海上地震勘探技术-基础知识共71页文档
海洋地震探测技术的原理与应用
海洋地震探测技术的原理与应用海洋地震是指发生在海洋底部或海洋底部以下地壳中的地震活动。
由于海洋地震往往发生在水下，传统的陆地地震监测方法难以获取精确的海洋地震数据。
因此，海洋地震探测技术的研究与应用显得尤为重要。
海洋地震探测技术的原理基于声波在水中传播的特性。
声波是一种机械波，可以通过液体、固体和气体传播。
在海洋中，声波传播速度约为1500米/秒，远远快于空气中的声速。
这使得海洋地震探测技术可以利用声波在水中的传播来监测地震活动。
海洋地震探测技术主要分为两类：主动探测和被动探测。
主动探测是指利用声源产生声波，并通过接收器接收反射或折射回来的声波来获取地震信息。
被动探测则是指利用自然海洋噪声，如风浪、海底动物声音等，来监测海洋地震活动。
主动探测技术中应用最广泛的是声纳系统。
声纳系统主要由声源和接收器组成。
声源通过发射压电式超声发生器产生高频声波，这些声波在水中传播并反射回来后，被接收器接收并转换成电信号。
接收器将电信号传输到地面处理设备，进一步分析得到地震数据。
相对于主动探测，被动探测技术更加灵活和经济。
被动探测技术主要利用海底地震仪阵列来监测海洋地震活动。
海底地震仪阵列是一组分布在海洋底部的地震接收器。
这些接收器可以记录并存储地震信号，并通过海底电缆将数据传输到地面处理设备。
通过对多个接收器的数据进行分析，可以有效确定地震源的位置和能量释放情况。
海洋地震探测技术的应用范围广泛。
首先，海洋地震探测技术可以用于监测和研究地震活动。
通过分析海洋地震活动的时空分布特征，可以揭示地球内部结构和地壳运动规律。
其次，海洋地震探测技术可以用于海洋石油勘探。
声波在地下沉积物中的传播受到地质构造和介质性质的影响，通过分析地震数据，可以判断地质构造和寻找潜在石油藏区。
此外，海洋地震探测技术还可以用于海洋工程建设。
在建设海底管道、海洋桩基等工程前，通过海洋地震勘测可以获取地壳结构和地下条件信息，从而确保工程安全。
然而，海洋地震探测技术也存在一些挑战与限制。
地震勘探原理知识点总结讲解
第三章地震资料采集方法与技术一．野外工作概述1.陆地石工基本情况介绍试验工作内容：①干扰波调查，了解工区内干扰波类型与特性。
②地震地质条件调查，了解低速带的特点、潜水面的位置、地震界面的存在与否、地震界面的质量如何（是否存在地震标志层）、速度剖面特点等。
③选择激发地震波的最佳条件，如激发岩性、激发药量、激发方式等。
④选择接收和记录地震波的最佳条件，包括最合适的观测系统、组合形式和仪器因素的选择等。
生产工作过程：地震队的组成（1）地震测量：把设计中的测线布置到工作地区，在地面上定出各激发点和接收排列上各检波点的位置（2）地震波的激发陆上地震勘探的震源类型：炸药震源和可控震源。
激发方式：炸药震源的井中激发、土坑等。
激发井深：潜水面以下1-3m，（6-7m）。
（3）地震波的接收实现方式：检波器、排列和地震仪器2.调查干扰波的方法（1）小排列（最常用）3-5m道距、连续观测目的：连续记录、追踪各种规则干扰波，分析研究干扰波的类型和分布规律。
从地震记录中可以得到干扰波的视周期和视速度等基本特征参数（2）直角排列适用于不知道干扰波传播方向的情况Δt1和Δt2的合矢量的方向近似于干扰波的传播方向（3）三分量检波器观测法（4）环境噪声调查信噪比：有效波的振幅/干扰波的振幅（规则）信号的能量/噪声的能量3.各种干扰波的类型和特点（1）规则干扰指具有一定主频和一定视速度的干扰波，如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。
面波（地滚波）：在地震勘探中也称为地滚波，存在于地表附近，振幅随深度增加呈指数衰减。
其主要特点：①低频：几Hz～20Hz；②频散(Dispersion)：速度随频率而变化；③低速：100m/s ～1000m/s，通常为200m/s～500m/s；④质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。
面波时距曲线是直线，记录呈现“扫帚状”，面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。
（能量较强）声波：速度为340m/s左右，比较稳定，频率较高，延续时间较短，呈窄带出现。
地震勘探理论基本知识课件(最终)
炮点
三维基本概念—面元
面元大小：对于三维地 震，地下反射点形成长 方形网格，用D1×D2 表示面元大小。
D1 D2 如D1=25m，D2=50m 面元表示为25 ×50 如D1=25m，D2=25m 面元表示为25 ×25 如D1=12.5m，D2=25m 面元表示为12.5 ×25
三维地震采集方法是指炮点与接收点在一 个平面上呈面积分布，接收来自于地下空间地 质体的信息。 三维地震勘探主要应用于油田地震详查、 地震精查或油田开发阶段的勘探。
特点是野外采集数据来源于地下空间地质 体，数据采集量大且密集，能够准确地实现偏 移归位，有利于提高反射波信噪比和空间分辨 率。是目前勘探精度最高的一种采集方法。
地震波在地层中的传播
地表
波源
界面1
简化
界面2 地下地层实际情况 简化为均匀水平层状介质
地下地层实际是多种 多样的，起伏不平、有 一定倾角等。
经过简化以后，将地 层近似为均匀水平层状 介质。
内容
●
地震勘探方法简介
二维地震方法
●
三维地震方法
二维测线布置示意图
测线1 测线2 测线3
立体图
测线7 测线4 测线5 测线6
概念2（D2）：最大炮检距：炮点与最远接收点的距离。
概念3（D3）：道间距：相邻两个接收点之间的距离。
二维地震采集方法是指炮点和检波点在一平面上沿直线分布，接收沿测线 地下地质体的信息。主要用于盆地调查、新区区域普查和简单构造的勘探，特 点是投入少，勘探周期快。缺点是地下构造不能完全偏移归位，空间分辨率低。
地震勘探 野外采集工作方法
胜利石油管理局物探公司
内容
地震勘探方法简介
海上地震勘探技术-基础知识
滩浅海地区是指海边沿岸带从一定水深向陆上延伸到一定距 离的区域，包括浅海、潮间带、滩涂以及与之相接的陆地(水网、 沙漠或山地等)，地表条件复杂多变。
滩浅海与海水相关、与海岸相连，既有陆上特点，又具备海上特 点。
地表：复杂，如海底基质、起伏变化等 海水：变化，如含盐度，水深，水动力(潮汐、风暴潮、风浪) 队伍庞大、成本高、风险大（点多面广）、效率低、装备多、组 织难、方法杂、资潮？
2006年9月1日黄骅港潮位曲线
400 370 340 310 280 250 220 190 160 130 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
时间(小时)
潮位CM
② Low Frequency Noise
滩浅海地震采集技术与作业装备
滩浅海地区
地震采集基础知识
(Transitional Zone)
海底电缆
地震采集基础知识
(Ocean Bottom Cable)
轻型OBC地震采集技术
滩浅海地震勘探 前沿技术&发展方向
滩浅海地震采集技术与作业装备
滩浅海地区 地震采集基础知识
(Transitional Zone)
海上应急演练
一．基本概念 二．主要特点 三．作业装备 四．施工方法 五．资料品质
（1)地震记录 系统
428XL主机+408ULS外设
（2）气枪震源系统
海豹六号震源船及气枪震源系统参数
船长
47.9m
船宽
8.8m
型深
3.7m
设计吃水
2.2m
结构吃水 2.0m
最大航速
《地震勘探》复习提纲
《地震勘探》复习提纲《地震勘探》复习提纲复习说明：对《地震勘探》的复习，要求掌握基本概念，弄清楚各种⽅法的基本思路，记住最基本的公式。
特别要注意对专业词汇的掌握，也就是强调对基础知识的学习。
绪论1、了解地球信息的主要⽅法有哪些及各种⽅法的定义2、地球物理勘探⽅法的特点3、主要的物探⽅法有哪些？各种物探⽅法的物理依据如何？4、地震勘探的主要环节？各环节的主要任务？第⼀章地震波的动⼒学1、地震波传播的动态特征主要反映在哪两个⽅⾯？2、地震地质模型类型及定义3、振动的定义及描述参数4、波动的定义及描述参数5、地震波的动⼒学参数及定义：震源、地震⼦波、地震波的频谱、地震波振动图及波剖⾯图、描述地震波的特征参数及定义、波阵⾯（波前、波后）、平⾯波与球⾯波、波线（射线）、惠更斯原理及应⽤6、地震波的类型、振动模式及特征：体波（纵波与横波）、⾯波（瑞利波、拉夫波、斯通利波及管波）7、在⽆限均匀各向同性介质中，只有纵波和横波存在，纵波和横波有共性也有区别。
①纵波和横波的共性：都是体波，都有球⾯扩散；②纵波和横波的区别：极化⽅向不同，传播速度不同（记住纵波和横波的速度公式）。
纵波速度公式：p V =；横波速度公式：s V = 8、介质对地震波传播的影响因素有哪些？9、地震波的球⾯扩散、⼏何扩散定义？10、地震波吸收的定义、描述参数及有关结论11、地震反射波、透射波及折射波的定义12、费马原理及应⽤13、Snell定律及应⽤14、转换波定义及成因15、临界⾓及折射波的形成16、地震绕射波定义（⼴义和狭义）17、地震横向分辨率定义18、地震波遇到分界⾯时：①在界⾯上能量重新分配，传播⽅向发⽣变化。
能量分配关系由诺特⽅程（或佐普⾥兹⽅程）决定，传播⽅向遵⾏斯奈尔定律；②⾮垂直⼊射时，⼀般都产⽣转换波；③垂直⼊射时，不产⽣转换波。
记住垂直⼊射的反射系数、透射系数公式。
利⽤垂直反射系数公式说明界⾯产⽣反射波的条件。
④下覆速度⼤于上覆速度时，以临界⾓⼊射会产⽣折射波。
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。
地震勘探知识介绍
矿工 煤将 勘 产程 田其 探 的地 勘应 ， 年 勘质 查用 并 ， 探勘 、于 将 中 。查 石 其 国 ， 油逐开 以 然渐始 及 气 进 某 资 行 些 源 地 金 勘 震 属 探
1951
。
现代的地震勘探正由以构造勘探为主的 阶段向着岩性勘探的方向发展
医学CT
计算机
数学
神经网络
生物进化
地质学
检波器：从已调信号中 检出调制信号的过程称 为解调或检波。用以完 成这个任务的电路称为 检波器。最简单的检波 器仅需要一个二极管就 可以完成，这种二极管 就被称做检波二极管。 检波器分为包络检波器 和同步检波器
地震勘探方法主要分为反射法和折射法两 大类，还有地震测井等。研究地壳内部结 构和划分区域构造单元﹔寻找和勘探各种 可能的含油气构造﹐通过钻探寻找构造﹐ 圈闭油气藏﹔还可以了解沉积岩层的岩性 和岩相变化﹐与地质和钻探相结合﹐寻找 岩性圈闭或岩性与构造复合圈闭油气藏﹔ 在条件有利的地区﹐还可能直接找矿。
左图为采集的共炮点道集的Z分量记录，震源深度为1310m，接受深度为 1672.5~975m，共280道（10级检波器提升28次），采样率为0.25ms，前放增 益为48d B，记录长度为1000ms。
从图中可以 看出P波的频 率从10Hz扩 展到360Hz 以上，优频 带为 160~240Hz， S波的频率从 10Hz扩展到 200Hz，优 频带为 60~120Hz。
横波（剪切波） 质点与传播方向 存在的位置或状 态 速度 破坏性 垂直 固态
纵波（推进波） 平行 固·液·气态
2
面波 兼有 地表或界面 略小于横波 最大
中 等
较小
sin sin sin p V1 V1 V2
地震勘探PPT课件可修改全文
11/18/2024 1:01 PM
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GeoPen
浅层折射波地震勘探原理
设有两层介质，上层波速为Vl。下层为V2，且V2＞V1、 当入射波以临界角i(i＝arcsin(V1/V2))入射到界面时，透 射波将沿分界面以速度V2滑行。这种滑行波沿界面传播时， 必然引起界面上各质点的振动，根据惠更斯原理，滑行波 所经过的界面上的各点，都可看作是一个新的振源。由于 上下介质质点存在弹性联系，因此滑行波沿界面传播时， 在上覆介质中的质点也发生振动、并以波的形式返回地面， 这种波称为折射波(有时又叫首波)。
六、叠加原理 若有几个波源产生的波在同一介质中传播，且这几个 波在空间某点相遇，那么相遇处质点振动会是各个波所引 起的分振动的合成，介质中的某质点在任一时刻的位移便 是各个波在该点所引起的分失量的和。换言之，每个波都 独立地保持自己原有的特性（频率、振幅、振动方向等） 对该点的振动给出自己的一份贡献，即波传播是独立的， 这种特性称之为叠加原理。
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GeoPen
地震勘探的基本原理
上述等式反映了在弹性分界面上入射波、反射波和透 射波之间的运动学关系，很显然有入射角等于反射角、透 射角的大小决定于介质V2的波速，且在一个界面上对入射、 反射和透射波都具有相同的射线参数P。这个定律称为斯奈 尔定律，亦称为反射和折射定律。
11/18/2024 1:01 PM
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GeoPen
地震勘探的基本原理
振动：对地震波的振动，可以用振动图来描述，所谓 振动图是指在某一确定距离处，观察该处质点的位移随时 间的变化规律的图形。振动图是表示介质中某一质点的位 移与时间的关系曲线。在地震记录中的每一道记录都是地 震波到达该检波点的振动图。