多波多分量地震勘探第五部分
地震勘探方法与技术新进展——第四章 多波地震勘探
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第三节 多波地震资料采集
•
多波地震资料采集比单一纵波采集要复杂的多。震
源设备、检波器、观测系统均要有特殊的要求。下面分
别简要概述。
• 一、采集设备
• ⑴首先要产生纵波、横波的震源设备。纵波震源设备 一般比较容易，横波的震源设备一般要产生剪切力，有 专门的产生横波的震源设备，设备笨重、昂贵、野外施 工困难。
（4-1）
• 式中λ为拉梅常数，μ为切变模量，vp为纵波速度。
地震勘探中多年来是利用纵波进行勘探，由于纵波的特点，只需用一个垂直
分量的检波器记录即可（见图4-1（a））；另一种是介质中质点振动的方向
与波传播的方向相互垂直的横波，其传播速度vs= (μ/ρ)1/2
（4-2）
式中，vs横波速度。有两种横波，一种是在射线平面以内传播的SH横波，一
• 二、地震各向异性
•
多年来应用的地震勘探理论都是建立在各
向同性、均匀、完全弹性介质的假设基础上，
各相同性是指假设介质的弹性参数与波的传播
方向无关。实际上，介质的弹性参数与波的传
播方向有关，包括波传播的速度、振幅、偏振
特性等，具有这种性质的介质叫各项异性介质。
实际介质中存在着广泛的各项异性性质，油气
勘探和开发中也是如此。
1．各项异性分类
波的传播速度与与波的传播方向有关，
这叫速度各项异性。在各向异性介质中， 例如波沿着地层水平方向传播速度与沿 着地层垂直方向传播方向传播速度不同。 在地震勘探中，常见的各项异性介质可 简化为两种，一种是横向各相同性（简 称TI介质），它具有一个垂直对称轴， 在垂直于对称轴的平面内，介质是各向 同性的，见图4-3（a）,例如周期性的保 护层就属于此类。另一种是方位各向异 性（简称为EDA介质）它是由平行的垂 直裂隙或定向的孔隙所引起的，具有水 平的无限次旋转轴的介质。见图4-3 （b）,还有其它的复杂的各项异性介质， 见图4-3（c）、(d)。
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。
多波多分量地震勘探的现状与发展趋势(图文)
多波多分量地震勘探是一种利用多种能量源（如弹性波、剪切波、横波等）和多种感应器（如地震传感器、压电传感器、加速度计等）获取沉积岩的弹性、物性、孔隙度以及渗透率等信息的技术手段。相比传统的单波地震勘探，MWMC地震勘探能够获取更加丰富细致的地下地质结构信息。
MWMC地震勘探的优势在于：①增强了地震波的透射性，可以有效地穿透高速度层和各种复杂地质结构；②提高了地震波的解析度，可以对低速度层进行高精度成像；③提供了更加完整的波场信息，可以更加准确地研究地球的物理特性。
MWMC地震勘探的现状
MWMC地震勘探在石油勘探领域已经得到了广泛的应用，且已经取得了一些重要的进展。
首先，在数据采集方面，MWMC地震勘探已经尝试使用多种波形来进行数据采集，如P波、S波、SH波、SV波等，同时还使用多点、多炮等观测模式，可以增强数据的可靠性和准确性。
其次，在数据处理方面，MWMC地震勘探所涉及到的数据量比传统单波地震勘探要大得多，因此，数据处理也要更加复杂。目前，MWMC地震勘探的数据处理方法已经可以对不同种类的波场数据进行处理和融合，可以更加准确地解释地质结构。
5. 三维成像技术的进一步完善: 未来MWMC地震勘探还将继续完善三维成像技术，以便更准确地反演地质构造，实现更好的预测石油储量方法。
总之，MWMC地震勘探因其多波多分量数据的特色和注重细节的处理方法而受到关注。随着技术的发勘探行业具有非常重要的意义。
最后，在三维建模方面，MWMC地震勘探也已经实现了从二维到三维地震成像的转换。这种方法可以构建更加真实的三维地震模型，揭示地下地质结构及其变化情况，从而更好地帮助预测石油资源的分布。
MWMC地震勘探的发展趋势
MWMC地震勘探作为一种新兴的地震勘探技术，其发展趋势如下：
多波多分量地震勘探技术进展
口 李 澈
北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ） （ 中国石 油大学（ 北京 ） 地球物理与信息工程学院 摘
要： 综述 多波 多分量地震勘探技 术的发展历程和应用现状 ， 讨论 多波多分 量地震勘探在采集 、 处理和解释等
相关工作领域 面临的问题 ， 并结合上述 问题和 国内外 多波 多分量勘探的发展趋 势对 其未来 一段时间内的发 展方
分 量 采 集 目前 主 要 采 用 ４ Ｃ Ｏ ＢＣ 电缆 （ 由四 个 检 波 器 组 成 ， 其
探 是指 利用三分量检波 器同时记录地震纵波 （ Ｐ波） 、 横波 （ Ｓ 然 高于普通 的纵波勘探但低 于专门的横 波勘探 。 此 ，目前 波） 和转换波 （ Ｐ ． Ｓ波） 信号 ， 并进 行相应的资料处理和解释工 工业界应用较 多的多波勘探方法是利用 纵波激发 ，同时采集 作 。相 比 以记录纵波 为主 的传 统勘探方法 ，该技术能够获取 纵波和转换波 的地震资料 。 更丰 富的波动信息 ， 在 描述储层参数和空 间展布 、 预测裂缝发 目前 ， 海上多波多分量地震勘探正逐渐趋于成熟 ， 而路上
育程度 、 研究储层含气 性等方面表现 出明显 的优越性 。
２多波多分量地 震技术发展历程和应用现状
勘探受限于低信噪 比、静校正复杂等 问题 尚不 能完全 实现商
业化应用。 北海地区的 Ａｌ ｂ ａ 油 田足应用 多波 多分 量进 行勘 探
针对 多波 多分量地 震勘探 的理论研 究最早始 于前苏联 ， 取得 良好 收益 的典 范， 对Ｐ ． Ｓ 转换波的地 震解 释发现 了以往纵 而相应 的勘探实 践则 自 ２ ０世纪 ７ ０年代 以来 先后在前苏联 、 波难 以识别的含油饱和砂岩，进而从根本上 改变 了对 该区域
地震勘探新方法作业题
地震勘探新方法作业题01综述1、写出5种与常规地面采集（地面激发、地面接收，主频20-40Hz）不同的地震勘探新方法新技术。
VSP：地面激发、井中接收（零偏、非零偏、Walkway、三维）井间地震：井中激发、井中接收时移地震/四维地震：多次采集随钻VSP：钻头激发多波多分量：纵波、横波激发（山地地震高分辨率采集高密度采集）2、写出地震勘探中5种解释新方法。
属性分析、地质统计学、反演：叠后反演、叠前反演（EI）、AVO、裂缝预测、信息融合技术、神经网络3、写出5种地震勘探基础理论新方法。
反演理论、小波变换、神经网络、模糊聚类、图形图像学、地震波模拟（数值模拟；物理模拟）、各向异性02 VSP1、什么是VSPVSP：垂直地震剖面，是一种井中地震观测技术。
也即在地面激发、井中放置检波器接收地震信号的一种地震观测技术。
2、VSP的采集方式（VSP的采集方式是指激发点、接收点的排列特点和空间分布特征）地面多次激发，井中三分量接收，激发-检波器提升-再激发-再提升。
3、VSP分为哪几种采集方式(三种)按激发点、接收点的分布特征可以将VSP的采集方式分为①常规VSP采集；②长排列资料采集；③三维VSP与三维地震联合采集4、零偏移距VSP有哪些应用求取各种速度、识别地面地震剖面上的多次波、标定地质层位、计算井旁的Q衰减因子等。
5、偏移距（非零偏）VSP有哪些应用查明井旁的地层构造细节、其作为二维观测可以作出一小段局部地震剖面，具有很高的垂向和横向分辨率描述井旁一定距离内的构造和岩性变化。
附:VSP应用：提取准确的速度及时深关系（零偏）标定地震地质层位（零偏）多次波的识别（零偏）提取反褶积因子预测井底下反射层的深度计算吸收衰减系数提取纵横波速度比及泊松比等参数6、在VSP中，什么是上行波和下行波。
直达波是上行波还是下行波，一次反射波是上行波还是下行波向下传播到达检波器的波/来自接收点上方向下传播的波称为下行波；向上传播到达检波器的波/来自接收点下方向上传播的波称为上行波。
多波多分量
第一节多分量转换波地震技术简介1．1多分量转换波地震技术同常规纵波地震技术一样，多分量转换波地震也是一门研究地球内部物质弹性与非弹性属性的技术。
其中多分量地震数据的采集、处理与解释是这门技术的主体研究内容。
它是认识地球本体、监测与预报地质灾害以及探查与开发油气资源的一项最为重要的地球物理方法。
不同于目前广泛使用的常规地震勘探，多分量转换波地震勘探开发技术有其自身的一些特点，以三分量转换波地震技术为例，我们可以列表对比说明他们之间的异同点。
1．2多分量转换波地震技术研究的意义多分量转换波地震技术既具有纵波勘探深度大、资料采集相对容易和投资少的特点，又能反映地下介质的横波速度变化。
多分量转换波地震的这一特点，使岩性勘探和油气的直接识别成为可能。
同时由于多分量的数据采集，在记录两个水平分量地震数据的前提下，可以利用横波分裂产生的快慢横波时差反映裂缝发育的主方向和发育密度，使得裂缝裂隙型油气藏的勘探开发成为可能。
如今多分量转换波地震技术以及与这一技术紧密相连的各向异性理论方法研究已成为国内外地震勘探领域的研究热点之一；建立与完善成熟可靠的多分量地震资料采集、处理、解释系统是目前这项技术发展的当务之急。
多分量转换波技术的优点多分量转换波地震勘探同通常采用的单一纵波勘探相比，所能提供的地震属性(如走时、速度、振幅、频率、相位、偏振、波阻抗、吸收、AVO、复分量等)信息将成倍的增加，并能衍生出各种组合参数(如快慢横波差值、走时比值、乘积、几何平均值、求取的弹性系数等)。
利用这些参数估算地层岩性、孔隙度、裂隙、含油气性等将比只用单纯P波的可能性更大，可靠性更高。
通过三分量地震资料的观测，人们利用三分量地震记录上的运动学与动力学特征以及快慢横波的偏振方向指示裂缝带的优势方位；利用分裂时差来推算裂缝与裂隙密度等物理与几何参数。
与纵波速度资料结合，可以做碳烃检测，即区分真假亮点。
利用纵横波速度比、传播时间比、振幅比、泊松比等可以研究岩石孔隙度的变化、孔隙流体性质、裂隙发育区、岩性变化等，这些参数的预测对储层研究具有直接的物理意义。
《地震勘探数据处理》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：该课程授课对象是勘查技术专业的本科生。
课程主要包括地震资料数据处理基础，常规处理的方法原理：地震资料数据处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移归位，并包括目标处理：高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理和特殊处理：亮点及AVO分析、高精度反演、地震属性分析、相干体数据处理、可视化数据处理等内容。
2.设计思路：地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
地震勘探数据处理具有鲜明的跨学科特点且发展迅猛。
因此，该课程除了介绍地震勘探数据常规处理技术外，还会将当前该领域的最新的研究成果分专题进行介绍，每种处理方法都结合大量地震勘探处理实例加以说明，力争深入浅出、通俗易懂，让学生掌握现代地震勘探数据处理的基本理论和方法。
3. 课程与其他课程的关系：地震勘探数据处理为专业知识教育层面课程，是勘查技术与工程专业最基础的专业课程群组成部分，选修学生应具备的扎实数理基础和高水平计算机应用能力及掌握现代地球物理勘探、地球物理数据处理基础等的基本理论、方法和基本技能。
先修课程为：地震勘探原理或勘探地震学。
- 1 -二、课程目标课程主要包括地震资料数据处理基础，常规处理的方法原理：地震资料数据处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移归位，并包括目标处理：高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理和特殊处理：亮点及AVO分析、高精度反演、地震属性分析、相干体数据处理、可视化数据处理等内容。
使学生初步掌握地震资料数据处理的基本原理及相关处理软件等方面的知识；达到基础研究、应用基础研究科学思维和科学实践训练目标；了解该课程以及相关课程的研究现状和发展动态；具有一定的地震资料数据处理研究与开发的能力。
多波多分量综述
多波多分量综述一.多分量研究的目的和意义随着勘探开发的不断深入，勘探难度不断加大，常规纵波地震勘探技术难以解决诸多复杂地质勘探问题，如对尖灭，小幅度构造，小断层，焦体，古潜山的准确定位，对非构造气藏的勘探，真假亮点的识别，内部成像，裂缝发育带分析，流体识别与监测等。
解决这些复杂问题，仅仅依靠常规纵波地震已无法解决，这需要另外的数据来约束纵波信息的多解性，因此必须采用综合物探技术方法。
多波多分量勘探是最新最有前途的前沿科学之一，能接收更多的地震波信息来解决复杂地质问题。
多波多分量勘探与同常规单一纵波勘探相比所提供的地震属性信息成倍增加并能衍生出各种组合参数，利用这些参数估算地层岩性，孔隙度，裂隙等比单纵波的可能性更大，可靠性更高。
联合纵横波特性有助于更准确确定地下地质情况。
利用多分量的走时，振幅，波场特征，速度场及时差，振幅比，纵横波速度比，泊松比，各向异性就可对油气储集体几何形态，岩石物性，流体性质等进行全面成像和刻画，能最大限度消除单一纵波进行储层预测的不唯一性。
目前多分量综合解释技术为寻找油气藏提供更可靠帮助。
二.多分量发展现状在油气勘探早期人们鲜于使用横波主要原因是：在构造为主要勘探目标时期，纵波即可胜任而且比横波更有优越，横波各向异性理论很复杂影响人们研究热情，横波震源激发与操作难度大，资料中遇到了严重的静校正问题。
尽管如此人们并没有停止对横波的研究。
20世纪30年代人们意识到解决日益复杂的地质问题必须引入横波或转换波。
多分量勘探技术发展经历了三个不同发展阶段：70年代以前，人们试图利用横波的低速来获得比纵波更高的分辨率，但由于接收到的横波频率偏低，且费用高，因此未能取得明显效果。
70年代后期到80年代中期，人们开始利用纵横波资料提取岩性信息，识别真假亮点，该阶段取得了一定的成功，与此同时，各向异性导致横波分裂现象引起人们的关注，因为岩层中的各向异性主要由定向裂隙引起，而裂隙与油气关系甚密，从而导致了80年代中期以来兴起的第二次多波研究浪潮。
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开发后
P波和转换S波对储动态变化在P波剖面上的反映－开发地震
常规P波
9年后的常 规P波
结束语
• 积极从事多分量地震技术的研究 • 提供更多的研究空间 • 二十一世纪的最有魅力的技术
任重而道远
多分量转换波
• 1/2/3 即多分量 • 常规的炸药震源（以激发纵波为主） • 接收的是转换横波 • 不赞成矢量地震勘探
感谢
J-sand J-oil-sand
1009sv-wave-ya
1009p-wave
实例五 碳酸盐岩储层
轮南 奥陶系顶风化剥蚀面
古岩溶地貌 缝洞型储层
DB99-1003x-stk DB99-1003y-stk DB99-1003z-stk
轮古1裂缝发育层段及发育方向预测-4900～5100ms
目录
• 第一部分 • 第二部分 • 第三部分 • 第四部分 • 第五部分
概述 数据采集 数据处理 数据解释 应用实例
分类
潜山的成象 小构造的识别 岩性识别 含油气异常的识别 储层的动态变化
实例一 准噶尔陆南隆起
单分量地震资料叠前深度偏移 转换波提取
L9245常规处理偏移剖面
P波剖面
野外单炮X、Y分量记录
CCP（共转换点）X（图a）、Y（图b）分量记录
a
b
转换SV（图a）与SH（图b）波终叠剖面
a
b
转换SV（图a）与SH（图b）波偏移剖面
a
b
c
三分量层位标定（图中a、b、c分别是Z、X、Y分量）
P波
断层1
S波
P波
断层2
S波
P与转换S波对比解释小断层（a、b分别代表2个小断层）
P波
放大后P波
转换S波
放大后P波
转换S波
转换S波解释的小断层（上：断层1；下：断层2）
a
b
纵横波对比识别薄层
含水破碎带或薄弱带 Inline 158 Z（a）、X（b）两分量剖面的对比
实例十 开发中的应用
？？？？没有？？？？
砂体及油水界面在P波剖面上的反映－开发地震
开发过程中油水界面变化在P波剖面上的反映
LG1 密度 方位角
SV SH
二维三分量纵波
轮南1003测线 三维高分辨纵波
44
Lg1
三分量1009测线纵波
1009测线高分辨纵波
lg1
Ln18
三分量1011测线纵波剖面图
1011测线高分辨纵波剖面图
Lg1
Lg2-1 Lg2
实例七 煤田三维三分量
小断层的识别 薄层的识别
含水破碎带的识别
a
b
转换S波剖面
陆南凸起油气运移聚集模式
实例三 煤田地震
• 三维三分量 • 叠前深度偏移
三维三分量叠前深度偏移 X Y Z
实例四 砂岩储层
• 塔里木盆地轮南 • 二维三分量 • 侏罗系三个砂岩组 • 两个含油/一个不含油 • 纵波和横波阻抗的差异
对砂岩和含油砂 岩的不同反映
纵横波阻抗差异
P波
PSV波