地震勘探方法分析
地震勘探中的张量分析方法
地震勘探中的张量分析方法
地震矩张量，地震学术语，地震矩的张量表示形式，它取决于震源的方向和强度。
用地震矩张量可将震源表示为膨胀源、剪切位错源和补偿线性向量偶极三部分之和。
地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源。
它是有一定大小的区域，又称震源区或震源体。
它是地震能量积聚和释放的地方。
震源在地球表面上的垂直投影，叫震中。
人为因素引起的地震的震源称人工震源，如人工爆破（炸药爆破，核弹试验）等。
天然地震震源和人工爆破震源的性质有很大区别。
一般而言，天然地震主要发生在断层上，以剪切错动为止；而人工爆破震源却是以一点为中心向周围膨胀的过程。
采用地震波形资料进行地震矩张量反演，人们可以大致地区分这两种震源的特性。
地震震源的测定，最简单的是使用地震记录仪。
地震波分为体波和面波，这两种波在地壳内的传递速度是不一样的，在地震记录仪上，这两种波有一个时间差，根据时间差可以计算出震源到地震记录仪的距离，以地震记录仪为圆心，以算出的距离为半径，在专用地图上画圆，震源就在这个圆上；再利用设置在其他地区的地震记录仪，又可以确定一个圆，这两个圆应该有两个交点，震源的位置就在这两点之中的一个；再利用另外设置的第三台地震记录仪，就可以确定震源的确切位置了。
也可以利用两台地震记录仪完成震源的测定：第一台地震记录仪判定震源到地震记录仪的方向，可以在地图上画出一条直线；另外设置的一台地震记录仪亦可以画出一条直线，这两条直线的交点就是震源。
还可以利用一台地震记录仪判断震源的位置：根据体波和面波的时间差，算
出震源的距离，根据地震记录仪第一笔的笔画方向，判定震源的方向，有了方向和距离，就可以断定震源的位置。
地震勘探之速度分析和静校正
§4.1 概述
速度是叠加的关键参数。 获取地震波速度的两种测量方法： 一、 声波测井的直接测量法； 二、 地震勘探数据的间接测量法。 地震勘探中有关速度的概念：层速度、平均速度、均方根 （rms）速度、瞬时速度、相速度、群速度、动校正（NMO） 速度、叠加速度和偏移速度等。 层速度为两个反射界面之间的平均速度，一定岩石组分岩 层的层速度受以下几种因素的影响： （1） 孔隙形状； （2）孔隙压力； （3）孔隙液体饱和度； （4）围压 （5）温度
tNMO t(x) t(0) ，通过方程可计算出 NMO 速度，
NMO 速度一旦估算出来，炮检距对波至时间的影响就能通过校正加以消除，把经过动 校正之后的道集中所有地震道加在一起，就获得特定位置 D 点的 CMP 道集。 双曲线时移校正的数值方法：根据原始 CMP 道集中 A 的振幅值找出动校后道集上
二．水平层状介质的动校正
§4.2 动校正
（4.2.3）
对于常速层状介质，地震射线从震源 S 至深度点 D 然后返回接收点 R，地面 中点在 M, 炮检距为 x。旅行时方程可表示为：
t 2 ( x ) C0 C1 x 2 C2 x 4 C3 x 6
2 2 式中 C 0 t (0), C1 1 v rms , C 2 , C 3 是地层厚度和层速度的复杂函数。
§4.2 动校正
四．单个倾斜地层的动校正 对于倾斜层，中点M不再是深度点D 在地表的投影。SDG
t ( x ) t (0) x cos v
2 2 2 2
2
v NMO v cos
上方程也是双曲线方程，但NMO速 度是介质速度除以倾角的余弦。
§4.2 动校正
四．单个倾斜地层的动校正
地震勘探原理
地震勘探原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的物理现象，通过地震波在地下不同介质中的传播速度和反射、折射等特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探原理是基于地震波在地下传播的特性，利用地震波在不同介质中传播速度不同的特点，来推断地下介质的性质和结构。
地震勘探原理的研究对于地下资源勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等具有重要的意义。
地震波是一种机械波，它在地下的传播受到地下介质的影响，不同介质对地震波的传播速度和传播路径都有不同的影响。
当地震波遇到地下介质的边界时，会发生反射和折射现象，这些现象可以被记录下来，并通过地震勘探仪器进行分析，从而推断地下的结构信息。
地震勘探原理主要包括地震波的产生、传播和接收三个基本过程。
首先，地震波的产生通常是通过地震仪器或爆炸物等方式产生的，产生的地震波会向地下传播。
其次，地震波在地下的传播受到地下介质的影响，不同介质对地震波的传播速度和传播路径都有不同的影响。
最后，地震波会被地震勘探仪器接收到，并记录下地震波在地下传播的路径和特性，通过对这些数据的分析，可以推断地下的结构信息。
地震勘探原理的研究对于地下资源勘探具有重要的意义。
例如，在石油勘探中，地震勘探可以通过分析地下介质的反射特性，来推断地下是否存在油气藏；在矿产资源勘探中，地震勘探可以通过分析地下介质的反射特性，来推断地下是否存在矿产资源。
此外，地震勘探原理还可以应用于地质灾害预测、地下水资源调查等领域，对于科学研究和工程应用都有重要的意义。
总之，地震勘探原理是一种利用地震波在地下传播的物理现象，通过地震波在地下不同介质中的传播速度和反射、折射等特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探原理的研究对于地下资源勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等具有重要的意义，是地球物理勘探领域的重要组成部分。
希望通过对地震勘探原理的深入研究，可以更好地利用地震波这一物理现象，为人类社会的发展和资源利用做出更大的贡献。
地震勘探新方法
地震勘探新方法地震勘探是一种通过研究地震波在地下的传播规律来探测地下地质构造的方法。
随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
以下是一些常见的地震勘探新方法：1. 三维地震勘探：三维地震勘探是一种基于二维地震勘探的技术，通过在地下布置多个检波器，可以获取地下的三维数据，能够更加准确地探测地下地质构造。
2. 折射波勘探：折射波勘探是一种利用折射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收折射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
3. 反射波勘探：反射波勘探是一种利用反射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收反射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
4. 共聚焦点源勘探：共聚焦点源勘探是一种利用共聚焦点源进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置多个震源，可以产生共聚焦点源，并接收和分析反射波和折射波的传播规律，从而确定地下地质构造。
5. 多分量地震勘探：多分量地震勘探是一种利用多分量检波器进行地震勘探的方法。
通过在地下布置多个分量检波器，可以同时接收多个方向的地震波，从而更加准确地探测地下地质构造。
6. 宽频带地震勘探：宽频带地震勘探是一种利用宽频带地震仪进行地震勘探的方法。
通过使用宽频带地震仪，可以获取更宽频带的地震信号，从而更加准确地探测地下地质构造。
7. 井中地震勘探：井中地震勘探是一种将地震仪放置在钻孔中的地震勘探方法。
通过在钻孔中放置地震仪，可以获取更加准确的地震数据，从而更加准确地探测地下地质构造。
总之，随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
这些新方法和技术在提高探测精度、降低成本、提高工作效率等方面具有重要作用。
地震勘探中的一维反演问题研究
地震勘探中的一维反演问题研究地震勘探是一种高技术含量的探测手段，可以获得地下物质结构的信息。
地震勘探利用声波的传播特性，通过地下不同介质对声波的反射、折射、衍射来探测地下物质结构和性质。
而在地震勘探中，地震勘探数据的处理是非常重要的一步，而一维反演方法是处理地震勘探数据的常用方法。
一、一维反演方法概述地震勘探数据的反演方法大致可以分为二维反演方法和一维反演方法，其中二维反演方法基于假定的三维地质模型，使用迭代算法分析反射波、折射波等多次反射波形式的信息。
而一维反演方法则基于单维假设，通过对数据的频率和时间特征的分析，来反演地质体的某些物理参数。
在一维反演方法中，最常用的是速度反演方法。
速度反演可以分为层析速度反演和全波形反演两种方法。
层析速度反演是从射线理论出发，先利用地震勘探数据计算出数据对应的射线路径，然后再利用反演算法逐步地反演出地下介质的速度结构。
全波形反演则是基于计算机数值模拟，利用声波传播理论，直接解决波动方程，最终反演出地下介质的速度结构。
二、层析速度反演层析速度反演是一种先进的地震勘探数据处理方法，其目的是在不了解地下介质的情况下，通过处理观测数据，构建出一个地下介质速度分布模型。
通过这个速度分布模型，我们可以推断出地质体的空间分布和物理性质等很多信息。
层析速度反演算法的核心是速度结构模型的反演，得到的速度结构模型可以反映地下物质的密度、岩性、含水层分布等信息，因而其意义重大。
在反演过程中，需要考虑到地震数据的准确度、来源、取样等问题，同时要考虑算法自身的有效性、鲁棒性等。
在计算过程中，也要尽量避免数值误差的产生，以确保结果的准确性。
层析速度反演算法常见的方法，包括距离拉普拉斯方法（DLM），广义倒向积分方法（GBI），快速层析反演方法（FWI）等。
其中，FWI方法近年来得到广泛应用，其优点是可以高效准确地反演出地下介质中的速度结构，得到的反演结果具有更高的分辨率和完整度。
三、全波形反演全波形反演是目前地震勘探中，速度反演方法中最可靠的一种方法。
浅层地震勘探实验报告
一、实验目的1. 了解浅层地震勘探的基本原理和方法；2. 掌握地震资料的采集、处理和分析技术；3. 通过实验，提高对浅层地质结构的认识。
二、实验原理浅层地震勘探是利用地震波在地下传播的特性，通过采集地震波数据，分析地震波在不同地层中的传播速度、反射和折射等现象，从而推断地下地质结构的一种地球物理勘探方法。
实验中，我们主要采用反射波法，即通过激发地震波，接收其反射波，分析反射波的特征，推断地下地质结构。
三、实验内容1. 实验器材（1）地震仪：用于采集地震波数据；（2）震源：用于激发地震波；（3）接收器：用于接收地震波；（4）计算机：用于数据处理和分析；（5）实验场地：用于进行地震波数据采集。
2. 实验步骤（1）实验场地选择：选择合适的实验场地，确保场地平坦、开阔，便于地震波传播。
（2）地震波数据采集：按照设计好的测线，布置震源和接收器，激发地震波，接收其反射波。
采集过程中，注意控制震源和接收器的间距、排列方向等参数。
（3）地震资料处理：将采集到的地震波数据传输到计算机，利用地震数据处理软件进行预处理、去噪、叠加等操作。
（4）地震资料分析：对处理后的地震资料进行分析，识别反射波特征，推断地下地质结构。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们采集到了一定数量的地震波数据，并对这些数据进行了处理和分析。
根据分析结果，我们得到了以下地质结构信息：（1）地下存在一个明显的反射界面，推断为沉积层与基岩的接触面；（2）地下存在一个倾斜的断层，推断为该地区的主要断裂；（3）地下存在一些小型的地质构造，如溶洞、地裂缝等。
2. 分析与讨论（1）实验结果表明，浅层地震勘探方法可以有效地探测地下地质结构，为地质勘探、工程地质、地质灾害防治等领域提供重要依据。
（2）在实验过程中，我们发现地震波数据采集、处理和分析的质量对实验结果具有重要影响。
因此，在实际应用中，应严格控制实验参数，提高数据处理和分析的精度。
（3）针对不同地质条件，选择合适的地震波数据采集、处理和分析方法，以提高实验结果的可靠性。
三维地震勘探概述
三维地震勘探概述三维地震勘探通过在地表或井下埋设地震探测仪器，如地震震源、地震传感器等，来记录由地震源激发的地震波信号。
这些设备可以记录信号的到达时间、振幅和频率等信息。
根据记录到的地震波数据，可以进行地震成像和地震解释分析，从而推断出地下地层的性质和结构。
三维地震勘探是传统二维地震勘探的进一步发展。
传统的二维地震勘探只能获取地层沿勘探延线的二维信息。
而三维地震勘探则可以获取地层在水平和垂直方向上的三维信息，提供更全面的地下结构描述。
三维地震勘探可以更准确地刻画地下地层的复杂性，为油气勘探、矿产资源勘探和地质灾害研究等提供重要数据支持。
三维地震勘探的基本原理是地震波在地下的传播。
当地震波传播到地下不同的介质中时，会发生折射、反射、散射和衍射等现象，这些现象都可以通过地震波记录来分析和解释。
通过分析地震波的传播路径和到达时间，可以推导出地震波在地下的传播速度和传播路径，从而推断地下地层的结构和性质。
三维地震勘探的关键步骤包括数据采集、数据处理和数据解释。
在数据采集阶段，地震探测仪器会记录地震波的信号，这些信号可以通过地面震动、井下震动等方式激发。
数据采集通常需要在大范围、多点同时进行，以获取更全面的地震波数据。
数据处理阶段主要涉及信号预处理、地震成像和地震解释等过程。
信号预处理主要包括滤波、去除噪声等处理，以提高数据的质量。
地震成像是将数据转换成地下结构信息的过程，主要采用波动方程正演模拟、走时反演和成像等方法。
地震解释是对成像结果进行解释和分析，根据地震波的传播规律和地震信号的特征，推断地下地层的结构、性质和岩性等参数。
三维地震勘探的优势在于其能够提供更全面和详细的地下结构信息。
相比于二维地震勘探，三维地震勘探可以更好地揭示地下地层的三维结构和复杂性。
它可以提供地层性质的空间分布图、地下构造的三维模型和地震波传播路径的可视化等，为地质研究和勘探开发提供重要的佐证和指导。
总之，三维地震勘探是一种应用地震波传播原理进行地下结构分析的方法。
地震勘探的原理及应用
地震勘探的原理及应用1. 地震勘探的原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探的原理基于以下两个基本假设：1. 地震波在不同介质中传播速度不同地震波在地下介质中传播时，会遇到不同密度、不同速度的介质。
根据介质的物理性质不同，地震波在不同介质中传播时会有相应的速度变化。
这种速度变化导致地震波在地下的传播路径发生偏折、折射和反射，从而提供了地下结构的信息。
2. 地震波与地下结构的相互作用导致地震波的衰减和改变地震波在地下传播时，会与地下结构发生相互作用。
地震波的能量在与地下结构相互作用时会发生衰减，即地震波的振幅逐渐减小。
同时，地震波也会因为地下结构的反射、折射等作用而发生衰减，波形也会发生改变。
通过地震波在地下的衰减和改变，可以推断地下结构的性质和分布。
2. 地震勘探的应用地震勘探在地质科学研究、地下工程勘察和矿产资源开发等领域具有广泛的应用。
2.1 地质科学研究地震勘探可以帮助地质学家研究地下岩石、沉积物的分布和结构。
通过分析地震波在地下的传播速度变化和波形改变，可以推断出地下的岩石类型、厚度、形态等信息。
地震勘探可以帮助地质学家了解地壳运动、地震活动和地下断裂带等地质现象，进而预测地震风险和地质灾害。
2.2 地下工程勘察地震勘探在地下工程勘察中起着重要的作用。
在建设大型工程项目（如大坝、地铁、隧道等）前，需要了解地下的地质条件和结构，以便选择合适的工程设计方案。
地震勘探可以提供地下土层、岩石、裂隙等的信息，帮助工程师在进行工程勘察和设计时避免地质灾害风险，减少工程风险并提高工程质量。
2.3 矿产资源开发地震勘探可以在矿产资源勘探中发挥重要的作用。
通过分析地震波在地下的传播速度和波形改变，可以判断地下是否存在矿产资源。
地震勘探可以帮助勘探人员找到矿脉、矿体等矿产资源的分布情况，并预测矿体的形态、规模和品位等信息。
这些信息对于矿产资源的开发和利用具有重要的指导意义。
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密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地 过程：人工地震脉冲 地面接收仪器 下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
传 播 折 射
接触面
2—2折射法
应用：地震勘探早期只用折射法。精度比较低，所以只有一个地区反射 法无能为力时采用这种方法，但是在找寻基层断言用折射法更容易，更 肯定。震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波
的响应，推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
Part 3地震勘探仪器 的技术域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。 分类：主要包括检波器和记录仪器
发展概况： 第一代：模拟光点记录地震仪 第二代：模拟磁带记录地震仪 第三代：集中控制式数字地震仪 第四代：分布式遥测地震仪 第五代：新一代分布式遥测地震仪
地震勘探方法分析
目录 地震勘探概述 地震勘探方法分析 地震勘探仪器的技术发展
Part 1地震勘探概述
1—1地震勘探概述
地震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对 人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的物理勘探方法， 地震勘探是钻探前勘测石油，天然气资源，固体资源地质，找矿的重 要手段，在煤田和工程地质勘差，区域地质研究和地壳研究等方面也 有广泛应用。地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人 工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，
也得到广泛应用。
1—2地震勘探原理
地震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。 （地表）人 判断地下岩层 在地表或井口用检波 地震波发生反 工激发地震 的形态和结构 器接受并记录 射和折射 波
被反射,一部分能量透过界面而继续传播。性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应 用。
2—1反射法
地震勘探 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 反射来自不同岩层的接触面，例如页岩与砂岩，页岩与石灰岩，灰岩与砂岩的接 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。 触面等等 。
[1]
3.过程：（炮点）人工地震脉冲
地面接收仪器
传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时，一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播。性质和 形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。 传 播 反 射
接触面
2—1反射法
地震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 4.适用范围：大量的油田都是通过反射法地震勘探找到的，现在 一部分能量透过界面而继续传播。性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
第二代：模拟磁带记录地 震仪
20世纪50到60年代，地震仪器经历时间最短的一代。
断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
主要特点： 所得原始地震资料为模拟磁带记录和热敏纸模拟波形地震监视记录。 资料处理可以用半自动化的基地回放仪进行，得到模拟波形记录和时间剖面图。 磁记录器的动态范围稍微大些，一般为40——50Db，可能导致记录失真。 采用晶体管电路 采用公共自动增益控制和程序增益控制，但是测量误差较大，只能做定性估计。
层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
第四代：分布式遥测地震 仪
遥测，就是利用电缆，光缆，无限电或其他传输技术对远距离的物理点进行测量。
断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
特点： 没有数据采集电路和检波器之间的大型电缆，避免了很多的天电，工频干扰 道数多，采样率高，必须采用高密度的数字磁带机。 采用计算机对整个系统进行可编程控制，要增加新功能只需添加程序。 可以利用计算机在现场对数据进行处理。 配备成套的诊断和测试软件，检验各个部件各方面的指标。
1.定义：利用反射波的波形记录的地震勘探方法。地震波在其传播的过程中，一 部分能量被反射，一部分能量透过界面继续传播。 2.原理：在垂直入射的情形下反射的强度收到反射系数的影响，在噪声背景相当 强的情景下，具有较大系数的反射界面才能被检测识别，如地层面，断层面都可 以产生反射波。在地表接收来自不同界面的波，可详细查明地下岩层的分层结构 及其形态。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
you ！
参考自《地震勘探仪器原理》 《石油地震勘探》
也仍然是广泛应用。
（加利福利亚州惠敏顿 油田的地震发现图）
2—2折射法
定义：利用折射波的地震勘探方法。地震地震波速度如果大于覆盖层的波速，则两者 地震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 的界面可以形成折射面。 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
地震数据处理
加工处理所得 到的数据找出 地层结构与构 造
预测含油气的 地区，进行储 油层分析
地震资料解释
进行区域性分 析
估计油层厚度 和分布范围
Part 2地震勘探方法分析
2—1反射法
地震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
第三代：集中控制式数字 地震仪
基于瞬时浮点增益放大技术，模拟转换技术，数字磁记录技术，通讯技术的数字地震 勘探仪器。 特点： 所得地震勘探原始资料为数字磁带记录和模拟波形地震监视记录。 主放大器和模数转换器合在一起的动态范围大。 地震记录的频带宽。 记录地震波的振幅精度高。 采用集成电路。 数字地震仪的操作自动化程度高。
第五代：新一代分布式遥 测地震仪
20世纪90年代，国外推出的新一代遥测地震仪。
特点： 采集站采用了24位转换器 容量为千道以至于4000道的系统 以有线数传的方式 重视人机界面的应用 仪器和采集站的设计上，大量使用各种专用集成电路
性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
Thank
1—3地震勘探过程
地震勘探[1] 是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应， 推断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地 通过检波器来 记录数据 地震数据采集 检测地震信号 下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
第一代：模拟光点记录地震仪
20世纪30年代到50年代末开始运用的，是五代仪器中经历最长的一代。我国应用此记录地震仪，简 称51断地下岩层的性质和形态的、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。 型地震仪，发现了我国几个大油田，克拉玛依，大庆，胜利，玉门。 缺点：模拟波形光点感光照相记录 地震资料处理只能手工进行，效率低，质量不好。 记录器动态范围小，一般只有20dB左右。 地震记录频带窄，大量有效波丢失。 电子管电路，与晶体管相比，体积大，质量大和耗电量大。