7.第七章地震薄层一

薄层 区间
2、在调谐厚度以下
薄层 地层真厚度由相对振幅 来表达
三、薄层厚度定量计算
1、在调谐厚度以上
波峰到波谷的时间间隔是
地层真厚度：
1 TH tV 2
其中，TH 为地层厚度（m），
t 为时差， V 为地层速度
三、薄层厚度定量计算
2、在调谐厚度以下
时差值变得不灵 敏， 但波峰到波谷的 相对振幅却是地层厚 度的函数，故可以用 来估算地层厚度：
第七章
地震薄层分析
第七章
地震薄层分析
第一节 合成地震记录 一、地震子波
最小 相位 由地震震源激发的、在地层中传播的稳定波形。
1、定义
2、子波类型
1) 最小最小相位
零相位
最小相位
零相位
提取子波的零相位化
零相位资料的解释优点：
（1） 计时准确（界面定的准）
第四节 地震调谐原理的应用
二、利用调谐点可以确定子波的垂向分辨率
因调谐厚度等于分辨率，故调谐点处地层的实际厚度解释本 地震数据的垂向分辨率 ！ 调谐点
对应的地层厚度就是分辨率
第四节 地震调谐原理的应用
三、薄层厚度定量计算
1、在调谐厚度以上
厚层 区间
厚层 波峰到波谷的时间间隔 即时差近似等于地层真 厚度：
复合波形波峰到波谷的横向绝对幅度。单位：dB
时差保持不变
时差单调递减
一、楔状夹层地震响应特征
3、时差曲线变化特征
（1）当地层厚度相当大时
测量出的峰到谷双程时 间与模型的实际厚度 （真厚度）非常吻合， 因此位于图中的45°线 上。
（2）当厚度开始减小时
测量的时差先是慢慢偏 离这条45°线。
（3）当厚度变得很小时
TH f ( Amp )
d a0 a1 Amp a2 Amp 2 a3 Amp3 a4 Amp4
四、实际应用
1、调谐点的识别标志
◆相对振幅极大 ◆时差曲线一侧
表现为低平，另 一侧表现为整体 抬升
仅仅出现相对振幅极大值的点，并不一定都是调谐点
2、应用实例一
首先判断是否达到调谐
一般把楔状夹层地震响应的调谐特征、调谐成因、
薄层的定义、以及调谐现象与地层厚度的关系综 合起来，统称为调谐原理。
调谐原理表达了不同厚度地层的地震波动力学特征 的差异，奠定了薄层定量解释的理论基础。
第四节 地震调谐原理的应用
一、振幅异常的成因解释
强振幅成因的一种解释 ！
岩性成因（高速或低速） 物性成因（高孔或低孔） 流体成因（含天然气） 薄层调谐成因
S (t ) W (t ) RT W (t ) RB
此处S(t)为合成的波形，W(t)为地震子波，τ为薄层的时间厚度，RT和 RB分别为薄层顶和底的反射系数。 因为是均匀夹层，故反射系数符号相反、绝对值相等，若取其绝对值 为R，且RT为正时，存在下式：
S (t ) R(W (t ) W (t ))
2、一般的制作方法
褶积模型
S (t ) a( ) R(t )d
0
t
合成的地震记录波形与野外地震记录波形十分相近
第一节 合成地震记录
三、合成地震记录
3、基本特征
（1）与地面地震记录非常相似
（2）与地面地震记录不完全相同
第一节 合成地震记录
（1）与地面地震记录非常相似 （2）与地面地震记录不完全相同
1b V Z w V 22 4f 4
1、薄层的调谐厚度=子波的四分之一波长
b 2
三、调谐与分辨率的关系
2、调谐厚度就是垂向分辨率
厚层 区间 分辨率定义： 区分是两个物体而不是 一个物体的能力
薄层 区间
调谐厚度以下，时差 不能分辨地层的真厚度 3、分辨率=四分之一波长
四、薄层的定义
3、应用实例二
第七章 思考题
1、为什么说薄层的地震响应为子波的一阶导数？ 2、薄地层什么条件下产生振幅调谐？ 3、为什么说薄层顶底间距正好等于子波半周期时产生调谐？ 4、为什么说地震垂向分辨率为四分之一波长？ 5、地震薄层调谐原理的应用意义是什么？ 6、薄层的定义是什么？ 7、反映楔状夹层地震反射特征的两个参数是什么？如何定 义？ 8、楔状夹层地震响应的时差和相对振幅曲线各有什么特点？
雷克（1953）和维
德斯（ 1973）在做 薄层的褶积模型后 均发现，随着两个 脉冲间距的减小， 子波与两个反极性 脉冲相褶积的结果 等于对子波的微分；
或者说，随着脉冲间距的减小，复合波形接近于子波的一阶
导数。
二、薄层的地震响应为子波的一阶导数
子波与薄夹层的反射系数序列相褶积时，实际上变成子波与薄层顶和底 两处反射系数值相乘积后再求和，即
在地震资料无法分辨的条件下，利用地震波动力学 特征继续检测或估算细微地层的变化。联合动用分辨技 术和检测技术，解释人员就能够识别和圈定薄的储集层。
第二节 薄层地震响应的基本特征
二、薄层的地震响应为子波的一阶导数
当地震子波遇到一个
单一反射界面时，只 产生一个与子波波形 相近但幅度变小的反 射波;
在某个点以后渐进地趋 向于一个常数值。
近45°线
时差曲线 变化要点
转折点 （1）存在转折点
（2）存在近45°线
（3）存在垂直段
垂直段
振幅极大值
一、楔状夹层地震响应特征
4、相对振幅曲线变化特征
（1）当地层厚度较大时
测出的标准化的相对振幅是 常数。
（2）随着层厚的减小
相对振幅先增加到一个极大 值，然后以非线性的方式减 小到零。
（3）相对振幅出现 极大值
极大值这一点称为“调 谐点”，对应的厚度称 为“调谐厚度”。
垂直段 单调递增
振幅曲线 变化要点
（1）存在转折点 （2）存在垂直段
单调递减 转折点 （3）存在单调递增 （4）存在单调递减
二、调谐点产生的机理 为什么会产生调谐点？
相对振幅出现极大值的条件：
什么时候薄层顶与底的反 射叠加后出现振幅极大？
该式右端实为函数因其自变量有一较小的增量时函数本身的增量，而这个表达 正是微分的定义式。因此，褶积模型也告诉我们，薄层反射的基本特征就是 薄层反射波形等于子波导数波形或微分波形。
第三节 薄层地震调谐原理
一、楔状夹层地震响应特征 1、楔状夹层的地震响应制作
（1）基本子波：雷克子波
（2）地层模型： 低速夹层，顶界反射系数为负，底界反 射系数为正。
两种定义：
地层厚度小于调谐厚度时称为薄层。 或厚度小于子波四分之一波长的地层为薄层。
显然，地震条件下地层的薄与厚不是固定的，而是受地震子
波波长控制，薄与厚是相对于子波波长而言，薄层的界限值 是相对的。
目前一般子波波长在80～100m左右，调谐厚度在20～25m 范围内。
第三节 薄层地震调谐原理
调谐原理：
请同学们思考这个问题。
二、调谐点产生的机理
A
当地层厚度的时间距正好等于子波旁瓣到主峰间距时，因波 形同相叠加而产生调谐现象。 而峰-谷间距正好就是半周期
相对振幅极大值出现的条件：
薄层顶底间距正好等于子波半周期 即， Δ Τ＝b / 2
第三节 薄层地震调谐原理
三、调谐与分辨率的关系
当薄层顶底双程时间差为： 相应的薄层厚度为：
合成地震记录与井旁道对比图
第一节 合成地震记录
三、合成地震记录
4、合成记录的作用
（1）是一维地震正演模型——模式作用
（2）建立井孔与地震剖面的联系 ——地震标定作用
张海9井
地震标定作用
标定层位
张海6井
地震标定作用
标定层位
标定层位
张海 9
T2
T3
T4
T5
T6
庄海5
标定层位
标定层位
张参1
标定层位
第七章
地震薄层分析
第二节 薄层地震响应的基本特征 一、薄层概念的相对性
地层学中的地层厚薄程度是相对的； 地震速度谱能量团代表的最薄地层约100～300米；
垂直地震剖面（VSP）井下两个接收点间距为25米；
声波测井曲线测定间距为0.5米。
一、薄层概念的相对性
决定一套地层是厚还是薄无非受到以下两个方面的限制： （1）资料测量精度的限制，如VSP观察间距，声波测井曲 线采样间隔等。 （2）研究目的和要求的限制（如区域研究时一组同相轴与 精细研究一个同相轴） 根据地震资料确定地层厚度的历史由来已久，但过去只 是用运动学参数时差来计算。地震能否解决薄层是个长期 争论的问题。
（2） 分辨率高
（3） 陷阱少
第一节 合成地震记录
二、反射系数序列 定义
以时间为自变量的反射系数函数
又称为：地震反射率
r(t)
2v2 1v1 R 2v2 1v1
第一节 合成地震记录
三、合成地震记录
1、定义
人工模拟的地震响应 又简称为：
合成记录
第一节 合成地震记录 三、合成地震记录
（3）褶积运算：
S (t )

t
0
a( ) R(t )d
（4）省略透射系数，上式简化为：
S (t ) R1a(t ) R2 a(t H )
一、楔状夹层地震响应特征
2、定义两个关键参数
（1）时差（视厚度）
复合波形波峰到波谷的双程旅行时间差。单位： ms
（2）相对振幅