地震子波极性
第2课地震解释-地震层序
2.1.4 地震时间剖面的特征
2.1.1 地震子波的有关概念
地震子波：
激发 接收
由人工震源所激发出的弹性波是一个 脉冲波，在传播过程中由于大地滤波作 用，要发生复杂的变化，由于高频成分受 其影响最大，而低频成分受其影响小，因 此在传播一定距离后，尖脉冲变成了频率 较低，具有一定延续时间且相对比较稳定 的波形，称其为地震子波。
X
式中
X(t)为地震子波，
R(t)为反射系数时间序列。
反射系数：(ρ2v2- ρ1v1)/ (ρ2v2+ρ1v1)
子波
反射系数 合成记录
反射地震记录的形成
（2）形成单道地震记录的绕射积分模型
• 根据惠更斯--菲涅尔原理及克希
霍夫绕射积分理论的广义绕射的 思想，认为地震波从震源出发， 以球面波的方式向下传播到达反 射界面S，而S可以看作有许多小 面积△S组成，每个这样的小面积 都可以看作一个新的点震源(绕射 体)，从新震源出发的一系列球面 子波(绕射子波)向四面八方传 播，地面接收点P接收的地震反射 记录是S面上所有绕射子波叠加的 结果。
波峰：质点位移为正时的极值点。
波谷：质点位移为负时的极值点。 周期：相邻两波峰(或波谷)间的时间间隔。 持续时间：初始振动到终止振动所持续的时间 相位数：在持续时间内波峰或波谷的个数
视振幅：质点离开平衡位置 的最大位移量 视周期：相邻两波峰(或波 谷)间的时间间隔 波峰：质点位移为正时的极 值点。 波谷：质点位移为负时的极 值点。
A反射子波=A入射子波×R 因反射系数不仅有大小，还有正负。因此可以说反射界面是有 正负“极性”之分的。从而反射子波随界面性质也具有了“极性”
反射子波的极性
地震资料极性判别技术在储层预测中的应用_吴俊刚
只是旁瓣的能量较强，可以利用零相位子波地震资
料极性的判别方法，但工作中应使用视极性的概念。
地震资料在处理过程中，往往需要对地震资料
对于零相位地震剖面极性的判别方法主要有：
进行零相位化处理，这是因为零相位子波的旁瓣比
合成记录法： 该方法主要利用人工合成地震记
最小相位子波小，能量主要集中在较小的时间范围 录制作过程中，地震子波极性是已知的，分别作出
图 3 合成地震记录 Fig． 3 Synthetic seismogram
极性，应统计工区内多口井的合成记录的子波极性， 通过大多数井来判别地震资料极性。该方法的缺点 是判断结果的准确性受到工区内钻井多少的限制， 在钻井较少的区域应用时应予以慎重。
“单双轨”判别法： 一个正反射系数（ 如基岩面、 火成岩层顶面等） 对应波峰，在地震剖面上呈一个 “单轨”反射，或负反射系数界面（ 如油页岩或气层 顶面） 对应波谷，在地震剖面呈“双轨状”反射，那么 此剖面是正极性剖面。反之，如果一个正反射系数 界面对应波 谷，在 地 震 剖 面 上 呈“双 轨 状 ”反 射，或 负反射系数界面对应波峰，则该剖面为负极性剖面。 图 4 为渤海某油田的一口钻井，该井在井深2 230 m 处钻遇厚达 120 m 的古生界的地层，其上覆地层为 新生界东营组，通过本井 VSP 资料标定表明，古生 界顶界面是一正反射系数界面，在地震反射特征上 为一“单轨”反射特征，由此可以判定此反射界面为 正极性。
此外，还可以利用 VSP 资料对比法、正演模型 法等［4］来判断地震资料的极性，但在实际工作中人 工合成地震记录法和单双轨判别法较为实用。需要 说明的是从井旁地震道提取子波只能改善合成记录 与实际记录的相似程度，有利于储层的准确标定，并 不能用于判断地震资料的实际记录极性状态。
地震资料解释中的极性判断
地震资料解释中的极性判断首先，规定：一、1975年第42届SEG年会中规定：野外记录统一标准为——初至波向下起跳、记录数值是负的，称为SEG“正常记录”。
二、地震子波的极性：零相位地震子波主瓣向右跳为正极性，向左跳为负极性。
三、地震剖面的极性：在零相位地震剖面上，如果是一个较大反射系数且相对孤立的地层界面，正反射系数界面对应波峰，负反射系数对应波谷，这种剖面被称为正极性剖面；与其相反的被称为负极性剖面。
四、对于非零相位地震剖面使用视极性的概念，即视正极性、视负极性。
五、地震勘探的正反射和负反射：上覆为疏介质、下覆为密介质，反射系数为正，反之为负。
其次，方法：一、声波合成地震记录法1、制作人工合成地震记录（井位越多越可靠）2、确定井与地震剖面的关系：（1）正极性相关好；（2）负极性相关好；（3）正负极性都好或都不好3、去掉不定性的无效井（井深太小、正负极性与地震剖面相关性太差或都较好，按有效井的多数确定剖面极性二、单轨、双轨剖面判别法正极性剖面上：典型的正反射系数界面表现为单轴强峰，如基岩顶面、火成岩顶面；而典型的负反射系数界面表现为双轨强峰，如大套油页岩顶面。
如果发现典型的“单轨强峰”且有井通过的剖面，可追查该井在强峰对应深度典型反射系数的类型。
三、提取子波判别法对所分析的地震剖面提取一个子波，以子波的波形确定地震剖面的极性。
四、合成地震记录反求平均速度法在合成地震记录与地震剖面波组对比确认后，在地震剖面与合成地震记录上分别读取多对时间与深度值，分别计算出平均速度，进一步拟合成平均速度曲线，将正负极性合成地震记录分别求取的平均速度曲线与综合速度曲线进行比较，与综合速度最接近的平均速度曲线所代表的极性即是此剖面的极性。
五、模型判别法例如：对于围岩为泥岩的透镜状砂岩体，其顶界面由低速到高速是正反射系数界面，在正极性剖面上该界面为波峰，在负极性剖面上位波谷，底界与其相反。
所以透镜状砂岩体在正极性剖面上顶部呈单轨上凸反射特征，而负极性剖面上，砂岩底部呈单轨下凹反射特征。
子波的零相位,最小相位,混合相位
子波的零相位,最小相位,混合相位子波是地震波在地下传播时激发的复杂波形，在地震勘探中起到了重要的作用。
在地震勘探中，子波的信息可以用来了解地下结构，进行地震处理和解释。
子波有三种形式：零相位子波、最小相位子波和混合相位子波。
接下来，我们将详细介绍这三种子波的特点和应用。
首先是零相位子波。
零相位子波又称为纯实信号，它的相位谱是一个常数，即各个频率分量的相位都是零。
这意味着零相位子波是非带通的，其频谱范围是从直流到无限大。
零相位子波是地震波的极限情况，一般在理论分析中使用。
它具有宽频带、短时间的特点，可以用来表示瞬态信号。
最小相位子波是一种具有最小相位谱的子波。
最小相位谱指的是在给定幅度谱相同的情况下，具有最小相位谱的子波。
最小相位子波具有狭窄的频带、宽延迟和长时间的特点，可以用来近似地表示地震记录中的真实地震波形。
最小相位子波是地震记录的有效信号。
混合相位子波是介于零相位子波和最小相位子波之间的一种子波形式。
混合相位子波的相位谱介于零相位子波和最小相位子波的相位谱之间。
混合相位子波既有零相位子波的宽频带特性，又有最小相位子波的稳定性。
因此，混合相位子波在地震勘探中被广泛应用于地震处理和解释。
通过对地震记录进行混合相位子波叠加，可以提高地震信息的分辨率和解释能力。
在地震勘探中，选择合适的子波形式对地震数据进行处理和解释非常重要。
零相位子波可以用来分析地下结构的反射特性，最小相位子波可以用来近似地还原地震记录中的原始地震波形，混合相位子波则结合了两者的优点，可以提高地震处理和解释的能力。
为了更好地了解子波的特点和应用，我们需要对子波的频谱、振幅、相位进行分析。
在频域上，子波的频谱决定了子波的带宽，即频率范围；在时域上，子波的振幅和相位决定了子波的波形。
通过分析子波的频谱、振幅和相位，我们可以把子波应用到地震数据的处理和解释中。
子波的零相位、最小相位和混合相位是地震波形分析中的重要概念。
零相位子波是理论分析的基础，最小相位子波可以近似地还原地震记录中的地震波形，混合相位子波结合了两者的优点。
地震波及其传播
柱面波，在一定条件下，地震勘探中往往认为波面为平 面。
波前以外的质点还没有开始振动， 波尾以内的质点已经停止振动，只有 波前与波尾之间的质点正处于不同强 度的振动状态，这个区间称为振动带。
波从一点传播到另一点的路径叫 做射线(波线)。
周期振动的频谱
一个复杂的周期振动可以分解为若干个不同频率 与振幅的振动，并且这种关系是唯一的。
一般用振幅谱和相位谱可以表示一个复杂的周期 振动。振幅谱表示分振动的振幅与频率的关系，记为 A(ω)，相位谱表示分振动的相位与频率的关系，记 为φ(ω)，只有同时应用振幅谱和相位谱，才能确定 已知的周期振动。
地震波是一种非周期振动。
u t
非周期振动图
A f
频谱图Biblioteka 地震波的频谱4）波前和射线
某一时刻空间所有 刚刚开始振动的点构成 的曲面，称为该时刻的 波前(波阵面)。
所有刚刚停止振动 的点构成的曲面，称为 该时刻的波尾(波后)。
s2
s1
v 震源 0
v1 v2
波面—等相面：介质中所有同时开始振动的点连成的
波数：波长的倒数，ｋ 传播速度：ｖ
v f f
A
λ
T
k
x
u( x)
u( x)
x
t2时刻波剖面
t1时刻波剖面
x
地面
振动是一点的运动，波动是振动的传播，即介质整体 的运动。 振动传播的速度为波速，与质点本身运动的速度无关。 波速有限是波动的必要条件。 波动伴随能量传播。 频率、周期、振幅、波长、速度、视速度、视波长
射线和波前是互相垂直的。
与物理学中的几何光学相类似，地震波的运动学是研究 地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，采用波前、 射线等几何图形来描述波的运动过程和规律（如反射定律、 透射定律、斯奈尔定律、费马原理、惠更斯原理等），因 此称作几何地震学。
极性
正反射系数、 、 正反射系数、初至下跳、 初至下跳 磁带为负 波谷为正 处理剖面正常极性显示
零相位资料
极性示意图
有关标准对极性的规定
《地震勘探采集技术规范》中关于极性的规定： 地震勘探采集技术规范》中关于极性的规定：
年度开工前或每次改变大线、检波器和仪器输入电路时， 年度开工前或每次改变大线、检波器和仪器输入电路时，必须采用炸 药激发，检查地震数据采集系统的极性（包括仪器、 药激发，检查地震数据采集系统的极性（包括仪器、地震有关标准对 极性的规定电缆、检波器串），并将极性记录记带， ），并将极性记录记带 极性的规定电缆、检波器串），并将极性记录记带，磁带上的能量初 至应为负值。 至应为负值。 经计算机显示，要求初至下跳，宽行打印初至样值是一负值。 经计算机显示，要求初至下跳，宽行打印初至样值是一负值。
有关极性的约定
SEG极性标准： SEG极性标准： 极性标准
1、对炸药震源，当爆炸压缩开始时初至下跳，产生一负数，图形显示下 对炸药震源，当爆炸压缩开始时初至下跳，产生一负数， 跳（即初至相当正反射系数，处理剖面正常极性显示为波谷）； 即初至相当正反射系数，处理剖面正常极性显示为波谷）； 对零相位子波，正反射系数由波峰中心表示。 2、对零相位子波，正反射系数由波峰中心表示。
从上面两个例子来看，如果不注意子波的极性（即 从上面两个例子来看，如果不注意子波的极性（ 极性 相位），那么可能把阻抗计算反了，在九十年代初期， ），那么可能把阻抗计算反了 相位），那么可能把阻抗计算反了，在九十年代初期， 曾发生过这种事情。也就是从那个时候起， 曾发生过这种事情。也就是从那个时候起，才引起我们 的注意，可是目前还有许多解释员， 的注意，可是目前还有许多解释员，只简单的用零相位 雷克子波做合成记录，然后用这个子波进行反演，这种 雷克子波做合成记录，然后用这个子波进行反演， 做法是不对的，有可能把高速与低速层做反了， 做法是不对的，有可能把高速与低速层做反了，那么地 震反演的结果就全错了，因此， 震反演的结果就全错了，因此，子波的相位是至关重要 的！
地震资料极性判别技术在储层预测中的应用
张 瑞 雪 （ 辽河油田勘探 开发研究 院海洋勘探研究所， 辽宁盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ） 【 摘 要】 石 油勘探 技术的快速发展 ， 使 得石油 开采 水平得到快速提 升， 随着 高科技信 息技 术的不 断推 广和运 用， 储层地 震属性预测技 术取得 了一 定成 效， 大大提 高了储层预测 的准确性和 可靠性， 对 于促进 油气开采 工作 正常进行具 有重要 意义。 本 文对地震 资料 极性判 别的方法进行介 绍， 提 出地震 资料 极性 判别技 术在 储层预 测 中的 实际应 用， 促 进我 国储层 预测技 术水 平不 断提 高。
２地震资料极性 判别技术在储层预测中的实际应用
与之相对 应的反射系数界面的地震波子波 ， 以确定子波的极 性 ， 从 便于 油气 开采正常进行 。 而判别地震剖面的极性 ； 最后根据相关标记和地震剖面的相 关特征 ３结 语 进行综合分析 ， 以确定地震剖面的极性 ， 保证判别结果的准确性和 根据上述对地 震资料极 睦判别方法的介绍， 可以知道地震剖面 可靠性 。 （ ３ ） 单双轨剖面判 别法 。 在地 震剖面 中， 正极性 剖面的特点
是， 正反射系数对应的波峰 叫做单轨反射 ， 如基岩面和火成岩层顶 面等 ； 负反射 系数 界面对应 的波谷 叫做双 轨反 射 ， 如油页岩和气层 顶面等。 如果剖面 的情况与上述情况相反 ， 那么这个地震剖面是 负 极性剖面。 因此 ， 在实 践过程 中， 发现 单双轨情 况时 ， 根据反射系数 和井的具体情况来判别剖 面的极性 ， 从而确 定地震 资料 的极性 。 （ ４ ） 模型判别法 。 在进行钻井勘探 的过程 中， 遇到透镜状砂岩 体时， 正反 射系数 的界面是 以岩 体顶界面 由低速到高速来确定 的， 当出现波峰 情况 ， 则为正极性剖面 ； 反之 ， 则为负极性剖 面。 因此， 在实际预测过 程中 ， 透镜状砂岩体的顶部 出现单轨上 凸的现象时 ， 判别为正极性 剖面 ； 砂岩底部出现单轨 下凹情况时， 判别为负极性剖面。 在地震资 极性 的判 别需要综合运 用不 同方法 ， 进行 多次极性 判别 ， 才能提高 判别 结果 的准 确性 和可靠性 。 在储层预测 中， 运用地震资料极性判 别技术 ， 要先对地 震资料的极性进行 判别， 然后 结合 储层地震属性 预测技术 ， 避免 对其它生 产工作 造成 影响 ， 最终达到提 高预 测结 果 有效性的 目的 ， 促进油气开 采工作正常进行 。
地震极性判断(地震剖面原理)
17/80
三、地震波频率的应用
未做滤波的正常剖面，同相轴形态清楚，
18/80
三、地震波频率的应用
高频滤波剖面，同相轴形态变胖，分辨率降低
19/80
三、地震波频率的应用
低频滤波剖面，同相轴形态变细，分辨率提高，同相轴形态不能分辨
20/80
三、地震波频率的应用
21/80
三、地震波频率的应用
频率为18HZ时，地下断裂的显示效果（最好）
正反射系数 界面为单轨
正反射系数 界面为双轨
15/80
二、地震剖面极性判断
对不同时段地震剖面提取子波，均为正极性地震子波。
500~1000ms 1000~3000ms
3）、提取地震子波判别法
3000~7000ms
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汇 报 提 纲
一、地震剖面子波相位 二、地震剖面极性判断 三、地震波频率的应用 四、地震波形的应用
技术交流
地震剖面极性判断（地震剖面原理）
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汇 报 提 纲
一、地震剖面子波相位 二、地震剖面极性判断 三、地震波频率的应用 四、地震波形的应用
2/80
一、地震剖面子波相位
零相位子波 最小相位子波
1）、地震子波类型
最大相位子波
混合相位子波
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一、地震剖面子波相位
2）、实际地震子波
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4、 对于非零相位地震剖面使用视极性的概念, 即视正极性、 视负极性； 5、 对于处理资料的极性，最终要标明
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二、地震剖面极性判断
正极性
1、极性的规定
负极性
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二、地震剖面极性判断
2、极性的判断方法
1）、声波人工合成地震记录法