地震野外资料采集实验
地震资料采集实验
震源类型
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用于地震勘探的震源基本上分为两大类：炸药震源和非炸药震源。 1．炸药震源 炸药是一种特殊的化合物或混合物，它能在外界的影响(如用电雷管起爆)下放出气体和 高热，形成高压气团而急剧膨胀，在很短的瞬间将压缩作用施用于周围物体，即所谓的 冲击波。在爆炸中心，物体将被粉碎和破坏，形成破坏带。在破坏带以外，物体只产生 弹性形变，形成岩石的震动带，此时冲击波变成弹性波。 在陆地地震勘探时，多数情况下在注满水的浅井中爆炸激发地震波，无法钻井或钻井困 难的地区多采用坑中爆炸。在水面地震勘探时，采用水中爆炸。 井中爆炸是地震勘探中最常用的一种激发方式，它的主要优点有两条：一是减小面波的 强度，基本不产生声波；二是反射波能量强、频率高，可以减少药量。要确保这些优点 的实现，需要选择良好的激发条件。首先要考虑的就是爆炸介质的岩性，若在松软的干 燥沙层或淤泥中激发，地震波频率很低，且爆炸能量大部分被吸收；若在坚硬的岩石中 激发，地震波频率很高，但是随着地震波在岩石中的传播，高频振动很快地被吸收。因 此，激发最好选在潮湿的可塑性岩层，如胶泥、粘土等。其次要考虑的是激发井深，通 常选择在潜水面以下2~3m。为了使能量集中向下传播及减小声波干扰，井中要注满水、 泥浆或用土填塞。 2．非炸药震源 非炸药震源有很多种，煤田地震勘探中主要使用可控震源、空气枪和电火花震源。 可控震源是一种机械震源，由安装在汽车上的振动器冲击地面产生频率可以控制的波列 作为地震震源。空气枪震源是将压缩空气在瞬间释放于水中，从而产生地震波。电火花 震源是利用高压电极在水中的放电效应，产生脉冲震动。
地震野外数据采集技术与方法[荟萃知识]
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• 2. 相邻两道检波器间的距离—道间距x 一般为目的层深度的1/10。很深时不按 此比例。工程地震中，常采用5-10m的 道间距。
专业精制
16
3. 最大炮检距应选为目的层深度的7-10倍 以上；为连续追踪折射界面，一般按6-12 个检波点设置一个震源点来进行设计。
24
图 3.2-4 观测系统图示
b 单边激发简单连续观测系统; c 中间激发简单连续观测
系统；d 间隔激发 单次覆专盖业精连制续观测系统
25
2．单次覆盖间隔连续观测系统 激发点与接收排列的第一道间隔一段距
离远离激发点接收，以避开声波和面波干 扰，见3.2-4(d)
3. 延长时距曲线观测系统 在测线上遇到障碍物时采用的观测系统， 见图3.2-5.
专业精制
39
第三节 地震波的激发
• 一、炸药震源
• 特性：1.激发的是脉冲波，频带宽， 能量强，高频成分丰富。地震脉冲波 的视周期与炸药量的关系是
T*
1
KQ3
(3.3.1)
专业精制
40
• 式中K是常数，炸药量大，激发产生 • 的视周期越大，频率越低。 • 见图3.3-1和图3.3-2所示。
高分辨率地震勘探应采用小药量激发， 一般为几十克到几百克；
专业精制
22
二、观测系统
• （一）反射波法观测系统 • 1. 单次覆盖简单连续观测系统； • 图3.2-4(a)是双边激发单次覆盖观测
系统，上边是综合平面图，下边是时距 平面图； •
专业精制
23
• 3.2-4(b)是每激发一次，排列沿测线向 前移动一个排列长度，称单边激发简单 连续观测系统；
第四章地震资料的野外采集
2
试验工作
野外地震数据采集是一个复杂的工作，因为它受野外的 地质条件、地下构造等因素的影响，所以需要进行实际 的试验来选取最适合本工区的野外采集技术，了解这一 地区的地持构造特点和干扰波的情况。试验工作包括以 下几个方面： 1.干扰波的调查，了解工区内干扰波的类型和特性； 2.地震地质条件的了解，低速带、潜水面、地质构造 特性等；(低速带--在地表附近一定深度范围内，其地 震波的传播速度往往要比它下面的地层地震波速度低得 多的地层。) 3.选择激发的最佳条件，浅层岩性、激发方式和炸药 量； 4.选择接收和记录地震波的最佳条件，观测系统、检 波器放置和仪器参数。
6m
9m
12m
15m
18m
21m
井深试验 （药量4kg） 40-80Hz分频记录
14
组合井试验工作
组合井对比试验
井 数 单井 9 / 4 3井 6 10 1*3 3井 9 10 1*3 3井 12 10 1*3 3井 15 10 1*3 3井 18 10 1*3 2井 15 10 2*2 4井 15 10 1*4 5井 15 10 1*5
4
2、干扰波的调查方法
主要是调查工区内的干扰波类型和特点。 观测干扰波的几种方法： 1.小排列－土坑炸药，短道距（3－5米），单个检波器；使务种规 则的干扰波被追踪出来。 2.直角排列－查明干扰方向，确定沿地表面传播的波。 3.方位观测－确定三维方向和振动方向，如识别面波中乐夫波和瑞 利波。 4.三分量观测－在井中用VSP（垂直地震剖面）。
26
3、卫星导航系统
27
第三节
1、观测系统概念
数据采集观测系统
在具体施工中，每条测线都分成若干观测段，逐段进行观测，每次 激发时所安置的多道检波器的观测地段称为地震排列。 观测系统是指地震波的激发点和接收点的相互位置关系。或激发点 与接收排列的相对空间位置关系。 为了了解地下构造形态，必须连续追踪各界面的地震波，就要沿测 线要许多个激发点分别激发进行连续多次接收。 观测系统的选择决定于地震勘探任务，工区地震地质条件和采用的 方法。
地震资料野外采集方法
地震资料的野外采集方法
第一节 野外工作概述
3、地震队的组成：
队长及指导员——总体负责及协调关系 测量组——测量及标明桩号 放线班——布置排列 钻机班——打炮井 爆炸组——接受仪器组指挥激发地震波 仪器组——指挥现场作业并记录地震波 施工组——检查施工质量完成施工日志 后勤组——保障设备的正常运转及职工的餐宿 （发电组）——在野外施工时保证小队的用电
记录上以一定同相轴出现的干扰波。 声波、面波、浅层折射波、多次波、侧面波、工业干扰
２、随机干扰：没有一定规律，也没有一定传播方 向，在地震记录上形成杂乱无章的干扰背景。形 成因素很多：自然条件、激发条件、人为条件。
地震资料的野外采集方法
一些常见的干扰波
瑞雷面波：
１、定义：与自由表面相联系的面波， 在地震勘探中称为地滚波。存在于地 表附近，振幅随深度增加呈指数衰减。
地震资料的野外采集方法
一些常见的干扰波
多次反射波
１、定义：从震源出发，到达接收点时，在 地下界面之间发生了一次以上反射的波。 多次反射波、反射—折射波、折射—反 射波和扰射—反射波等等统称为多次波。
２、多次反射波产生的条件—良好的反射界 面（存在较大的波阻抗差）；基岩面、不整合面、 火成岩、地面、水面，石膏层、岩盐、石灰岩 等强反射层等。
2、频率选择功能，频率滤波
3、能量自动增益控制功能，动态范围： 地震波强弱的差别引起的振幅上的变 化范围，在地震勘探中该数值能达到 120分贝，即：最大振幅是最小振幅的 106
地震资料的野外采集方法
地震仪的基本功能
4、具备良好的分辨能力 仪器的固有振动—延续时间越短，分
辨率越高。 5、精确的计时装置 6、多道接收、数字记录、记录长度可
地震资料采集与处理
序号成绩中国地质大学（）本科生实验报告《地震资料采集与处理》上机实验报告姓名：建明班级： 061154学号：指导老师：卞爱飞小组成员：建明，朴青峰完成日期： 2018年5月11日目录1.一维带通滤波……………………………………………………………………………………………… (1)2. 动校正与叠加 (10)3. 偏移算子点脉冲响应 (14)4. 叠后数据偏移 (17)5. 总结 (21)1.一维带通滤波实验1.1.实验目的利用一维频率域滤波方法分析实际地震资料中有效信号与干扰波的时空分布特征，掌握低通、带通、高通滤波器的设计方法和相关SU模块的调用方法，设计频率域滤波器进行有效信号与噪音的分离，对滤波前后地震剖面进行处理效果对比显示，分析一维滤波方法的优缺点。
1.2.基本原理本实验核心处理模块为sufilter常用的模块调用方法为：sufilter <filein.su >fileout.su [ f=x1,x2,x3,x4 amps=y1,y2,y3,y4 ] & 吧其中 sufilter 为调用模块名称，filein.su 为输入的 SU 格式时间域多道地震信号文件名，fileout.su 为处理输出的 SU 格式时间域多道地震信号文件名，f 为频率控制点，amps 为对应频率控制点的振幅值，&表示后台运行，[]表示方括号的参数有默认值，可选填。
对于标准的频率域带通滤波器，4个控制频点及相应频点振幅谱即可确定一个带通滤波器的形态。
1.3.实验步骤（1）在当前控制台输入’cd $CWPROOT/demos/nmo’命令进入SU动校正与叠加演示目录，输入命令‘sh pre.sh学号’学号为个人实际学号。
（2）合成演示数据。
（3）原始数据显示。
（4）原始数据增益补偿。
（5）原始数频谱分析。
（6）对比不同频带信号特征。
（7）设计带通滤波器1.4.实验结果与分析1.4.1.原始数据原始数据的图像如图1-1所示，振幅只有在中间的上半部分比较明显，其他地方振幅基本为0，通过显示模块suximage后得到的图像如图1-2—图1-5所示，从图1-2可以看出在中间部分存在比较明显的扫帚状的面波噪声， perc的选择并不是越大越好，在perc=90时，数据显示最清晰，继续增大，数据显示效果降低。
地震勘探实验报告
地震勘探实验报告院系：_____________专业：_____________班级：_____________姓名：_____________2014年5月5日地震勘探野外实验报告一、基本任务1.1 实验目的和要求实验按指导书要求完成，以便通过此次实验，达到巩固和加深对校内课堂理论教学内容的理解和认识，提高分析和解决实际生产问题的能力；培养学生严肃认真的学习态度，理论联系实际，实事求是的科研作风；团结协作的精神。
具体要求如下：1、初步实践野外地震勘探各种技术工作；2、基本掌握野外数据采集方法技术和地震仪器装备的使用和操作；3、学习地震记录的分析与评价；4、学习地震资料几种常规处理方法；5、学习反射波地震勘探资料的构造解释。
1.2 实验内容实验主要内容为：地震勘探野外数据采集方法作业，简单的数据处理和室内资料的解释成图，具体包括如下内容：1、野外数据采集①工区地质、地球物理概况及地震地质条件的了解；②测线布置依据和观测系统设计；③排列的布设；④仪器的学习及操作；⑤仪器参数和观测系统参数的试验及正确设置；⑥野外数据采集施工技术；2、室内数据处理；3、室内资料解释和成图二、数据采集仪器1、一台McSEIS-SX 48 XP地震仪（配件：一条电源线，一条大缆接受器,一个鼠标）(图一)2、两根5m大缆3、24个100Hz检波器4、一块12V蓄电池5、一条同步触发道6、激发装置：一把18磅铁锤，一个铁块7、测绳一根9、罗盘一个10、野外记录本图一地震仪图二部分实验仪器三、野外地震勘探数据采集3.1 测线的布置测线布置的原则：主测线的方向，应尽可能地垂直地层或构造走向，并与设有地质钻井以及其他物探测线的方向重合，以利于各种勘探资料的对比分析和相互补充验证，主测线之间还应布置联络测线，以控制勘探精度。
（图三）图三测线布设3.2 观测系统设计反射波勘探一般采用多次覆盖系统。
表示出共炮点线（含道号），共接收点线，共偏移距线，共CDP点线，并标出炮号、桩号、道号、道间距、覆盖次数和比例尺。
地震勘探技术野外工作方法反射波法,折射波法
观测系统图示
2. 如图(b)示。 O1激发，O1O2接收，用O1A表示，O1A在测线上投影O1A1对应 反射界面R1R2；
O2激发，O1O2接收，用O2A表示，相应反射界面为R2R3。 两次激发，得连续反射界面段R1R3。 折射法：多用时距平面图表示。
反射法：多用综合平面图表示。形式简单，直观地表示了炮点和 排列之间的关系。
O2激发，O1O2接收，用斜线段O2A 表示，对R2R3进行了一次观测，叫 单次覆盖； O1激发，又在O2O3接收，用斜线 段AB表示，又对R2R3进行了一次 观测，叫二次覆盖。 同理，可对R2R3段进行更多次覆盖。 多次覆盖观测系统：对整条反射界面进行多次覆盖的系统。 多次覆盖技术：压制多次反射波之类的特殊干扰波，以提高地震 记录的信噪比。
(2)相干干扰
定义：指外界产生的具有一定规律性的干扰。
特点：在地震记录上表现为有规律的振动，具有一定的 频率和视速度。
相干干扰产生：在 大型厂矿附近，机器有 规律地连续振动，江、 河波浪冲击岸坡等。如 图5.13所示。
(3)工业电干扰
在城市工作，当地
震测线通过输电线路时， 检波器电缆会感应50Hz 电压，形成工业电干扰。
图5.13 相干干扰波记录
三、干扰波调查 为了了解各种干扰波的分布特征，以便采取一系列压制干扰波
的方法技术，在野外地震数据采集之前，必须进行干扰波调查。 1.震源干扰波调查
图5.14 震源干扰波调查(a) 干扰波调查记录 (b) 解释结果
目的：确定反射波和干扰波的分布特征，确定有效的观测系统。
具体做法：以小道间距埋置检波器，在零偏移距处激发，随 后移动检波器排列或移动激发震源。每次移动距离应等于一个 排列长度，以保持干扰波同相轴的连续性。
地震勘探的野外工作
第二节 地震测线布置
2、面积普查
查清含油气的远景区域，寻找可能的储油气带，查明大 的局部构造。
• 布置测线要求：主测线垂直构造走向，测线间距不
漏掉局部构造，线距不应大于预测构造的一半，（测
线间距达几百米—几公里），有联络线。
3、面积详查
在已知构造上查明其构造特点（范围、形态、目的层厚 度、断层大小及分布等等），提供最有利的含油气带， 为钻探准备井位。
观测系统覆盖次数与排列和移动道数
• 在施工中，每放一炮，排列和炮点向前移动的道数m为：
N S 2n
• 式中: N是排列中的接收道数：n是覆盖次数；S是一端 放炮时等于1，两端放炮时等于2。
• 例如，24道接收，三次覆盖一端放炮，放完一炮后，炮 点的排列向前移动4道检波点距。若十二次覆盖，则应 移动1道检波点距。
第三节 观测系统及其图示方法
1、排列的概念
• 用来记录反射地震波的炮点与检波点（检波器） 组合中心之间的相对位置。在一个工区，此关系 是固定的。
2、排列的类型
• 纵排列 —单边放炮、中点放炮、双边放炮
• 非纵排列 —T型排列、L型排列
• 交叉排列
第三节 观测系统及其图示方态，必须连续追踪各界面的地震波， 就要沿测线要许多个激发点分别激发进行连续多次接收。
单边放炮六次覆盖 观测系统示意图
• 观测系统示意图，用 综合平面法。
• 将标所在有同炮一点水平O1线、上O2。等 • 从各炮点向排列前进
方向作一条与炮点呈 45o的直线，将同一排 列上的24道分别投影 到这些45o斜线上，每 一根斜线表示一个排 列，获得一张原始记 录。
第三节 观测系统及其图示方法
沿测线方向布设多条平行的检波器线。每次激发时， 这些检波器线同时接收，获得纵、横方向上的多次覆 盖信息。处理结果除可得到地震剖面外，还可精确地 测定反射层的横向倾角。
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实验五：地震野外资料采集实验
一、实验目的
1、了解地震资料采集的工作过程
2、了解地震野外观测测线布置的原则
3、了解地震波的激发方式和地震波的类型
4、了解地震资料采集观测系统的类型和选择
5、观察所采集的共炮点记录的特点
6、编写地震资料采集实验报告
二、实验内容
1、完成测线和观测系统的布置
2、完成检波器的埋置和仪器大线的连接
3、在老师指导下完成共炮点记录的采集
4、观察所采集的共炮点记录上各种波及特点
三、地震资料野外采集简介
地震资料的野外采集是地震勘探工作的一个重要的环节。
是一个基础性工作，它的基本任务就是要高速度、高质量地采集各种地震资料的原始数据，为下一步的资料处理和解释做准备。
因此，这些数据的准确与否将直接影响着地震勘探的精度和效果。
野外工作的次序一般是这样，先踏勘工作区，布置测线，再进行试验工作，选择最佳合适的激发和接收条件，然后就进行大规模的正常生产，完成一定的生产勘探任务。
1、地震勘探的测线布原则
地震测线是指沿着地面或海面进行地震勘探野外工作的路线，沿测线观测到的数据经数据处理以后的成果就是地震剖面(时间剖面或深度剖面)，它是地震资料解释的基本依据。
因此，测线的布置与了解地下地质结构的关系很大。
一般对测线布置的基本原则是：
(1)测线应尽量为直线
(2)主测线应垂直构造走向
(3)测线应尽量通过已有的井位，做好连井连片测线，以利于地层的对比
和全区连片成图
(4)测线间距随踏勘程度（阶段）的不同，应由疏到密。
2、地震波的激发
激发是产生地震波的震源条件，在地震勘探中把震源条件叫做激发条件，它是指选择合适的震源类型和激发方式。
A、地震勘探对激发条件的基本要求：
(1)激发的地震波要有一定的能量，以保证获得勘探目的层的反射。
(2)要使激发的地震波频带较宽，使激发的波尽可能接近于8脉冲，以提高分辨率。
(3)要使激发的地震有效波能量较强，干扰波较弱，有较高的信噪比。
(4)在重复激发时，要有良好的重复性。
B、地震波激发的震源类型
地震勘探利用人工激发的地震波，我们称这种激发为人工震源。
人工震源一般分为两大类型，一类是炸药震源激发，另一类是非炸药震源。
本次实验课采用的是非炸药震源激发中的大锤敲击震源激发。
3、地震资料野外采集观测系统
为了查明地下地质和构造情况，地震勘探工作必须在地面上布置许多观测线(简称测线) ，并沿测线连续的进行单次或多次重复观测。
因此，在测线上就要布置许多炮点和接收点，在炮点上激发地震波，在接收点上接收反射波。
要连续追踪反射波，激发点和接收点之间需要保持一定的关系，这种相互位置关系，就称为地震观测系统，简称观测系统。
观测系统一般可用图示法来表示，分为时距平面图和综合平面图两种表示形式。
现在实际工作中多以综合平面图用的多，所以本次试验课主要介绍综合平面图观测系统的图示。
A、观测系统的术语
(1) 检波道数(N) ：记录由同一个震源激发的振动时，同一个排列上检波器的个数。
一般用N表示，每次放炮一般有24道、48、96或更多道检波器同时接收。
本次试验课采用的地震仪为48道的地震仪。
(2) 道间距(∆X) ：检波器与检波器之间的距离，一般用∆X表示，本次试验课采用的道间距1-2m。
(3)排列长度(L) ：它是检波器安置在地表的长度。
排列长度L= (N-1) ∙∆X
(4)偏移距(X1) :第一个检波器到炮点的距离，当炮点又为第一个检波点时，偏移距X1=0，一般偏移距的长度为道间距∆X的整数倍。
(5)最大炮检距(X max) ：它是指炮点到最远检波器的距离，一般:
X max=(L+X1)=(N-1) ∆X+X1
(6)放炮形式:一般分为端点放炮和中点放炮两种
B、观测系统的图示法
综合平面图的具体做法是：先把分布在测线上的炮点和接收点按一定比例标在一条直线上然后从炮点向两侧引出与测线成45°斜线组成坐标网，当在某点激发而在某一地段接收反射波时，则可将该接收段投影到通过爆炸点的45°斜线上，用此投影段表示接收地段，用粗线标出(或用颜色表示)，这种图就称为综合平面图。
上图为简单连续观测系统综合平面图下图为间隔连续观测系统综合平面图
综合平面图的优点是：绘制方法简单，表示激发点和接收段的相对位置关系明确。
4、本次实验课观测系统参数的选取
本次实验课采用单次覆盖观测系统进行共炮点记录的采集。
观测系统参数：端点放炮，24道检波器接收，道间距1m，偏移距1m。
震源采用锤击震源，因此能量较小，勘探深度较浅，使用浅层地震仪进行地震记录的接收。
检波器采用40hz检波器。
四、野外注意事项
地震勘探作业的特点是远离基地，在野外流动作业，人和设备、材料的搬迁都离不开汽车。
车辆运输安全始终是地震队安全生产的一个薄弱环节，容易发生事故，据不完全统计，地震队每年在交通运输方面所发生的人身伤亡和车
辆损坏事故，占所有事故的80%以上。
雷管、炸药是地震勘探作业中的必用品，它的安全存储、运输、使用潜在危险因素多，事故后果严重，是地震队安全生产的一个重要环节。
地震勘探作业中操作钻机打井，钻机中的动力连接件如果连接不牢靠，可能发生脱落，易发生机械事故，在起钻机井架时如操作不慎，易碰高压线发生触电。
地震队每到一处就得进行营地建设，营地建设包括营房摆放、临时加油站、临时停车场建设等，这些设施必须布局合理，有一定的安全距离和防范措施，否则容易引发事故。
各工种在作业中的一般注意事项
地震作业是野外施工作业，受外部环境、气候条件影响，受农作物生长季节的限制，危险性较大，易发生事故。
钻机起升、下放时，前后及井架和平台上不准站人，非操作人员退出5来以外:钻机运转期间严禁离人，不得保养运转部分;爆炸人员除认真执行自己的任务外，不得乱岗操作:要加强对临时工、民工的管理，不得乱跑，乱动仪器或工具:放线人员在作业中要阻止闲杂人员进入施工现场，工作间歇不能躺在车下或庄稼地里、草丛中或其他地方，以防被汽车撞伤。