地震波速度汇总
第6章地震波的速度要点
V 2 103 ( z R)1/ 6
式中：V—速度(m/s)，z—深度(m)，R—电阻率(Ω· m)
此经验公式在没有地震测井资料的地区，可用 来换算速度资料。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 5、与构造历史和地质年代的关系
①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。 ②速度与构造运动的关系，在不同地区有不同 的表现。 在强烈褶皱地区，经常观测到速度的增大；
③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。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 6、与孔隙度和含流体的关系
大多数沉积岩中，岩层的实际波速是由岩石基 质的速度、孔隙率，充满空隙的流体的速度以 及颗粒之间的胶结物的成分等因素来决定的。 简单的单位体积的岩石模型
骨架(基质)中传播时间： ts = (1-φ) /Vs 孔隙流体中传播时间： tf =φ/Vf 总传播时间： t =tf +ts
第一节 地震波速度及影响速度的因素 纵波和横波速度比与泊松比
同一介质中纵波和横波速度比的关系如下
VP VS 2(1 ) 1 2
VP
2 E (1 ) (1 )(1 2 )
VS
4 ( ) 3
E 2 (1 )
第六章 地震波的速度 速度信息的应用
野外观测系统设计时需要速度来确定具体的采集 参数； 地震资料处理动校正、水平叠加需要叠加速度； 偏移归位需要偏移速度；深度偏移需要速度模型或 速度场； 在地震资料的解释过程中，平均速度主要用于时 深转换，以便于制作合成地震记录和绘制深度构造 图； 层速度信息主要用于地层、岩性解释，也可用于 储层参数、含油性预测。
2023年地震波的速度笔记
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Va的求取, 以及由V a——V R——V n的过程。
了解Va的测定原理, 以及各种速度之间的一些互相换算公式。
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增长, Ｅ比ρ增长的级次较高, 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。
可用加德纳公式表达: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。
可用一个简朴的关系式来表达: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: 岩石的空隙率合用条件：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。
假如一条时距曲线的方程可以写成这样的形式, 表达波以常速传播, 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, 只给出相应的基本公式。
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、水平界面情况同样。
关于地震波的传播速度
关于地震波的传播速度
1、纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。
2、横波是剪切波，在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。
地震波是由地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波。
按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波）（纵波和横波均属于体波）和面波（L波）三种类型。
地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。
由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。
地震学的主要内容之一就是研究地震波所带来的信息。
地震波是一种机械运动的传布，产生于地球介质的弹性。
它的性质和声波很接近，因此又称地声波。
但普通的声波在流体中传播，而地震波是在地球介质中传播，所以要复杂得多，在计算上地震波和光波有些相似之处。
波动光学在短波的情况下可以过渡到几何光学，从而简化了计算；同样地，在一定条件下地震波的概念可以用地震射线来代替而形成了几何地震学。
不过光波只是横波，地震波却纵、横两部分都有，所以在具体的计算中，地震波要复杂得多。
岩石的密度和波速
地震波在几种主要类型岩石的速度变化范围岩石速度Vp（km/s）沉积岩 1.5~6.0花岗岩 4.5~6.5玄武岩 4.5~8.0变质岩 3.5~6.5地震波在不同类型沉积岩的速度变化范围岩石速度Vp（km/s）砾石、砂岩、干砂0.2~0.8砂质粘土0.3~0.5湿砂0.6~0.8粘土 1.2~2.5疏松岩石 1.5~2.5致密岩石 1.8~4.0白垩 1.8~3.5泥质页岩 2.5~4.1石灰岩、致密白云岩 2.5~6.1石膏、无水石膏 3.5~4.5泥灰岩 2.0~3.5盐岩 4.2~5.5常见岩土介质的密度和波速类别名称密度ρ（g/cm 3）纵波速度Vp （km/s）横波速度Vp （km/s）粘土1.60~2.04 1.2~2.5——湿砂——0.6~0.8——砂质粘土——0.3~0.9——干砂、砾石——0.2~0.8——松散层饱水沙、砾石—— 1.5~2.8——砾岩 1.60~4.20 1.6~4.20.9~2.2泥质灰岩 2.45~2.65 2.0~4.4 1.2~2.4硅质石灰岩 2.80~2.90 4.4~4.8 2.6~3.0致密石灰岩 2.60~2.77 2.5~6.1 1.4~3.5页岩 2.30~2.70 1.3~4.00.8~2.3砂岩 2.42~2.77 2.4~4.20.9~2.4致密白云岩 2.80~3.00 2.5~5.0 1.5~3.0沉积岩石膏2.41~2.583.5~4.51.8~2.3煤 1.30~1.500.8~1.50.5~1.0片麻岩 2.65~2.79 6.0~6.7 3.5~4.0大理岩2.68~2.72 5.8~7.33.5~4.7石英岩 2.65~2.75 3.0~6.6 2.8~3.2片岩 2.68~2.925.8~6.1 3.5~3.8板岩 2.31~2.75 3.6~4.5 2.1~2.8变质岩千枚岩 2.71~2.86 2.8~5.2 1.8~3.2花岗岩 2.30~2.80 4.5~6.5 2.3~3.8闪长岩 2.52~2.70 5.7~6.4 2.8~3.8玄武岩2.53~3.104.5~8.0 3.0~4.5安山岩 2.30~2.75 4.1~5.6 2.5~3.3辉长岩 2.55~2.98 5.3~6.5 3.2~4.0辉绿岩 2.53~2.97 5.2~5.8 3.4~3.5橄榄岩 2.90~3.40 6.5~8.0 4.0~4.8岩浆岩凝灰岩1.60~1.952.6~4.3 1.6~2.6水 1.0 1.4~1.6——冰0.8~0.93.1~3.6——其它混凝土2.40~2.502.0~4.51.2~2.7地震波速度的主要影响因素(纵波)：岩性、孔隙度、孔隙填充物、密度、地质年代、构造运动、岩层埋藏深度等因素。
地震勘探中常用速度的概念和特点
地震勘探中常用速度的概念和特点地震勘探是一种通过分析地震波在地下传播的方式来获取地下结构信息的方法。
在地震勘探中，速度是一个重要的参数，它描述了地震波在地下传播的速度。
常用的速度包括纵波速度（P波速度）、横波速度（S波速度）和层速度。
纵波速度（P波速度）是地震波中传播速度最快的一种。
它是指地震波在介质中传播时，颗粒沿着波的传播方向做压缩和膨胀运动的速度。
纵波速度通常比横波速度大，因为介质对压缩力的响应比对剪切力的响应更快。
纵波速度可以用来计算地震波在地下的传播时间，从而确定地下结构的深度。
横波速度（S波速度）是地震波中传播速度较慢的一种。
它是指地震波在介质中传播时，颗粒沿着波的传播方向做剪切运动的速度。
横波速度通常比纵波速度小，因为介质对剪切力的响应比对压缩力的响应更慢。
横波速度可以用来计算地震波在地下的传播时间，从而确定地下结构的深度。
层速度是地震波在地下不同介质中传播的平均速度。
地下介质的速度通常是不均匀的，因为地下结构的密度和弹性模量会随深度变化。
为了更准确地描述地下结构，地震勘探中常用层速度来表示地下介质的速度。
层速度可以通过分析地震波在地下的传播时间和路径来计算得到。
在地震勘探中，速度的特点有以下几个方面：1. 方向性：地震波的传播速度通常与传播方向有关。
纵波速度通常比横波速度大，而且在同一介质中，纵波速度的方向性比横波速度更强。
这是因为介质对压缩力的响应比对剪切力的响应更快。
2. 受介质性质影响：速度的大小和方向受地下介质的性质影响。
不同类型的岩石和土壤具有不同的密度和弹性模量，从而导致不同的速度。
因此，在地震勘探中，需要对地下介质的性质进行准确的分析和判断，以获得准确的速度信息。
3. 变化性：地下介质的速度通常是不均匀的，因为地下结构的密度和弹性模量会随深度变化。
因此，在地震勘探中，需要通过分析地震波在地下的传播时间和路径来计算层速度，以更准确地描述地下结构。
总结起来，地震勘探中常用速度包括纵波速度、横波速度和层速度。
8地震波的速度
ρ = φ ρf ＋ (１-φ) ρm ρf —孔隙流体的密度 ρm—岩石骨架的密度
从而使得地震波的速度降低，使得岩石的速 度小于组成岩石的矿物的速度。
Wyllie（时间平均）公式：
1/V=φ/Vf ＋ (１-φ)/Vm 修正公式：1/V=cφ/Vf ＋ (１-cφ)/Vm
第六章 地震波的速度
第一节 地震波速度的影响因素 第二节 各种速度的概念 第三节 速度的求取方法 第四节 各种速度间的关系及其用途
第一节 地震波速度的影响因素
• 一、岩石的弹性对速度的影响 • 二、岩性的影响 • 三、密度的影响 • 四、孔隙度的影响 • 五、埋深和压力的影响 • 六、构造历史和地质年代的影响 • 七、频率和温度的影响 • 八、孔隙流体的影响 • 沉积岩中速度分布的规律
Vav
n
hi /
i 1
n hi i1 Vi
n
tiVi /
i 1
n
ti
i 1
式中hi 和vi 分别是每一层的厚度和速度。
二、均方根速度VR
• 均方根速度的概念是在把不是双曲线的 时距曲线方程简化为双曲线关系时所引 入的一个速度概念。
• 对于水平层状介质，反射波时距
曲线只能表示为参数方程：
横向上
方向性：横向上地质构造、沉积体能量、 沉积相的变化等。
分区性：平面上速度的分区、分带。
岩石中的地震波传播速度是反映 岩石性质和地质构造分析的重要参数。 研究影响速度的地质因素，掌握沉积 剖面中的速度分布规律对于地震勘探 通过测定地层的速度来划分岩性、推 测区域的岩性变化、确定沉积体系和 沉积环境有重要的意义。在有利的条 件下，借助速度资料可以直接寻找油 气藏。
第五章 地震波速度
p Castagna（1985）泥岩线公式为：
1.360 1.16 s
Smith（1987）趋势线公式： p 0.790 1.425 s
p 0.937 1.35 s 甘利灯（1990）趋势线公式：
李庆忠（1992）趋势线公式：
p 0.0874 s2 0.994 s 1.250
经
验
公
式
纯砂
岩
第一节 影响地震速度的主要因素
在实际工作中不能生搬硬套加德纳公式，要建立勘探区域的速 度与密度的经验关系。 1993年Castagna通过大量的实验室数据和测井、地震数据分 别对不同的岩性，如泥岩、砂岩、石灰岩、白云岩和硬石膏给 出了速度与密度的经验关系方程:
aV bVp c
第一节 影响地震速度的主要因素
⑴油-水两相 当含水饱和度从0变化 到1，也就是从完全含 油到完全含水，砂岩 的波速是单调增大的。 当深度增大时，总的 变化值减小。 ⑵气-水两相 当含水饱和度从0变化 到0.8时，波速是随之 缓缓减小的，然后随 着含水饱和度的增大 而增大，在含水饱和 度为0.95时急剧增大。
第一节 影响地震速度的主要因素
（3）密度 几乎各种岩石的波速都随密度增大而 增大。 最著名的速度与密度的经验关系式是 由加德纳（Gardner）总结美国多个 地区多种岩石（岩石饱和盐水，最大 深度约7400米）得到的：
盐
岩
硬石膏
石灰
岩
白 云岩
0.31v 0.25 p
纯泥岩
密度（g / cm3）；v p 纵波速度（m / s）
地震勘探中，要针对目的层统计出不同岩性（甚至含流体）地 震波速度随深度的变化关系曲线，为岩性解释提供基础资料。
《地震勘探原理》地震波的速度
第四章地震波的速度
第1节地震波在岩层中的速度及与各种因素的关系
第2节几种速度的概念
第3节各种速度之间的关系
第4节平均速度的测定
第5节叠加速度谱的制作与解释
主讲教师：刘洋
第1节地震波在岩层中的速度及与
各种因素的关系
）速度比值（或泊松比）
112111212222−−=−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛r r V V V V S P S P
对数－对数坐标0.25
0.31V ρ=）
、温度、压力
）随着温度的升高，速度降低
）随着压力的升高，速度增加
第2节几种速度的概念。
需总时间之比是平均速度。
第3节各种速度之间的关系
第4节平均速度的测定
第5节叠加速度谱的制作与解释
道集动校正速度：
3500m/s 动校正速度：
4400m/s 动校正速度：4150m/s
CMP。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表2 几种沉积岩的波速
三、地震波速度与岩石密度的关系
▪ 沉积岩中的，可用线性方程 来描述：
▪
V 6 11
式中V——Km/s， —— g / cm3
▪ 完全充水饱和时， 地震纵波速度与岩 石密度之间存在着 良好的定量关系， 非线性关系经验公 式（加德纳公式 ）：
1
V (H ) V0 (1 H )2
一般地，随岩石 埋藏深度的增加， 地震波的速度增 大，垂直梯度减 小。
六、与孔隙度和流体性质的关系
岩石孔隙度示意图
流体（孔隙） Vf
岩石骨架
Vr
1 1 V Vf Vr
▪ 当考虑流体压力变化影响因素时，引入压差调 节系数C，上式变为：
1 C 1 C
V Vf
h 1v 2 p 2
sin sin sin p
v1
v2
v
v
( 1)
t t x v
x
v
4v t
式中：
t v
v
t
t v 4
v 4 1
t 1
均方根速度的概念：将水平层状介质情 况下反射波时距曲线看成双曲线时求得 的速度。
三、等效速度
倾斜界面共中心时距曲线方程:
t 1 V
Vr
▪ ——孔隙度；
▪ V ——波在岩石中的实际速度； ▪ V f ——波在孔隙流体中的速度； ▪ Vr ——波在岩石基质中的速度； ▪ C ——压差调节系数。
1 1
V Vf Vr
七、与频率和温度压力的关系
▪ 与频率无关，温度每升高100度，速度减少5~6 ％。
理 论 曲 线 图
1
0.31V 4
四、速度与构造历史和沉积年代的关系
一般来说，地层越深， 地震波速度越大
一般来说，沉积年代越 久，地震波速度越大
▪ 地震波速度与沉积地质年代、地质构造 历史有关,不同的地区有不同的表现，主 要有以下几个特点：
▪ 1）、地质年代越长、构造历史越久，地 震波速度越高；地质年代越短、构造历 史越短，地震波速度越低。
第三章 地震波的速度
第三章 地震波的速度
研究地震波速度的意义： 1、反演（构造解释、岩性解释、参
数反演) 2、资料处理； 3、模型正演.
主要内容：
一、影响地震波速度的因素 二、几种速度的概念 三、平均速度的测定 四、各种速度之间的关系 五、速度场的建立
第一节 影响地震波速度的因素
• 与地震波速度有关的因素：
▪ 式中Vα称为叠加速t 2 度t0,2 t0v为xa22 偏移距为零时的反射时间。 ▪ 对于不同的地质结构，它就有更具体的意义，例如
对倾斜界面均匀介质Vα就是Vφ ，对水平层就是VR。
▪ 叠加速度Vα的含义也可以从另一个角度来理解。 在实际的地震资料处理工作中，是通过计算速 度谱来求取叠加速度的。即对一组共反射点道 集上的某个同相轴，利用双曲线公式选用一系 列不同速度Vi计算各道的动校正量，对道集内各 道进行动校正；当取某一个Vi能把同相轴校成水 平直线(将得到最好的叠加效果)时，则这个Vi就 是这条同相轴对应的反射波的叠加速度。
h1 h2 h
h
Vav
cos cos
cos
h1 h2 h
1 h
v 1 cos v 2 cos
v cos 1 v
二、均方根速度
▪ 地震波在地层中实际传播遵循费马原理，即
沿时间最短的路径传播。在界面两侧遵循透
射定律。
x
n
2
i 1
n
t 2
i1 v
hv p 1v 2 p 2
一、平均速度与层速度
▪ 平均速度定义与计算公式：
Vav
h1 h2 h h1 h2 h
v1 v2
v
h
1
h
1 v
由此可知：引入平均速度 的基本假设是：地震波沿 着最短路径传播，即直线 传播
▪ 从另一角度考虑(如图) ：
OS Vav t
l1 l2 l l1 l2 l
v1 v2
v
表1 各大类岩石的波速
岩石类型 砾岩碎石干砂 砂质粘土 湿砂 粘土 砂岩 泥灰岩 石灰岩，白云岩 泥质页岩 盐岩
速度 （米/秒） 200~800 300 ~ 900 600 ~ 800
1200 ~ 2500 1400 ~ 4500 2000 ~ 3500 2500 ~ 6100 2700 ~ 4100 4200 ~ 5500
4h02 x2 cos2
或
t2
t02
x2
cos2
V2
其等效方程：
t2
t02
x2 V2
其中： V
V
cos2
四 叠加速度的求取
一：速度分析原理 二：叠加速度谱的形成 三：速度谱的解释与应用
四、叠加速度
▪ 由前面讨论的几个速度知道，在一般情况下，(包括 水平界面均匀介质、倾斜界面均匀介质、覆盖层为 层状介质或连续介质等)，都可将共中心点反射波时 距曲线看作双曲线，用一个共同的式子来表示：
▪ 2）、在强烈褶皱地区，经常观测到的地 震波速度大；而在隆起的构造顶部，则 发现速度减低。
五、地震波速度与埋藏深度的关系
▪ 一般来说，随深度的增加地震波速度增大。 不同的地区，速度随深度变化的垂直梯度 可能相差很大。一般地说，在浅处速度梯 度较大；深度增加时，梯度减小。
V (H ) V0 H
八、沉积岩中速度的一般分布规律：
▪ 1、沉积岩的成层沉积决定了速度剖面上 成层分布。
▪ 2、速度梯度是随深度的增加而减小的。 ▪ 3、一般地，速度的水平梯度不会很大，
细致处理和解释资料时，考虑速度的水 平梯度还是必要的。如构造破坏（断 层）、地层不整合及尖灭。
第二节 几种速度的概念
速度类型： ▪ 一、平均速度与层速度 ▪ 二、均方根速度 ▪ 三、等效速度 ▪ 四、叠加速度
弹性常数 介质性质 岩性
密度
吸收衰减
构造历史和沉积年代 埋藏深度 孔隙度及流体性质 温度压力
一、速度与岩石弹性常数的关系
弹性模量 拉梅系数、体变模量K、杨氏模量E、泊松比v
剪切模量
体变模量
杨氏模量
Vp
(1 ) (1 )(1 2 )
Vs
2(1 )
Vp
(1 ) (1 )(1 2 )
Vs 2(1 )
上两式相除：
Vp 2(1 )
Vs
1 2
Vp 2(1 )
Vs
1 2
泊松比v为0.25左右， 所以
Vp Vs 1.73
（含气时泊松比变小）
二、地震波速度与岩性的关系
岩石类型
速 度 （米/秒）
沉积岩
1500——6000
玄武岩
4500——8000
变质岩 花岗岩
3500——6500 4500——6500