地震勘探原理_第7章地震勘探资料解释的理论基础
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。
地震勘探资料解释

06 结论与展望
CHAPTER
地震勘探资料解释的挑战与对策
挑战
地震勘探资料解释面临诸多挑战,如复杂地 质构造、低信噪比、多解性等。
对策
采用先进技术手段,如高分辨率成像、多分 量地震数据处理、深度学习等,提高资料解 释的准确性和可靠性。
未来发展方向与技术革新
发展方向
未来地震勘探资料解释将更加注重多学科交 叉融合,加强地球物理、地质学、计算机科 学等多领域合作,共同推进地震勘探资料解 释技术的发展。
总结词
数据整理是预处理的第一步,主要任务是检查数据完整性,剔除异常值和缺失值,并对 数据进行分类和排序。格式转换则是将原始数据转换成统一格式,以便后续处理和分析。
详细描述
在进行地震勘探资料解释之前,需要对收集到的数据进行整理,确保数据完整、准确。这一步骤包括 检查数据的完整性,对缺失值和异常值进行处理。根据数据的类型和特性,将数据分类并排序,以便
地震勘探广泛应用于石油、天然气、矿产资源等领域,为地 质学家和工程师提供重要的地质资料,帮助确定地下资源的 分布和储量。
地震勘探资料解释的意义
地震勘探资料解释是将地震波测量数据转化为地质信 息的关键环节,是地震勘探工作的核心。
解释结果对于地质勘探、资源开发、环境保护等领域 具有重要意义,能够为矿产资源开发、油气田勘探、
通过对比不同地震记录的层位信息,确定地下岩层的空间位置和分布范围。
详细描述
层位对比法利用地震波在地下传播的时差信息,对不同地震记录进行层位标定和 对比,确定地下岩层的空间位置和分布范围,为地质构造和油气藏的勘探提供通过分析地震波的各种属性,如振幅、频率、相位等,推断地下岩层的物理性质和结构特征。
更好地进行后续分析。同时,为了便于处理和分析,需要将原始数据转换成统一的格式。
地震勘探原理各章重点复习资料

地震勘探原理各章重点复习资料第⼀章:1、地球物理勘探:是根据地质学和物理学的基本原理,利⽤电⼦学和信息论等许多学科领域的新技术建⽴起来的⽅法,简称物探⽅法。
也就是,根据地层和岩⽯之间的物理性质不同来推断岩⽯性质和构造。
2、主要物探⽅法:地震勘探(岩⽯弹性的差别)—勘探地震学⾮地震类:重⼒勘探(岩⽯的密度差别)磁法勘探(岩⽯的磁性差别电法勘探(岩⽯的电性差别)3、重⼒勘探是研究反映地下岩⽯密度横向差异引起的重⼒变化,⽤于提供构造和矿产等地质信息。
重⼒异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体⼤⼩、形状及深度。
重⼒勘探的任务是通过研究地⾯、⽔⾯、⽔下(或井下)或空间重⼒场的局部或区域不规则变化(即局部重⼒异常或区域重⼒异常)来寻找埋藏在地下的矿体和地质构造4、磁法勘探就是测定和分析各种磁异常,找出磁异常与地下岩⽯、地质构造及有⽤矿产的关系,作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。
磁法勘探主要⽤来研究地质构造;研究深⼤断裂;计算结晶基底的埋深;寻找油⽓、煤⽥的构造圈闭、盐丘等,寻找磁铁矿床、⾦属和⾮⾦属矿床等。
5、电法勘探就是利⽤⼈⼯或天然产⽣的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找矿的⼀种物探⽅法。
电法勘探是以岩⽯或矿⽯的电性差异为基础的,主要研究的电性差异参数包括:电阻率(ρ)、激发极化率(η)、介电常数(ε)、导磁率(µ)、电化学活动性等。
电法勘探的内容⼗分丰富,它们⼴泛应⽤于⾦属及⾮⾦属、⽯油、⼯程地质、⽔⽂地质等勘探研究⼯作中。
6、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。
地震勘探所获得的资料,与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使⽤,并根据相应的物理与地质概念,能够得到有关构造及岩⽯类型分布等信息。
7、地震波的激发和接收,提取有⽤信息。
地震勘探原理08第七章 地震勘探资料解释-2

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22
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A.盐枕上覆岩层的横弯褶皱
B.“V”型正断层组
C.“X”型正断层组
D.“A”型正断层组
E.半“A”型正断层
F.龟背式褶皱构造
常见的盐底辟构造样式
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第七章 地震勘探资料解释
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7.5 各种地质构造的地震响应
7.5.5 盐底辟的地震特征 4、盐底辟核内部变形 底辟核内部一般都有复杂的柔流褶皱或肠状褶皱,主要表 现为盐岩层向上位移过程中引起单层盐岩的拉薄和折叠加 厚,一般单层盐岩并不因为强烈褶皱变形而被拉断,但盐 岩底辟核内可能发育有韧性断层。 盐岩层内部的标志层面不能在地震剖面上形成反射界面, 所以底辟核内的褶皱变形样式也显示不出来。
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第七章 地震勘探资料解释
2. 熔岩流: 具有明显流动特 征,呈带状分布 的熔岩, 主要与 中心式喷发有关。
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第七章 地震勘探资料解释
3. 火山锥: 火山喷出物堆积而成, 中心式喷发。
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第七章 地震勘探资料解释
盐底辟构造的形成机制
1、差异负荷模式
上覆底层的超负荷作用引起岩盐层流动并诱发盐构造的形成模式
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第七章 地震勘探资料解释
盐底辟构造的形成机制
2、断层触发模式
盐底辟形成的断层触发机制
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第七章 地震勘探资料解释
盐底辟构造的形成机制 3、断层阻挡的顺层流动模式
第七章 地震勘探资料解释
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7.5 各种地质构造的地震响应
[理学]地震勘探原理 第7章地震勘探资料解释的理论基础
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T06层
第一相位
第二相位 第三相位
T1层
h
9
3:水平叠加剖面 的特点
①在测线上同一点, 钻井资料得到的地 层分界面与时间剖 面上的同相轴在数 量上,位置上常常 不是一一对应的。
h
10
②时间剖面上同相轴 及波形本身包含了地 下地层构造与岩性的 信息,这也是构造与 岩性解释的基础。
③地质剖面反映的是 沿测线铅垂剖面上的 地质情况(深度、分 层、岩性),时间剖 面是来自三维空间上 的地震反射层的法线 反射时间,并显示在 记录点的正下方。
h
17
2:横向分辨率 是指水平方向上识别地质体的能力,O点激 发的反射波在界面上的第一菲涅尔带。
OC 0.5h
h
18
h
19
四:反射界面真正空间位置的确定
1:地震剖面存在的问题及解决方法
h
20
2:真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系
真倾角 视倾角 方位角
h
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2:倾斜界面偏移归位的基本原理
单道脉冲响应对应的地质模型
倾斜界面真实位置的确定
h
39
3:偏移叠加原理
h
40
射线偏移法(扫描法)
绕射扫描叠加的原理
h
41
4:波动方程偏移
基本方法:
有限差分偏移 F-K偏移 克希霍夫积分偏移
成像原理: 爆炸反射界面成像原理 测线下延成像原理 波场延拓的时间一致性成像原理
h
2
一、地震剖面的特点
1:地震记录的形成 X(t)=w(t)*R(t)
地震子波:震源产生信号传播一段时间后,波形趋于稳定,我们
称这时候的地震波为地震子波h 。
地震勘探的理论基础

第一章 地震勘探的理论基础 第二章 地震波运动学 第三章 地震波动力学 第四章 地震勘探的野外采集 第五章 共反射点多次叠加法 第六章 反射波地震资料的数字处理 第七章 反射波地震资料的解释 第八章 地震勘探的应用
第一章 地震勘探的理论基础
一、地震波的基本概念 二、地震介质模型 三、地震波的传播规律
透射波极性,总是与射波波极性一致。
(3)斯奈尔定律(Snell) 地震波入射到介质的分界面上时,不仅产生反射纵波和透射纵 波,还会发生波形转换,形成反射横波和透射横波,这些波的传播 遵循斯奈尔定律,即
sin sin 1 sin 2 sin 1 sin 2 p vP1 vP1 vS1 vP 2 vS 2
1.地震波传播的基本原理
(1)惠更斯原理(Huygens) 又称为波前原理。已知 t 时刻的波前,波前面上每一点(面元 )都可以看作是新的子波源,各自发出子波。各子波分别以介质的 波速v向各方传播,形成各自的波前,经Δt 时间,它们的包络面便是 t+Δt 时刻的波前。 根据该原理,只要知道某一时刻的波前面位置,通过几何作图 方法就能求出地震波在任意时刻的波前位置。
C.Huygens, (1629-1695), 荷兰物理学家
t t 时刻的波前面
v t
子波波源
平面波
t 时刻的波前面
t t 时刻的波面
v t
子波波源
t 时刻的波 面
球面波
1.地震波传播的基本原理
(2)惠更斯-菲涅尔原理(Huygens-Fresnel) 惠更斯原理只给出了波传播时的几何空间位置和形态,没有给 出波的振幅。1814-1815年菲涅尔以波的干涉原理,弥补了惠更斯原 理的缺陷,将其发展成为惠更斯-菲涅尔原理。它的内容是: 波动在传播时,任意观测点P处质点的振动,相当于上一时刻波 前面Q上全部新震源产生的所有子波前相互干涉形成的的合成波。 该原理证明了子波在前面任意新波前处发生相长干涉,而在后 面任意点处发生相消干涉,振幅为0。
地震勘探资料解释的理论基础二

横向延伸长度不同的四种砂岩体的理论模型记录
提高横向分辨能力的办法主要是提高 分辨率和进行偏移归位使绕射波收敛. 分辨率和进行偏移归位使绕射波收敛.计 算表明,对一个深度b=1800米 算表明,对一个深度b=1800米,面积是 b=1800 200*400平方米,覆盖介质波速是2280米/ 200*400平方米,覆盖介质波速是2280米 平方米 2280 秒的界面,它的反射能量较为分散, 秒的界面,它的反射能量较为分散,经过 偏移归位后,振幅的衰减跨距由180米缩 偏移归位后,振幅的衰减跨距由180米缩 180 小到20米左右,显著提高了分辨能力。 小到20米左右,显著提高了分辨能力。 20米左右
穿过砂岩体的东西向子波时间剖面
穿过砂岩体的南北向子波时间剖面
一般认为, 一般认为,砂体边沿 的反射波振幅应为中 心部分之半。 心部分之半。如果按 半振幅值做为划定砂 岩体边界的准则,对 岩体边界的准则, 十条剖面进行对比解 释,作出砂岩体平面 图。对比上图,可以 对比上图, 发现我们对砂它的估 计大了40%。 计大了40%。 40%
子波的主频、 子波的主频、频带宽度和延续时间的关系
2、零相位子波的分辨能力较高 子波按能量分为三类: 最小相位子波:能量集中在前部 零相位子波:能量集中在中间 最大相位子波:能量集中在后部 实际工作中总结出零相位子波分辨能 力较高,对解释最有利。
零相位子波的优点表现在以下几方面: (1)带宽相同条件下,零相位子波旁瓣比最小相位子波旁瓣小, 分辨力高。
___ 2
OC
− DO
___
2
λ = h + − h2 4
2
如果h>> 如果h>> λ
,略去 λ 2 项
地震勘探原理总结

《地震勘探原理》各章节的复习要点第一章绪论(不作为考试内容)第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、基本概念,如地震子波:具有多个相位、延续60~100毫秒的稳定波形称为地震子波。
几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系,他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.波面:介质中每一个同时开始振动的曲面。
射线:在几何地震学中,通常认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所考虑的一点P,然后又沿着那条“路径”从P点传向其他位置。
这样的假想路径称为通过P点的波线或射线。
振动图:在地震勘探中,每个检波器所记录的,便是那个检波器所在点处的地面振动,它的振动曲线习惯上叫做该点的振动图。
波剖面:在地震勘探中,通常把沿着测线画出的波形曲线叫做“波剖面”。
视速度和视波长:如果不是沿着波的传播方向而是沿着别的方向来确定波速和波长,得到的结果就不是波速和波长的真实值。
这样的结果叫做简谐波的视速度和视波长。
全反射:如果V2>V1,则有sinθ2>sinθ1,即θ2>θ1;当θ1增大到一定程度但还没到90°时,θ2已经增大到90°,这时透射波在第二种介质中沿界面“滑行”,出现了“全反射”现象,因为θ1再增大就不能出现透射波了。
雷克子波:2、基本原理反射定律:反射线位于入射平面内,反射角等于入射角,即。
透射定律:透射线也位于入射面内,入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第一、第二两种介质中的波速之比,即Snell定律:惠更斯原理:在已知波前面(等时面)上的每一个点都可视为独立的、新的子波源,每个子波源都向各方发出新的波,称其为子波,子波以所在处的波速传播,最近的下一时刻的这些子波的包络面或线便是该时刻的波前面。
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倾斜界面真实位置的确定
3:偏移叠加原理
射线偏移法(扫描法)
绕射扫描叠加的原理
4:波动方程偏移
基本方法:
有限差分偏移 F-K偏移 克希霍夫积分偏移
成像原理: 爆炸反射界面成像原理 测线下延成像原理 波场延拓的时间一致性成像原理
5:二维偏移与三维偏移
地层越深,畸变越大。
二:凹界面上的反射波
1、回转波的概念:
定义:反射界面为凹曲界面 时,当观测点沿测线向前 移动,而对应的反射点向 后移动,与两边平行反射 界面反射波同相轴形成 “环圈状”或者“半牛角 状”。
二、凹界面上的反射波
2、回转波的形成条件: • H>R • H<R,震源在辅助圆之外
2、凹界面反射波的特点:
cos
h 法线深度
hz 垂直深度 (真深度 )
hz
h cos
倾斜界面倾角的求取: (1)由时间剖面同相轴斜率求视倾角 (2)由两条相交测线上的视倾角求真倾角
sin h
x
(2)求地层真倾角1
sin 1 sin cos 1
sin 2 sin cos 2
如果:
1 2
2
则 si: nsi2 n1si2 n2
时间分辨率: (不严格定义)
tR
t
1 2.3 f
厚度分辨率:
zRzv 2tR
4.6
Rayleigh准则:反射波分辨率极限是1/4波长。
2:横向分辨率 是指水平方向上识别地质体的能力,O点激 发的反射波在界面上的第一菲涅尔带。
OC 0.5h
四:反射界面真正空间位置的确定
1:地震剖面存在的问题及解决方法
二、地震绕射波与物理地震学
2:断棱绕射波时距曲线及特点
tR1 v( L 2h2(xL)2h2) ①时距曲线是双曲线;
②极小点是(
,L h V
h)
3:水平叠加剖面上的绕射波
三、地震勘探的分辨率
1:垂向分辨率
严格的分辨率定义,称为厚层分辨率。Knapp认为:垂向分 辨率应该用地震子波脉冲时间的延续度来定义。
O 到 C 方向;
6 、线段 OC 长即 sin ,比例尺同 2。
3:时间剖面的偏移校正
3:时间剖面的偏移校正
• 偏移:从水平迭加剖面 出发,得到真正反射界 面正确位置的过程。
• 几个基本概念: 时间偏移与深度偏移。
• 时间偏移的基本思想: 认为速度函数是已知的, 速度结构可以表示成旅 行时的函数,偏移的一 切信息都归结为旅行时 的变化,偏移的结果以 旅行时做为纵坐标输出。
③地质剖面反映的是 沿测线铅垂剖面上的 地质情况(深度、分 层、岩性),时间剖 面是来自三维空间上 的地震反射层的法线 反射时间,并显示在 记录点的正下方。
1:绕射波的产生
二、地震绕射波与物 理地震学
绕射点:断棱、尖灭点、透镜体
时距曲线: tR t1 t2
1( L2 h2 (xL)2 h2) V
• 凸界面反射能量有发散 现象;
结束
五、地震剖面的偏移
几个基本概念: 偏移、偏移归位、偏移处理 叠后偏移、叠前偏移、叠前部分偏移(DMO)即倾角时差校正 二维偏移、三维偏移 时间偏移、深度偏移 射线偏移、波动方程偏移(有限差分偏移、F-K偏移、克希霍夫积分偏移)
2:倾斜界面偏移归位的基本原理
基本术语:
同相轴:一串套 合很好的波峰或 波谷。
相位:一个完整 波形的第i个波峰 或波谷。
T06层
第一相位
第二相位 第三相位
T1层
3:水平叠加剖面 的特点
①在测线上同一点, 钻井资料得到的地 层分界面与时间剖 面上的同相轴在数 量上,位置上常常 不是一一对应的。
②时间剖面上同相轴 及波形本身包含了地 下地层构造与岩性的 信息,这也是构造与 岩性解释的基础。
第七章 地震资料解释的理论基础
主要内容:
一、地震剖面的特点 二、地震绕射波与物理地震学 三、地震勘探的分辨率 四、反射界面真正空间位置的确定 五、地震剖面的偏移 六、弯曲反射界面反射波的特点
一、地震剖面的特点
1:地震记录的形成 X(t)=w(t)*R(t)
地震子波:震源产生信号传播一段时间后,波形趋于稳定,我们 称这时候的地震波为地震子波。
• 深度偏移的基本思想:由时间剖面先得到偏移时间 剖面,再对偏移后的剖面进行校正,最后得到真正 的深度剖面。
• 注意:时间偏移和深度偏移不是指偏移的结果, 而是时间剖面或者深度剖面来定义的。
六、弯曲反射界面反射波的特点 一、凸界面上的反射波
说明:背斜在水平迭加剖面上被展宽,顶点位 置不变,能量发散。
2:真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系
真倾角 视倾角 方位角
2:真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系 真深度、法线深度、视铅直深度之间关系
在直角三角形OO1O2中, 有OO2 OO1 • cos 在直角三角形OO2O *中, 有OO2 2h sin 在直角三角形O * OO1中, 有OO1 2h sin sin sin
• H>R,产生回转 波,出现局部假 背斜,最低点位 置不变,H越大, 畸变越严重;
• H<R,不产生回转波, 但有横向收缩变化,最 低点位置不变;
• 无论有无回转,都会存 在能量会聚现象。
弯曲界面反射波特点
• 当曲率中心在地面上, 产生聚焦型反射;
• 出现回转波时,反射能 量有明显会聚;
• 不出现回转波,反射波 能量也有一定会聚,如: 缓凹界面;
(2)求地层真倾角2
作图法求地层真倾角: 1、画两条相交测线; 2 、在测线 1上从 交点向截面
下倾方向量取 例尺自定义;
OA sin 1 , 比
3、在测线 2 上从交点向截面
下倾方向量取 例尺同 2;
OB sin 2 , 比
4 、分别从 A 、 B 做测线 1、2的垂线,两线相交于
C;
5、连结 OC ,界面真倾向沿
反射振幅的大小取决于反射系数的绝对值; 极性取决于反射系数的正负; 时间取决于反射界面的深度和波速。
图7-1-2 岩层较薄,二个反射波可以分开
图7-1-3 岩层较薄,三个反射波迭加在一起不能分辨
井旁地震道
合成地震记录
井旁地震道
合成地震记录
2:地震剖面上识别各种波的标志 识别一个波,需要考虑以下四个特征(反射波) : 同相性、振幅显著增强、波形相似、时差变化规律