岩石速度是密切地依赖于孔隙 度和充满于孔隙中的物质。 4）速度测试表明：
第一节 地震波速度及影响速度的因素
建立区域和局部岩石特性趋势线
第一节 地震波速度及影响速度的因素
1、速度与岩性的关系
岩性可能是影响速度的最重要的一个因素
岩性－－主要指岩石的矿物性质，包括矿物 成分、结构、颗粒等。有火成岩、变质岩和 沉积岩等。
第六章 地震波的速度
1
地震勘探原理
第六章 地震波的速度
第一节 地震波在岩层中的速度及影
响速度的因素
第二节 各种速度概念 第三节 各种速度之间的关系 第四节 速度的测定方法 第五节 叠加速度
第六章 地震波的速度
在勘探地震学中，地震波以旅行时间、 反射波振幅及相位变化的形式带来地下 岩石和流体的信息。 地震勘探由构造油藏 岩性油藏。 地震波速度是地震勘探中最重要、最基 本的参数。
其中: ρma＝岩石颗粒(骨架)密度 ρ fl ＝孔隙流体的密度
ρ fl ＝ρ碳氢 (1－SW)+ ρ盐水SW
第一节 地震波速度及影响速度的因素
目前岩石结构模型研究，从岩石结构大体上把 它们分成三类 ：
第一节 地震波速度及影响速度的因素
理论研究和大量实际资料证明，地震波在岩层中 的传播速度受各种因素影响。
2）大多数变质岩的地震波速度变化范围比 较大，主要是成岩环璄的影响。
速度与岩性的关系
岩石类型 沉积岩 玄武岩 变质岩 花岗岩
速 度 （米/秒） 1500——6000 4500——8000 3500——6500 4500——6500
第一节 地震波速度及影响速度的因素
3）沉积岩中的岩性结构比较复杂，在颗粒之 间有空隙，孔隙中可能充填液体或像粘土等固 体物质。故这类岩石速度是密切地依赖于孔隙 度和充满于孔隙中的物质。 4）速度测试表明：
第一节 地震波速度及影响速度的因素
建立区域和局部岩石特性趋势线
第一节 地震波速度及影响速度的因素
1、速度与岩性的关系
岩性可能是影响速度的最重要的一个因素
岩性－－主要指岩石的矿物性质，包括矿物 成分、结构、颗粒等。有火成岩、变质岩和 沉积岩等。
chapter6地震波的速度
六、与空隙率和含水性的关系
研究表明，岩石空隙中含油或气或水时， 岩石的波速会发生变化，=>导致在界面的 反射波振幅的变化。
在大多数沉积岩中，岩石的实际速度石油岩 石基质的速度、空隙率、充满空隙的流体速 度等因素来决定。
可用一个简单的关系式来表示:
1 1 V Vf Vr
时间平均方程
用 v 代替 v ，倾斜界面共中心点时距曲线 变成平界面、共中心点时距曲线）。 即：用 v 按平界面动校正量公式，对倾斜 界面共中心点道集进行校正，可以取得较好 的迭加效果，没有剩余时差。
四、迭加速度 v
在一般情况下，（水平界面均匀介质、倾斜 界面均匀介质、层状介质、连续介质）可将 其共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用 一个共同的式子来表示：
Ｖｐ／Ｖｓ＝
2(1 ) 1 2
因为Υ≈0.25＝>Ｖｐ／Ｖｓ＝
≈1.73 3
二、与岩性的关系
地震波的传播速度与岩性有一定的关系，不 同岩性的岩石，地震波在其中传播速度不同。 一般： 沉积岩 花岗岩 玄武岩 变质岩 １５００～６０００ ４５００～６５００ ４５００～８０００ ３５００～６５００
1 C 1 C V Vf Vr
总之，由于地震波在油、气、水等流体中的 传播速度比在岩石基质中的速度小，因而岩 石空隙中含有流体时，使岩石的速度降低。
七、与频率和温度的关系
试验资料表明：在很宽的频率范围内，纵波 与横波的速度与频率无关。说明，纵波与横 波不存在频散现象。
速度随温度可能有微小的变化，每升高100℃ 减少5～6%。
第 五 章 ： 地 震 波 的 速 度
V V 重点掌握 Vav 、 R 、 、V 和 VP 的 概念及相应的计算公式。 掌握迭加速度Vav 的求取，以及 V 求 VR 求 Vn 由 V 的过程。要求了 解 的测定原理，以及各种速度 之间的一些相互换算公式。 地震波速度是地震中最重要的一 1 H Vt 个参数，用地震方法研究地下地 2 质构造时， 从这一点看出 V 的 重要性。
第六章地震波的速度PPT课件
②曲线的参数方程（θi）
变换为以射线P表示的方程：
由 s i1 n s i2 n s iin s in n p
v 1
v2
v i
vn
t
n
2
x
i1
n
2
i1
ti
1
p
2
v
2 i
pv
2 i
t
i
1
p
2
v
2 i
ti
hi vi
27
化简：
ti n 12 ti(1 p 2 v i2 ) 1 2i n 12 ti(1 1 2p 2 v i2 8 3p 4 v i4 )
2
一、弹性常数的影响
弹性常数增加，速度增加
VVp p
2 2(1E(1)(1)(21E) ;(其 1)(中 1E)2()32)
;
2(
)
VVs s
2(1E2)(1E )
、 —拉梅常数，Ｅ杨—氏模量，与岩石份 的、 成结构、密度等； 有关
—、泊松—比拉，梅 约等 常0.于 2数5,只 ，有Ｅ在 —最杨疏氏松模岩量 石似 ， 中与 近 与0.（ 5岩刚石性有度关量 （）成份、
20
第二节 各种速度的概念
21
平均速度定义
• “一组水平层状介质中某一界面以上介 质的平均速度就是地震波垂直穿过该界 面以上各层的总厚度与总的传播时间之 比”。n层水平层状介质的平均速度是：
Vavi n1hi/i n1V hii i n1tiVi/i n1ti
式中hi 和vi 分别是每一层的厚度和速度。
37
叠加速度的获得
• 动校正过程中选用不同的速度值Vi 进行校正， 其中某个Vi 能使得双曲线型的同相轴校正为 直线，这时的Vi 就是该同相轴对应反射波的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 1）、地质年代越长、构造历史越久，地 震波速度越高；地质年代越短、构造历 史越短，地震波速度越低。
• 2）、在强烈褶皱地区，经常观测到的地 震波速度大；而在隆起的构造顶部，则 发现速度减低。
五、地震波速度与埋藏深度的关系
• 一般来说，随深度的增加地震波速度增大。 不同的地区，速度随深度变化的垂直梯度 可能相差很大。一般地说，在浅处速度梯 度较大；深度增加时，梯度减小。
一、平均速度与层速度
• 平均速度定义与计算公式：
n
Vav
h1 h2 h1 h2
hn hn
hi
i 1
n hi
v1 v 2
vn
i 1v i
由此可知：引入平均速度 的基本假设是：地震波沿 着最短路径传播，即直线 传播
• 从另一角度考虑(如图) ：
Vav
O*S t
l1 l2 ln l1 l2 ln
三、等效速度
倾斜界面共中心时距曲线方程:
tV 14 h 02x2co 2 s或 t2t02x2c V 2o 2 s
其等效方程：
t2
t0 2
x2
V
2
其中： V coV2s
四 叠加速度的求取
一：速度分析原理 二：叠加速度谱的形成 三：速度谱的解释与应用
四、叠加速度
• 由前面讨论的几个速度知道，在一般情况下，(包括 水平界面均匀介质、倾斜界面均匀介质、覆盖层为 层状介质或连续介质等)，都可将共中心点反射波时 距曲线看作双曲线，用一个共同的式子来表示：
八、沉积岩中速度的一般分布规律：
• 1、沉积岩的成层沉积决定了速度剖面上 成层分布。
• 2、速度梯度是随深度的增加而减小的。 • 3、一般地，速度的水平梯度不会很大，
细致处理和解释资料时，考虑速度的水 平梯度还是必要的。如构造破坏（断 层）、地层不整合及尖灭。
第二节 几种速度的概念
速度类型： • 一、平均速度与层速度 • 二、均方根速度 • 三、等效速度 • 四、叠加速度
V(H) V0 H
1
V(H) V0(1H)2
一般地，随岩石 埋藏深度的增加， 地震波的速度增 大，垂直梯度减 小。
六、与孔隙度和流体性质的关系
岩石孔隙度示意图
流体（孔隙）
Vf
岩石骨架
Vr
1 1 V Vf Vr
• 当考虑流体压力变化影响因素时，引入压差调 节系数C，上式变为：
1 C 1C
V Vf
Vp Vs 1.73
（含气时泊松比变小）
二、地震波速度与岩性的关系
表6-1-1 各大类岩石的波速
表6-1-2 几种沉积岩的波速
三、地震波速度与岩石密度的关系
• 沉积岩中的波速与岩石密度的关系:
Vp
(1) (1)(12)
• 如对某些石灰岩、页岩来说，可用线性方程 来描述：
•
V611
式中V——Km/s，—— g / cm3
第六章 地震波的速度
研究地震波速度的意义： 1、反演（构造解释、岩性解释、参
数反演) 2、资料处理； 3、模型正演.
主要内容：
一、影响地震波速度的因素 二、几种速度的概念 三、平均速度的测定 四、各种速度之间的关系 五、速度场的建立
第一节 影响地震波速度的因素
• 与地震波速度有关的因素：
介质性质
弹性常数 岩性 密度
吸收衰减
构造历史和沉积年代 埋藏深度 孔隙度及流体性质 温度压力
一、速度与岩石弹性常数的关系
Vp
2
4 ( )
3
(1 ) (1 )(1 2 )
Vs
2(1 )
Vp
2
4 ( )
3
(1 ) (1 )(1 2 )
Vs
2(1 )
弹性模量
拉梅系数、体变模量K、杨氏模量E、泊松比v
• 完全充水饱和时， 地震纵波速度与岩 石密度之间存在着 良好的定量关系， 非线性关系经验公 式（加德纳公式 ）：
1
0.31V4
四、速度与构造历史和沉积年代的关系
一般来说，地层越深， 地震波速度越大
一般来说，沉积年代越 久，地震波速度越大
• 地震波速度与沉积地质年代、地质构造 历史有关,不同的地区有不同的表现，主 要有以下几个特点：
剪切模量
Vp
2
Vs
体变模量
杨氏模量
(1 ) V p (1 )(1 2 )
V s 2 (1 )
Hale Waihona Puke Vp (1 ) (1 )(1 2 )
Vs 2 (1 )
上两式相除：
Vp 2(1 )
Vs
1 2
Vp 2(1 )
Vs
1 2
泊松比v为0.25左右， 所以
v1 v2
vn
Vav
h1 h2 hn
cos cos cos
h1 h2 hn
n
hi i1
n hi
v1cos v2cos
vncos v i1 i
二、均方根速度
• 地震波在地层中实际传播遵循费马原理，即
沿时间最短的路径传播。在界面两侧遵循透
射定律。
x
n
2
i 1
n
t 2
hiv i p
1 v
2 i
p
2
hi
v i 1 i
1 v
2 i
p
2
sin 1sin 2sin np
v1
v2
vn
(vQ 4 1)
t2
t02
x2
v
2 R
v
4 R
4vQ 4t02
x4
式中：
n
t iv
2 i
v
2 R
i 1 n
ti
i 1
n
t iv
4 i
v
4 Q
i 1 n
ti
i 1
均方根速度的概念：将水平层状介质情 况下反射波时距曲线看成双曲线时求得 的速度。
Vr
• ——孔隙度； • V ——波在岩石中的实际速度； • V f ——波在孔隙流体中的速度； • V r ——波在岩石基质中的速度； • C ——压差调节系数。
1 1 V Vf Vr
七、与频率和温度压力的关系
• 与频率无关，温度每升高100度，速度减少5~6 ％。
理 论 曲 线 图
• 式中Vα称为叠加速t 2 度t0,2 t0vx为a22 偏移距为零时的反射时间。 • 对于不同的地质结构，它就有更具体的意义，例如
对倾斜界面均匀介质Vα就是Vφ ，对水平层就是VR。
• 叠加速度Vα的含义也可以从另一个角度来理解。 在实际的地震资料处理工作中，是通过计算速 度谱来求取叠加速度的。即对一组共反射点道 集上的某个同相轴，利用双曲线公式选用一系 列不同速度Vi计算各道的动校正量，对道集内各 道进行动校正；当取某一个Vi能把同相轴校成水 平直线(将得到最好的叠加效果)时，则这个Vi就 是这条同相轴对应的反射波的叠加速度。
四、叠加速度
第三节：平均速度的测定
• 平均速度的用途：地震时间剖面转换为深 度剖面。
• 2）、在强烈褶皱地区，经常观测到的地 震波速度大；而在隆起的构造顶部，则 发现速度减低。
五、地震波速度与埋藏深度的关系
• 一般来说，随深度的增加地震波速度增大。 不同的地区，速度随深度变化的垂直梯度 可能相差很大。一般地说，在浅处速度梯 度较大；深度增加时，梯度减小。
一、平均速度与层速度
• 平均速度定义与计算公式：
n
Vav
h1 h2 h1 h2
hn hn
hi
i 1
n hi
v1 v 2
vn
i 1v i
由此可知：引入平均速度 的基本假设是：地震波沿 着最短路径传播，即直线 传播
• 从另一角度考虑(如图) ：
Vav
O*S t
l1 l2 ln l1 l2 ln
三、等效速度
倾斜界面共中心时距曲线方程:
tV 14 h 02x2co 2 s或 t2t02x2c V 2o 2 s
其等效方程：
t2
t0 2
x2
V
2
其中： V coV2s
四 叠加速度的求取
一：速度分析原理 二：叠加速度谱的形成 三：速度谱的解释与应用
四、叠加速度
• 由前面讨论的几个速度知道，在一般情况下，(包括 水平界面均匀介质、倾斜界面均匀介质、覆盖层为 层状介质或连续介质等)，都可将共中心点反射波时 距曲线看作双曲线，用一个共同的式子来表示：
八、沉积岩中速度的一般分布规律：
• 1、沉积岩的成层沉积决定了速度剖面上 成层分布。
• 2、速度梯度是随深度的增加而减小的。 • 3、一般地，速度的水平梯度不会很大，
细致处理和解释资料时，考虑速度的水 平梯度还是必要的。如构造破坏（断 层）、地层不整合及尖灭。
第二节 几种速度的概念
速度类型： • 一、平均速度与层速度 • 二、均方根速度 • 三、等效速度 • 四、叠加速度
V(H) V0 H
1
V(H) V0(1H)2
一般地，随岩石 埋藏深度的增加， 地震波的速度增 大，垂直梯度减 小。
六、与孔隙度和流体性质的关系
岩石孔隙度示意图
流体（孔隙）
Vf
岩石骨架
Vr
1 1 V Vf Vr
• 当考虑流体压力变化影响因素时，引入压差调 节系数C，上式变为：
1 C 1C
V Vf
Vp Vs 1.73
（含气时泊松比变小）
二、地震波速度与岩性的关系
表6-1-1 各大类岩石的波速
表6-1-2 几种沉积岩的波速
三、地震波速度与岩石密度的关系
• 沉积岩中的波速与岩石密度的关系:
Vp
(1) (1)(12)
• 如对某些石灰岩、页岩来说，可用线性方程 来描述：
•
V611
式中V——Km/s，—— g / cm3
第六章 地震波的速度
研究地震波速度的意义： 1、反演（构造解释、岩性解释、参
数反演) 2、资料处理； 3、模型正演.
主要内容：
一、影响地震波速度的因素 二、几种速度的概念 三、平均速度的测定 四、各种速度之间的关系 五、速度场的建立
第一节 影响地震波速度的因素
• 与地震波速度有关的因素：
介质性质
弹性常数 岩性 密度
吸收衰减
构造历史和沉积年代 埋藏深度 孔隙度及流体性质 温度压力
一、速度与岩石弹性常数的关系
Vp
2
4 ( )
3
(1 ) (1 )(1 2 )
Vs
2(1 )
Vp
2
4 ( )
3
(1 ) (1 )(1 2 )
Vs
2(1 )
弹性模量
拉梅系数、体变模量K、杨氏模量E、泊松比v
• 完全充水饱和时， 地震纵波速度与岩 石密度之间存在着 良好的定量关系， 非线性关系经验公 式（加德纳公式 ）：
1
0.31V4
四、速度与构造历史和沉积年代的关系
一般来说，地层越深， 地震波速度越大
一般来说，沉积年代越 久，地震波速度越大
• 地震波速度与沉积地质年代、地质构造 历史有关,不同的地区有不同的表现，主 要有以下几个特点：
剪切模量
Vp
2
Vs
体变模量
杨氏模量
(1 ) V p (1 )(1 2 )
V s 2 (1 )
Hale Waihona Puke Vp (1 ) (1 )(1 2 )
Vs 2 (1 )
上两式相除：
Vp 2(1 )
Vs
1 2
Vp 2(1 )
Vs
1 2
泊松比v为0.25左右， 所以
v1 v2
vn
Vav
h1 h2 hn
cos cos cos
h1 h2 hn
n
hi i1
n hi
v1cos v2cos
vncos v i1 i
二、均方根速度
• 地震波在地层中实际传播遵循费马原理，即
沿时间最短的路径传播。在界面两侧遵循透
射定律。
x
n
2
i 1
n
t 2
hiv i p
1 v
2 i
p
2
hi
v i 1 i
1 v
2 i
p
2
sin 1sin 2sin np
v1
v2
vn
(vQ 4 1)
t2
t02
x2
v
2 R
v
4 R
4vQ 4t02
x4
式中：
n
t iv
2 i
v
2 R
i 1 n
ti
i 1
n
t iv
4 i
v
4 Q
i 1 n
ti
i 1
均方根速度的概念：将水平层状介质情 况下反射波时距曲线看成双曲线时求得 的速度。
Vr
• ——孔隙度； • V ——波在岩石中的实际速度； • V f ——波在孔隙流体中的速度； • V r ——波在岩石基质中的速度； • C ——压差调节系数。
1 1 V Vf Vr
七、与频率和温度压力的关系
• 与频率无关，温度每升高100度，速度减少5~6 ％。
理 论 曲 线 图
• 式中Vα称为叠加速t 2 度t0,2 t0vx为a22 偏移距为零时的反射时间。 • 对于不同的地质结构，它就有更具体的意义，例如
对倾斜界面均匀介质Vα就是Vφ ，对水平层就是VR。
• 叠加速度Vα的含义也可以从另一个角度来理解。 在实际的地震资料处理工作中，是通过计算速 度谱来求取叠加速度的。即对一组共反射点道 集上的某个同相轴，利用双曲线公式选用一系 列不同速度Vi计算各道的动校正量，对道集内各 道进行动校正；当取某一个Vi能把同相轴校成水 平直线(将得到最好的叠加效果)时，则这个Vi就 是这条同相轴对应的反射波的叠加速度。
四、叠加速度
第三节：平均速度的测定
• 平均速度的用途：地震时间剖面转换为深 度剖面。