计算层速度的Dix公式的一般形式
地震勘探的基本方法
反射波时距曲线
t OR RS O*S
V1
V1
4h2 X 2 V1
当炮检距X=0时， t0=2h/V1，是炮点 之下垂直反射波旳 走时。
连续介质情况下 反射波时距曲线
连续介质中波旳射线和等时线方程
p sin (z)
v(z)
定义视速度旳倒数为视慢度，它就是射线参数p.
连续介质情况下 反射波时距曲线
室内数据处理；
地震地质解释；
‥ ‥等。
地震反射波勘探旳基本原理
在地表附近激发旳地震波向下传播，遇到不同介 质（地层）分界面产生向上旳反射波，检测、统 计地下地层界面反射波引起旳地面振动，能够解 释推断地下界面旳埋藏深度，地层介质旳地震波 传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。
最简朴旳是根据反射波到达地面旳时间计算地下
如右图 所示，从激发点O 发出旳入射波 到达绕射点A，然后以绕射波形式到达地 面旳任意观察点D，显然，波旳旅行时是 由两部分构成：一部分是入射波旅行OA
所需旳时间，另一部分是绕射波经过AD 旳 传播时间。
OA AD l2 h2 (x d )2 h2
t
v
v
屡次反射波时距曲线
本地下存在强波阻抗界面时（如在水域开展调查时旳水底 界面、浅层基岩面等），往往能够产生屡次反射波。屡次 反射波可分为全程屡次波和层间屡次波等，在地震统计上 出现得最多、也比较轻易辨认旳是全程屡次反射波。
动校正速度选用旳影响
有速度误差，则经过动校正后，还有剩余时差
对速度精度旳要求：
1、叠加次数越高，接受间隔越大，通放带越 窄，对动校正速度要求越高；
2、界面越深旳反射波，速度误差旳影响越小； 3、伴随道间距旳增长，由速度误差引起旳叠
地震资料的岩性解释
一 影响地震波速度的因素与分布规律 1. 岩性的影响
岩石类型 沉积岩 花岗岩 玄武岩 变质岩 速度（米/秒） 1500~6000 4500~6500 4500~8500 3500~6500
一 影响地震波速度的因素与分布规律
沉积岩的波速 岩 石 类
型
速度（米/秒）
200~800 300~900 600~800 1200~2500 1500~2500 1800~4000 2700~4100 2500~6100 3500~4500 2000~3500 4200~5500 3100~3600
砾岩碎屑（干砂） 砂质粘土 湿 砂 粘 土 疏松砂岩 致密砂岩 泥质页岩 石灰岩、致密灰岩 石膏、无水石膏 泥灰岩 岩 盐 冰
一 影响地震波速度的因素与分布规律
2. 密度的影响
除了波动方程导出的严格公式外，已经可以肯定，
速度与密度的关系近似为线性关系，随着密度的增
加，速度也会增加。另外，国外对大量岩石样品做
1.
• •
速度-岩性量板制作
（3）地震层速度-岩性量板获得：
由声波测井资料获得的速度岩性量板，不能直接 用于地震层速度岩性解释。 声波测井与地震勘探由于震源不同，声波测井受 井眼低速带、基线漂移等方面影响，两者所获得 的地层层速度存在较大误差，往往是地震速度高 于声波速度。 通常的做法是将地震层速度量板与声波层速度量 板进行比较，采用平移法消除误差，即可使地震 层速度量板适应于层速度-岩性转换。
•
为了做到系统采样，真实地反映井下岩性变化情 况，一般分为砂岩和泥岩两个大类，并选用层厚 大于2～5m的岩性较纯、电性特征明显的层作为取 样点。
1.
速度-岩性量板制作
（1）测井岩性解释
地震波的速度笔记
重点掌握V av、V R、VФ、V a和V p的概念及相应的计算公式。
掌握迭加速度V a的求取，以及由V a——V R——V n的过程。
了解V a的测定原理，以及各种速度之间的一些相互换算公式。
λ、μ拉梅系数，ρ介质密度，Ｅ杨式模量，υ泊松比，都是说明介质的弹性性质的参数。
在大多数情况下，υ＝０．２５。
Ｅ的大小和岩石的成分、结构有关，随着岩石的密度ρ增加，Ｅ比ρ增加的级次较高，所以当ρ↑—>Ｖｓ、Ｖｐ↑。
同一介质中，纵波、横波速度比。
通过对大量岩石样品进行研究，发现地震纵波与岩性密度（完全充水饱和体积密度）之间，存在着良好的定量关系。
可用加德纳公式表示：Ｖ：米／秒，ρ：克／厘米３六、与空隙率和含水性的关系在大多数沉积岩中，岩石的实际速度石油岩石基质的速度、空隙率、充满空隙的流体速度等因素来决定。
可用一个简单的关系式来表示:时间平均方程V：岩层的实际速度Vf：波在空隙流体中的速度Vr：岩石基质的速度Ф：岩石的空隙率适用条件：岩石空隙中只有油、气或水一种流体，并且流体压力与岩石压力相等。
在实际条件下，时间平均方程必须用一个压差调节系数C加以修正。
第二节几种速度概念一、平均速度一组水平层状介质中，某一界面以上介质的平均速度是地震波垂直入射到该界面所走的总路程与总时间之比。
地震波传播遵循是“沿最小时间路程传播”。
在层状介质中，最小时间路程是折线而不是直线。
二、均方根速度ＶR地震波传播遵循“费马原理”，沿最小时间路程传播。
在均匀介质中最小时间路程是直线。
水平介面：均匀介质反射波时距曲线是一条双曲线，方程把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线求出的波速，就是这一水平层状介质的均方根速度。
如果一条时距曲线的方程可以写成这样的形式，表示波以常速传播，波速等于式中Ｘ2项的分母的平方根。
对于覆盖层为连续介质，只给出对应的基本公式。
在一定假设前提下，方程可写成三、等效速度倾斜界面，共中心点时距曲线方程为：与均匀介质、水平界面情况一样。
地震勘探原理题库
地震勘探原理测试题一一、名词解释1.调谐厚度2.倾斜因子3.波的吸收4.第一类方向特性5.动校正二、叙述题1.试叙述Kirchhoff绕射积分公式的物理含义。
2.试说明Zoeppritz方程的物理意义。
3.试叙述地震波在实际地层中传播的动力学特点。
4.试述地震组合法与水平多次叠加方法有何异同之处。
三、证明题试证明地层介质的品质因数Q值与地层吸收系数呈反比关系。
四、画图题1.请示意画出SV波倾斜入射到两层固体介质的弹性分界面上时产生的新波动。
2.请示意画出定量表示地震薄层顶底板两个反射波相互干涉的相对振幅与视厚度间的关系曲线。
五、回答问题1.粘滞弹性介质（指V oigt模型）中应力与应变间的关系如何？2.垂直地震界面入射情况下的反射系数公式是什么？其物理意义如何？3.如何定量表示一个反射地震记录道的物理机制？4.利用初至折射波可获得什么资料？5.为什么说地震检波器组合法能压制面波干扰？6.影响水平多次叠加效果的主要因素是什么？7.计算双相介质波速的时间平均方程如何？8.地震波倾斜入射情况下的反射系数与哪些参数有关？六、分析题1.分析下面各图表示的意义。
2.分析各图中曲线的特点。
图1图2地震勘探原理 测试题二一、名词解释1.频散现象 4.球面扩散 二、说明下列表达式的物理意义1.1111+++++-=i i iiii i i iVV VVR ρρρρ2.1,21,02112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n r r A An3.dK dCKC V R += 4.)(0kz wt i z e e --=αϕϕ 三、填空题1.地震波沿( )方向传播能量最集中，沿( )方向传播为最短期路径。
2.在)1()(0z V z V β+=介质中地震波的射线是( )特点，等时线是( )特点。
3.在( )情况下，反射波时距曲线与绕射波时距曲线顶点相重合。
4.介质的品质因数Q 值与吸收系数α间的关系为( )。
5.VSP 剖面中波的类型有( )。
胜科1井钻前地层压力预测
胜科1井钻前地层压力预测张建宁【摘要】胜科1井是中石化股份公司一口重点科学探索井,能否顺利实施将会影响到对东营凹陷深层油气藏的认识和勘探进程.该井钻探层位深、地层变化大,钻前异常地层压力预测尤为重要.在地震地质综合研究的基础上,确定了本区地层压力的概念模型,分析了地震速度与地层压力的关系,有效地提取了地震速度并正确地估算了上覆岩层压力.预测结果与开钻后的测试结果吻合较好.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2007(028)003【总页数】3页(P350-352)【关键词】东营凹陷;地层压力;模型;地震速度;压力预测【作者】张建宁【作者单位】中国石化,胜利油田有限责任公司,物探研究院,山东,东营,257022【正文语种】中文【中图分类】TE22资源评价结果表明，东营凹陷深层蕴藏有丰富的油气资源，勘探潜力巨大。
设计胜科1井（图1）旨在了解东营凹陷中部孔二段深度、厚度、分布范围以及是否存在优质烃源岩。
胜科1井设计完钻井深7 000 m，将钻遇沙四段、孔店组的盐膏层，地层压力复杂。
钻前异常地层压力预测意义重大，钻前地层压力预测有助于评价盖层的有效性，指导井位安全、经济钻探；也有助于最佳的套管设计，避免井控问题（如井喷）和成本的浪费。
东营凹陷古近系普遍发育高压地层[1-4]。
由于胜科1井区没有钻遇孔店组的井，只能应用地震速度进行钻前地层压力预测。
初步研究表明，本区深层主要储集层为孔一段河流－浅湖相红色砂岩。
沙四段与孔二段暗色泥岩预测厚度达1 400m，并存在盐膏发育区：第1套盐膏层（相当新东风10井3 351-4 054m井段）地层厚度一般在150～900m，内部常夹有欠压实的软泥岩，这些软泥岩含有较多的地层水；第2套盐膏层（相当新东风10井4 451-4 701m井段）地层厚度150m，主要为中-厚层泥膏岩与灰质、白云质泥岩互层。
由于盐膏自身密度低，产生异常高压，异常高压不仅提高了深部岩石的抗压实能力，而且客观上起到保护下部储集层性能的作用。
06-2013高级培训班_GeoEast解释速度建场方法原理
4.2 层位控制法速度建场
中国石油
平滑次数：10-50
网格间距：
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4.2 速度场质量检查
速度场剖面
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速度切片
速度体
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4.2 速度场质量检查
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4.2 建场效果分析
ES2平均速度平面图
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4.2 建场效果分析
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1 N
( T
i 1
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si
Ti )
基本概念：速度分析及构造成图基准面 基准面校正
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通过对CMP面为零线的叠加速 度进行基准面校正，得到以时 间剖面零线为准的叠加速度。
然后通过对叠加速度转换建立
和时间剖面零线相一致速度场， 用于构造成图。
基准面校正界面
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基本概念：速度分析及构造成图基准面
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统一基准面 CMP面
Dact 值
解释层位
CMP参考面：叠加速度零线，通常是在贴近地表的CMP参考面进行叠加成 像、偏移处理，最后将成像结果校正到统一基准面。
统一基准面：时间剖面零线，这样作的目的是为了直观表征地下构造特
征，目前国内地震资料时间剖面基本都是以统一基准面为零线。
ES2平均速度平面图
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4.4 建场效果分析（模型层析法）
中国石油
ES2深度平面图
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射线起始时间对模型层析精度影响分析
ES2反射层位对井误差分析（井校前）
起始
时间 井名
B65
几种速度的概念
几种速度的概念一、平均速度av V定义：一组水平层状介质中某一界面以上的平均速度就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总的传播时间之比。
n 层水平层状介质的平均速度就是：1111n nii ii i avnni ii i ih t VVh tV ======∑∑∑∑式中ih 、iV 分别是每一层的厚度和速度。
意义：简言之，平均速度的引入，就是用一种假想的均匀介质来代替整套层状介质，使地震波在假想均匀介质中的传播情况很接近于真实情况。
二、均方根速度R V定义：把水平层状介质的反射波时距曲线近似地当作双曲线求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。
在均匀介质中，水平界面情况下反射波的时距曲线是一条双曲线：22014t h x V=+ 即：22202x t t V=+ 其中：0h 是界面的深度，t 是双程垂直反射时间，x 是接收点与激发点距离，t 是在x 处接收到反射波的时间。
上式的意义在于：如果一条时距曲线的方程可以写成这样的形式，就表示波是以常速度传播的。
而在实际中，如果有一水平界面，覆盖介质是不均匀的时，这种情况下反射波的时距曲线的表达式将是如何？它还是不是一条双曲线呢？下面以水平层状介质为例，导出均方根速度的概念。
如图所示，水平层状介质。
在O 点激发，在S 点接收到第n 层底面的反射波传播时间为12cos nii i ih t V θ==∑ ，相应的炮检距为12ni ii x h tg θ==∑。
根据折射定律，1212sin sin sinsin i n i n P VV V V θθθθ====L L所以有：12cos nii i ih t V θ==∑→2211ini i t P V ==-∑12ni ii x h tg θ==∑ →222111ni i i x p V==-2211ini i t t P V ==-∑222111ni i i Pt V x p V==-∑???−−→ ()t f x =的显函数形式。
油气勘探中的地震波速度
油气勘探中的地震波速度聂鑫【摘要】地震波在地层中的传播速度是油气勘探过程中一个很重要的参数,它贯彻在油气勘探的各个方面.严格来说,在同一岩层中的各个不同部分或沿不同方向,地震波的传播速度是不同的.但在现实中不可能达到这种精度,只能对极其复杂的实际情况作简化,建立各种简化介质模型,并使用不同概的速度.本文对地震波速度的影响因素、获取方法、速度场的建立等作了简要的介绍,并且简单的例举了地震波速度在岩性解释中的应用过程.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2012(038)018【总页数】2页(P31-32)【关键词】地震波速度;VSP;速度场;岩性解释【作者】聂鑫【作者单位】广州海洋地质调查局,广东广州 510760【正文语种】中文【中图分类】P631.4+1地震波在地层中的传播速度是油气勘探过程中一个很重要的参数,如在研究地下地质构造形态时,基本公式为 H=V X t/2(H是界面深度,V是地震波的传播速度,t是双程旅行时),但很难精确测定速度的数值.严格来说,在同一岩层中的各个不同部分或沿不同方向,地震波的传播速度是不同的.但在现实中不可能达到这种精度,只能对极其复杂的实际情况作简化,建立各种简化介质模型,并使用不同概念的速度.目前在石油地震勘探中主要利用纵波,因此以下谈到的波速都是特指纵波速度.1 地震波速度的影响因素1.1 与岩石弹性常数的关系泊松比v的值在大多数情况下约等于 0.25,只有在最为疏松的岩石中v≈0.5.杨氏模量 E的大小和岩石的成分、结构有关.随着岩石密度的增加,E比ρ增加的级次高,所以当岩石密度增加时,地震波的速度不是减少反而是增加.1.2 与岩性的关系大多数火成岩和变质岩只有很少孔隙或没有孔隙,地震波速度主要取决于构成这些岩石的矿物本身的弹性性质.沉积岩中的岩石速度密切地依赖于孔隙率和充满于孔隙中的物质.1.3 与密度的关系沉积岩中的波速与岩石密度有密切关系.可用加德纳公式表示∶ρ=0.31X V■2.密度单位为克 /cm3,速度单位为m/s.1.4 与构造历史和地质年代的关系同样深度、成分相似的岩石,当地质年代不同时,波速也不同,年老的岩石比年青的岩石具有较高的速度.在强烈褶皱地区,经常观察到速度的增大,而在隆起的构造顶部,则发现速度减低.一般来说,地震波在岩石中的传播速度随地质过程中的构造作用力的增强而增大.速度随压力的增加而增加,压力的方向不同,地震波沿不同方向传播的速度也不同.1.5 与埋藏深度的关系在岩石性质和地质年代相同的条件下,地震波的速度随岩石埋藏深度的增加而增大.一般地说,在浅处速度梯度较大;深度增加时,梯度减小.根据地层的埋藏深度 z和电阻率 R计算波速的经验公式表示如下∶1.6 与孔隙度和含水性的关系关于液体速度,颗粒速度与孔隙率之间的时间平均方程∶V是地震波在岩石中的实际速度;Vf是波在孔隙流体中的速度;Vr是岩石基质的速度;φ是岩石的孔隙率.此公式使用条件是岩层孔隙中只有油、气或水一种流体,并且流体压力与岩石压力相等.在此基础上,黄旭德(1997年)提出圣百灵公式,经过多方测试,在中国东部油田中运用圣百灵公式估算结果与实测结果误差较小.式中,Sw为水饱和度;Vm为除泥岩外的固相综合速度,在碎屑岩中为砂质速度 Vsd,碳酸盐岩中为灰质及白云质速度Vc、VD或其综合速度;VCH为烃类速度,可以是油速 Vo或气速 Vg或其综合速度;Vsh、Vw分别为岩石中泥质及孔隙水速度.这个公式考虑到了骨架成分、泥质含量、孔隙率、流体成分、饱和度以及温度、压力、地下水含盐度等对穿过该油气层的地震波速度的影响[1].2 速度场的建立目前国内外速度场研究可归纳为两种方法∶第一种是基于 Dix公式的方法,主要包括平均速度法、层速度法和地震层位控制法,适用于地层倾角较小的地区.Steph en(2005年)指出用Dix方程把传统的叠加速度转换成层速度虽然方便但不精确[2];第二种是基于射线追踪的方法,主要有模型迭代法,射线追踪相干反演法等,适用于各种地层倾角,精度较高且速度点归位准确,为识别地层岩性、确定其岩性变化规律和构造落实,乃至寻找地下油气藏提供有力的手段[3].基于Dix公式建立速度场的原始速度数据有三种∶V SP测井、声波测井和速度谱资料.由于V SP测井得到的平均速度精度被公认为最高,加之它的频带与地震反射波法频带基本一致,因此,都将V SP平均速度当作真值,对其它两种速度进行标定.速度谱得到的平均速度精度较低,尤其当使用的速度计算方法不当时.声波测井可得到高精度层速度资料,但要用作时深转换必须解决两个问题∶一是声波测井极少有测到井口的,因此缺少最浅测点到井口的垂直旅行时,无浅层旅行时,就无法得到平均速度.第二,因频散、各向异性等原因,使声波测井、V SP测井对同一地层测得速度不同,文献上常称为声波漂移.因此,应设法求得浅层旅行时及声波漂移值,将声波测井速度校正到V SP速度.校后声波测井速度便可当作V SP数据使用.上述三种速度数据的关系可以概括为∶由速度谱计算出的平均速度大于 V SP(或校正后声波测井)得到的平均速度.V SP与声波测井速度相对关系,即声波漂移有明显的区域性差异,并随深度而变化.综合利用上述的三种速度数据,可以建立平均速度场[5].由三维空间速度体可提取叠加速度体、平均速度体、层速度体等多种速度体.可沿层(等T0)提取各反射层的叠加速度、平均速度、层速度等,根据研究需要也可以提取任意点、任意测线的速度分析曲线.由速度场提取的层速度资料,可为储层预测研究工作奠定基础.3 应用地震速度在油气勘探中进行岩性解释在埋深相同的情况下,可以假设温度条件、负载条件及流体的压缩性相同或者差别很小,这样就可以认为地震波速度的差异主要是由岩性决定的.地震波通过不同岩性介质的传播速度不同,那么沉积体系域内部岩性和岩相的横向变化在地震层速度上应该有所反映.速度分析为岩性解释提供了大量的速度谱及叠加速度信息,通过一定的计算就可以转换出地层层速度和砂岩指数.由叠加速度到层速度,要经过两个步骤的转换∶①倾角校正.对于水平层状介质,其叠加速度等于均方根速度.但是当地层变得陡倾时,叠加速度不等于均方根速度,此时均方根速度为∶或式中∶υR-均方根速度;vα-叠加速度;α- 反射界面的倾角;Δt0-相邻两个速度之间的水平距离为L的同一反射同相轴的双程时差.②利用D IX公式计算层速度式中∶vi-层速度;vR,n-第n个界面的均方根速度;t0,n-第n个界面的双程旅行时间. 压实模型是纯砂岩速度和纯泥岩速度与埋藏深度的关系,砂泥岩压实模型是由多个单晶砂泥岩压实曲线综合而来,是地震速度岩性预测的基础.在砂泥岩地层剖面中,通过岩石物理体积模型可以建立岩性指数转换数学模型,即∶其中,vDs、vDm——分别是相应深度 D处纯砂岩和纯泥岩的速度;Ps——砂岩指数.对于地下给定任意一点,只要给出一个层速度值,并按深度(由地震速度拟合求得)在纯砂岩和纯泥岩压实模型是那个确定出相应的vDs和vDm,就可以求出一个砂岩指数值 Ps来[7].4 总结地震波传播速度参数贯穿于地震数据采集、处理和解释的整个过程.从基于模型照明分析的观测系统优化与照明补偿[7],到常规叠加处理、叠后(前)时间(深度)偏移,再到时深转换、地层压力预测及岩性与储层刻画等,速度分析都影响着解释结果的可靠性,所以说地震速度是地震勘探中最重要的参数之一.速度解释是油气勘探开发中的重要步骤,它需要地质学、地球物理学、岩石物理学的精密结合,相互促进认识,相互弥补才能得到比较可靠的,更接近于真实情形的速度值,以更好的为油气勘探与开发服务.[参考文献 ][1] 黄旭德.油气层的速度问题 [J].石油物探,1997,36(4)∶1~15.[2] Stephen J.Hill.谢力译.地球物理亮点∶地震速度.The LeadingEdge,2005∶394~395.[3] 李丽贤,白云飞,罗涛等.塔里木盆地孔雀河地区速度场的建立及应用[J].河南石油,2006,20(2)∶25~ 27.[4] W ink ler K W.Estim ation of Velocity Dispersion Betw een Seism ic And U ltrasonic Frequencies[J].Geophysics,1986,51(1)∶183~189.[5] 朱广生,雷兵.轴对称各向异性介质的等效定律及其例证 [J].石油地球物理勘探,1995,30(增2)∶10~ 16.[6] 金博,刘震等.地震速度岩性解释系统的应用[J].新疆石油地质,2004,25(1)∶47~ 49.[7] 潘宏勋,方伍宝.地震速度分析方法综述 [J].勘探地球物理进展,2006,29(5)∶305~310.。