第二节----多次覆盖观测系统
4 地震勘探工作方法和设计
炸药量与振幅的关系
• 如果，由于种 种原因能量不 强，不要一味 增大药量，可 A KQ m 以采用多井组 m 0.2 1, 当Q小时，m近于1； 通常， 合爆炸的方法， m 1 / 3. 于是有： 它还具有压制 1. 激发子波的振幅、频谱 的幅度和延续 干扰的作用。 1 但要注意各孔 时间与Q 3 成正比； 爆炸的非弹性 1 形变带不能相 2. 激发子波频谱的宽度与 3 成反比。 Q 互连通。 • 一般，药量大时，振幅相对 较大、低频成分相对丰富。
井中爆炸的物理过程
空 腔
破坏带
瞬间产生大量的高温、高压的 气体作用于周围的岩石
塑性形变带
地震勘探一般讨论的问题是在弹性形变区
弹性形变带
爆炸脉冲经 历各阶段的 压强波形
近震源，爆炸后压强突然增高，前 沿压强巨大。然后是冲击波持续的 压强，随之是围岩的非线性过程， 即塑性带。 在塑性带之外的压强波形
4.3.2 排列长度和最大炮间距的选择
• 排列长度决定于：道距、仪器的道数和最 大炮检距。 • 最大炮检距选择要考虑：
– 多次波的压制。大一点，使最大剩余时差大于 多次波周期的1.2倍； t v x 0 1 k 2 k 允许的拉伸畸变系数。 – 动校拉伸畸变。 k 一般，不大于目的层的最大埋深。 – 速度求取的精度。 t T / 4
结论
② 同时可记录的最大频率
范围决定于地震仪器的 分辨率，即A/D的位数。 应用24位新型地震仪器， 可以同时记录下500Hz 以内的频率，15位的老 式地震仪器，即使在湖 上0.5ms采样，也同时记 录不到500Hz的信息。
煤层反射波的瞬时动态范围
结论
③ 建立区内吸收衰减模型，有助于采集仪器类型与参数的选
物探名词解释
1、均方根速度：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时，求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。
它是用各分层的层速度加权再取均方根值得到的。
VR2、射线速度：波沿射线传播的速度，Vr3、平均速度：地震波垂直穿过地层的总厚度与单程传播所需的总时间之比4、自激自收时间：时距曲线在t轴上的截距，在地震勘探中称为t0时间，表示波沿界面法线传播的双程旅行时间，t0=2h0/v5、真速度：波沿射线方向传播的速度，也称射线速度。
6、视速度：地震勘探中，一般是在地面或海面观测波的传播，观测方向往往和波射线方向不一致，这时沿观测方向测得的波速度称为视速度。
7、倾角时差：这种在激发点两侧对称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差由界面倾角引起的，称为倾角时差。
正常时差：任一接收点的反射旅行时间tx和同一反射界面的双程垂直时间t0的差，用△tn 表示8、波的对比：在时间剖面上根据反射波同相轴的一些特征来识别和追踪同一反射界面反射波的工作，就叫做波的对比。
波的对比是地震资料解释中的一项最重要的基础工作，对比工作的正确与否将直接影响地质成果的可靠程度。
9、地震资料地层岩性解释概念：---动力学信息主要是指地震波的振幅、频率、极性等；----地震剖面上反射波总的特征如同相轴的连续性、反射波的内部和外部几何形态等信息；----地层岩性解释可分为地层解释和岩性解释两方面（即地震地层学和地震岩性学）；10、构造发育史图：又称为古地理-古构造恢复剖面，就是将某些有地质意义的层位认为是古时期的沉积平面，然后将这一层位向上时移拉平，就可得到古构造剖面，其目的是研究这一层在其沉积时期与其它各层之间的关系。
11、振动图：在某一确定距离r处质点位移随时间而变化的曲线12、波剖图：在某一固定时刻t，介质中不同位置处的质点的位移状态变化曲线13、多次覆盖技术：多次覆盖技术也称共中心点叠加，共深度点叠加，共反射点叠加，其基本思想是在地面上不同的观测点或以不同的方式对地下某点的地质信息进行重复观测，这样可以保证即使个别观测点受到干扰也能得到地下每一点的信息。
工程物探重点
绪论1.应用地球物理学（又称为应用地球物理勘探、勘察地球物理）——简称物探。
2。
它是以地壳中各种岩、矿石间的物理性质差异（如密度、磁性、电性、弹性、放射性差异等）为物质基础的，利用物理学原理，通过观测和研究因岩、矿石物理性质差异而引起相应的地球物理场（如重力场、地磁场、电场等）在空间上的局部变化(称为地球物理异常），就可以推断地下地质构造或岩矿体的赋存状况。
达到地质调查的目的的一种应用科学。
3。
物探可以解决的问题：地质体的形状参数;地质体的产状参数；地质体的物性参数。
4。
物探特点：方法条件性；透视与放大性；多学科渗透性；多解性;低成本、高效性；某些物探方法可以解决常规地质勘探方法难于解决的一些问题。
5。
物探啊方法与地质方法的不同点：（1）.理论基础不同：地质方法：岩石学、构造地质学、矿藏学等理论为基础。
物探方法:各种地球物理场的理论为基础。
（2）.工作方法不同：地质方法:对岩矿石露头或岩芯直接进行观测—直接方法。
物探方法：用一起对地质体引起的异常进行观测-间接方法。
6.工程物探的特点:P4第一章1.浅层折射波法是一种使用相对较早且较成熟的方法,可用来观测覆盖层厚度、基岩面起伏、断层及古河道。
弱点：分辨率较低、测线较长.2。
浅层反射波法具有相对较高的分辨率，可以采用较小的炮检距进行观测,因而可以采用较短的勘探测线；对资料的数字处理技术要求较高。
3.爆炸：剪切力-剪切形变-横波；压缩应力—体积形变—纵波；压缩和剪切的合力—复合形变-面波。
4。
地震波可分为体波和面波两大类.体波在介质的整个体积内传播，面波则沿介质的自由表面或两种不同介质的分界面传播。
体波根据其传播特征的不同,又可分为纵波和横波。
面波根据其不同性质，又可分为瑞利波和勒夫波。
5。
纵波传播路径上质点的振动方向和传播方向一致，横波的质点振动方向和传播方向垂直，面波质点振动方向呈螺旋轨迹。
在同一波场下，纵波速度最快，频率最高.面波能量最强、横波次之、纵波能量最小。
三大偏移方法的对比-克西霍夫偏移、有限差分、波动方程偏移
叠加偏移成像技术1.多次覆盖技术的意义。
在野外采用多次覆盖的观测方法，在室内将野外观测的多次覆盖原始记录经过抽取共中心点或共深度点或共反射点道集记录、速度分析、动静校正、水平叠加等一系列处理的工作过程，最终得到基本能够反映地下地质形态的水平叠加剖面或相应的数据体，这一整套工作称为共反射点叠加法，或称为水平叠加技术。
多次覆盖是当今地震勘探野外作业中最基本的工作方法。
多次覆盖资料既是野外工作的最终成果之一，也是室内资料处理和各种反演工作最基础、最原始的资料。
多次覆盖技术最早是由梅恩提出的，它的基本思想是按照一定的观测系统对地下某点的地质信息进行多次观测，这样可以保证即使有个别观测点受到干扰也能得到地下每一点的有效信息，从而使原始记录有了质量保证。
多次覆盖技术的最突出的作用是能够有效地压制随机噪声，提高信噪比，比如经过n 次覆盖，信噪比是原来信号的√n倍。
从而突出反射波，压制干扰波，提高信噪比，为地震资料处理解释提供较高质量的地震资料。
2.比较三大类偏移方法的优劣势。
目前，所说的三大类偏移方法指的是Kirchhoff积分法、有限差分法和频率-波数域偏移法。
下面将对这三类方法的优点和不足进行简单的比较。
（1）偏移孔径的差异Kirchhoff积分法一般需要根据偏移剖面上的倾角确定偏移范围，即孔径。
这个孔径在理论上可以取成满足90°倾角的要求。
但实际上总是取得小一些。
特别是浅层一般取±25°以内即可。
深层的孔径要大一些，但是要以最大倾角为依据。
否则，或者增加工作量，或者增强偏移噪声。
频率-波数域偏移没有孔径限制，因此它可以自然满足±90°倾角偏移。
它与Kirchhoff 积分法的控制孔径的方式不同，频率-波数域偏移法可以通过在频率-波数域中的二维滤波来控制偏移孔径。
有限差分法可以通过数值的粘滞性来控制孔径，其实质也是一种二维滤波。
另外，有限差分法常用的是一种近似方程。
应用地球物理学习题参考答案
一、名词解释1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。
2震动图：用μ～t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。
3波剖面图：某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。
4时间场：时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。
5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。
6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或S波。
7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或P波。
8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。
波前面上的各点，则可把9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻t1时刻开始产生子波向外传播，经过Δt时间后，这些子波波前所构这些点看做是新的震动源，从t1＋Δt时刻的新的波前面。
成的包拢面就是t110视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。
V*11观测系统:在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。
12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。
13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。
14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。
15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。
地震勘探原理知识点总结
（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）
5.激发条件和接收条件
6.海上地震勘探的特点和特殊性
特点：①广泛使用非炸药
②比陆上更早实现了野外记录数字化；
③使用等浮组合电缆；
④单船作业，不需采用松放电缆的措施就能保证连续工作
⑤全部采用多次覆盖技术，且覆盖次数较高，等浮电缆的道数不断增加。
特殊性：①观测船的前进速度为常数，使用多普勒声纳及时调节船速以保持船速恒定。但船速受风浪、涌流等多种因素的影响。
微震：与激发震源无关的地面扰动统称为微震，外界随机产生；
低频和高频背景干扰：低频和高频背景的特点是整张记录上出现，而且显得杂乱无章。
干扰波类型小结：
干扰波分为规则干扰和随机干扰。
规则干扰包括：沿水平方向传播的（面波和车辆引起的干扰）和沿垂直方向传播的（多次波）
具有重复性的（面波）和不具有重复性的（人为因素产生的干扰）
（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（最常用各种规则干扰波，分析研究干扰波的类型和分布规律。
物探名词解释精选全文
可编辑修改精选全文完整版1、均方根速度：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时，求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。
它是用各分层的层速度加权再取均方根值得到的。
VR2、射线速度：波沿射线传播的速度，Vr3、平均速度：地震波垂直穿过地层的总厚度与单程传播所需的总时间之比4、自激自收时间：时距曲线在t轴上的截距，在地震勘探中称为t0时间，表示波沿界面法线传播的双程旅行时间，t0=2h0/v5、真速度：波沿射线方向传播的速度，也称射线速度。
6、视速度：地震勘探中，一般是在地面或海面观测波的传播，观测方向往往和波射线方向不一致，这时沿观测方向测得的波速度称为视速度。
7、倾角时差：这种在激发点两侧对称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差由界面倾角引起的，称为倾角时差。
正常时差：任一接收点的反射旅行时间tx和同一反射界面的双程垂直时间t0的差，用△tn 表示8、波的对比：在时间剖面上根据反射波同相轴的一些特征来识别和追踪同一反射界面反射波的工作，就叫做波的对比。
波的对比是地震资料解释中的一项最重要的基础工作，对比工作的正确与否将直接影响地质成果的可靠程度。
9、地震资料地层岩性解释概念：---动力学信息主要是指地震波的振幅、频率、极性等；----地震剖面上反射波总的特征如同相轴的连续性、反射波的内部和外部几何形态等信息；----地层岩性解释可分为地层解释和岩性解释两方面（即地震地层学和地震岩性学）；10、构造发育史图：又称为古地理-古构造恢复剖面，就是将某些有地质意义的层位认为是古时期的沉积平面，然后将这一层位向上时移拉平，就可得到古构造剖面，其目的是研究这一层在其沉积时期与其它各层之间的关系。
11、振动图：在某一确定距离r处质点位移随时间而变化的曲线12、波剖图：在某一固定时刻t，介质中不同位置处的质点的位移状态变化曲线13、多次覆盖技术：多次覆盖技术也称共中心点叠加，共深度点叠加，共反射点叠加，其基本思想是在地面上不同的观测点或以不同的方式对地下某点的地质信息进行重复观测，这样可以保证即使个别观测点受到干扰也能得到地下每一点的信息。
地震勘探的野外工作
第二节 地震测线布置
2、面积普查
查清含油气的远景区域，寻找可能的储油气带，查明大 的局部构造。
• 布置测线要求：主测线垂直构造走向，测线间距不
漏掉局部构造，线距不应大于预测构造的一半，（测
线间距达几百米—几公里），有联络线。
3、面积详查
在已知构造上查明其构造特点（范围、形态、目的层厚 度、断层大小及分布等等），提供最有利的含油气带， 为钻探准备井位。
观测系统覆盖次数与排列和移动道数
• 在施工中，每放一炮，排列和炮点向前移动的道数m为：
N S 2n
• 式中: N是排列中的接收道数：n是覆盖次数；S是一端 放炮时等于1，两端放炮时等于2。
• 例如，24道接收，三次覆盖一端放炮，放完一炮后，炮 点的排列向前移动4道检波点距。若十二次覆盖，则应 移动1道检波点距。
第三节 观测系统及其图示方法
1、排列的概念
• 用来记录反射地震波的炮点与检波点（检波器） 组合中心之间的相对位置。在一个工区，此关系 是固定的。
2、排列的类型
• 纵排列 —单边放炮、中点放炮、双边放炮
• 非纵排列 —T型排列、L型排列
• 交叉排列
第三节 观测系统及其图示方态，必须连续追踪各界面的地震波， 就要沿测线要许多个激发点分别激发进行连续多次接收。
单边放炮六次覆盖 观测系统示意图
• 观测系统示意图，用 综合平面法。
• 将标所在有同炮一点水平O1线、上O2。等 • 从各炮点向排列前进
方向作一条与炮点呈 45o的直线，将同一排 列上的24道分别投影 到这些45o斜线上，每 一根斜线表示一个排 列，获得一张原始记 录。
第三节 观测系统及其图示方法
沿测线方向布设多条平行的检波器线。每次激发时， 这些检波器线同时接收，获得纵、横方向上的多次覆 盖信息。处理结果除可得到地震剖面外，还可精确地 测定反射层的横向倾角。
第5共地震勘探原理_反射点叠加法[1]
2
第五章 共反射点叠加法 2、室内共反射点叠加——水平叠加
在室内将野外观测的多次复盖原始记录，抽取共反 射点(CRP)或共中心点(CMP) 道集记录，进行速度 分析、动静校正、水平叠加等一系列处理，最终得 到能基本反映地下地质形态的水平叠加剖面或相应 的数据体，这一整套工作称为共反射点叠加法，或 简称为水平叠加(horizontal stacking)技术。
18
第二节 多次反射波的特点
2)短程多次反射波
地震波从某一深部界面反射回来后，再在地面 向下反射，然后又在某一个较浅的界面发生反 射，又称局部多次波。
19
第二节 多次反射波的特点 3)微屈多次反射波
在几个界面上发生多次反射，多次反射的 路径是不对称的，或在一个薄层内受到多次 反射，它与短程多次波并没有严格的差别。
20
第二节 多次反射波的特点 4)虚反射
井中爆炸激发时，地震波的一部分向上传播， 遇到地面再反射向下，这个波称为虚反射。
它与直接由激发点向下传播的地震波相差一个 时间延迟τ，τ等于波从井底到地面的双程旅行 时。
21
第二节 多次反射波的特点 二、全程多次反射波时距曲线
1、水平界面全程多次反射波时距曲线 一次反射波的旅行时为：t 全程二次波的旅行时为： t
t t
(b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
图 6 . 1— 4 5 共 反 射 点 叠 加 原 理 示 意 图
4
第五章 共反射点叠加法 3）共反射点叠加的用途
构造解释 计算速度谱
动静校正
进一步实现各种偏移 技术 求取各种地震参数
5
第五章 共反射点叠加法
第一节 共反射点时距曲线方程
一、水平反射界面
(4)地震勘探
x sin(i ) 2h2 cos i t上 v1 v1 ( 2.2.11)
倾斜界面的折射波时距曲线特征为： （1）倾斜界面的折射波时距曲线仍然为一直线， 但它的斜率倒数不等于v2，下倾方向和
上倾方向两支时距曲线的斜率是不等的，
它们的视速度不同，下倾方向的曲线陡， 视速度小，而上倾方向的曲线较缓，视 速度大。
（2）i+<900 时，方可接收到倾斜界
面的折射波时距曲线。见图2.2.6
（3）上倾和下倾接收的视速度分别为
v下
v
* 上
*
v1 sin(i )
v1 sin(i )
4.隐伏层对折射波时距曲线的影响
由图中几何关系可得式中h是图中s点法线深度由234可得界面法线深度h为235可写为hkt关于k值的求取根据斯奈尔定律可将k值表达式写成下列形式由公式237可看出只要求得波速v通常可根据表层的直达波速度来确定因此关键是v的求取为此引出差数时距曲线方程并以x表示dxdtdxdtdx对上式求导可得其中dxdtdxdt因此只要根据238式在相遇时距曲线图上构制x曲线根据斜率的倒数可值之后则可根据236式计算出各点的界面深度h
(4)电火花震源:电火花震源是利用电容中
储存的高压电能通过在水中电极间隙进行 瞬时放电而激发地震波的装臵。这种激发 方式波形的重现性较好，能量大小可以调 节，激发方式灵活、使用安全，适合在江、 河、湖、海等水中和井中使用。
• 此外，还有密尼索西系统的可控震源 (一种振动频率范围和振动持续时间 可以调节控制的震源)，以及用于产 生横波或面波的各种专用震源等
折射波法和反射波法由于两者波的 形成和传播特征的不同，观测系统 的设计也各有异，现将几种常用的 观测系统分别介绍如下