高分辨率地震勘探课件 1

地震属性分析在高分辨率活断层地震勘探中的应用

第５卷第４期　

２０１０年１２月　震灾防御技术　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｖｌ０１．５．Ｎｏ．４　

Ｄｅｃ．，２０１０　

兰晓雯，２０１０．地震属性分析在高分辨率活断层地震勘探中的应用．震灾防御技术，ｓ（４）：４８４－－４９２　

地震属性分析在高分辨率活断层　

地震勘探中的应用’　

兰晓雯　，　

１）中国地震局地壳应力研究所，北京１０００８５　２）中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京１０００８３　

摘要通过分析影响地震属性的岩石物理特性及其在地震响应上的特征，获得地震波传播过程中　地震振幅、层速度与裂缝层密度、泊松比、纵横波速度、孔隙度、压力的关系。同时，结合地震　

属性的分析技术，利用地震正演模拟的方法提高地震勘探数据解释结果精确度和可信度，为高分　辨率的活断层地震勘探研究提供更为可靠的方法手段，提高了地震数据的处理解释精度。　

关键词：地震属性地震波传播正演模拟活断层　

引言　

高分辨率的地震勘探是未来活断层探测的发展方向。由于裂缝的存在，造成了多种地震　

属性的变化，测量这些地震属性的变化可以检测断裂。随着三维地震技术的发展，地震属性　技术在岩性和构造解释等方面得到了越来越广泛的应用。正演模拟可以帮助了解断裂是如何　影响反射振幅和频率随偏移距的变化。本文利用断层附近已有的测井资料和钻井资料，建立　研究断层的地质综合模型和岩石物理模型，通过断裂地层的正演研究技术，研究断裂造成的　

地震波场和振幅的变化特征。　正演模拟能够直接提供断裂模型的理论地震响应特征，通过对理论地震响应特征的分　

析，可以建立断层地震响应与裂缝性质之间的关系，并把由此得到的结果直接应用于地震资　料的分析和解释。通过对地层岩石物理参数的分析，同时利用地震波正演模拟方法获得断裂　影响岩石物理属性对地震响应的影响，分析地震波传播过程中地震振幅、层速度、走时差等　

属性与裂缝层密度、泊松比、纵横波速度、孔隙度之间的关系，从而提高地震勘探数据解释　

地震勘探

地球物理方法:是根据根据地下岩石或矿体的物理性质差异所引起在地表的某些物理现象（表现为异常的现象）的变化去判断地质构造或发现矿体的一种方法，包括地震、重力、磁力、电法、地热、放射性及地下地球物理测量等。

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。

激发地震波：

地面产生一个振动接收地震波

由源点出发的一条直线上接收由源点传播到个各检波点所需的时间重建地震波的传播路径

根据上述地震波到达各个检波器所需时间及地震波速度，可以重建地震波的传播路径、地下的构造信息就是由重建的路征得到的。

两类主要的路径：推断地层的构造形态。一是首波（head waves）或折射波（refracted wave）路径，二是反射波（reflected wave）路径，

地震波的激发和接收，提取有用信息。相应地有三个主要环节：

野外数据采集

室内资料处理

地震资料解释

第一阶段野外数据采集：

在地质工作和其他物探工作初步确定的有含油气希望的地区，布置测线，人工激发地震波，并用野外地震仪把地震波传播的情况记录下来

第二阶段室内资料处理：

根据地震波的传播理论，利用计算机，对野外获得的原始资料进行各种去初取精，去伪存真的加工处理工作，以及计算地震波在地层内传播的速度等。

第三阶段地震资料解释：

运用地震波传播的理论和石油地质学的原理，综合地质、钻井和其它物探资料，对地震剖面进行深入的分析研究，对各反射层相当于什么地质层位作出正确的判断，对地下地质构造的特点作出说明，并绘制某些主要层位的构造图。

三维地震勘探技术：在一个平面上采集随时间而变化的地震信息，并在（ｘ,ｙ,ｔ）三维空间进行处理和解释，这种地震勘探方法称之为三维地震技术。

高分辨率地震勘探技术：一种通过提高震源频率，高采样率和高覆盖次数等数据采集方法和相应的处理技术，达到大幅度提高勘探精度的技术。

高分辨率地震资料解释_季佑仙

2002年12月石油地球物理勘探第37卷　第6期

・综述・

高分辨率地震资料解释

季佑仙X

(中海石油研究中心)

摘要

季佑仙.高分辨率地震资料解释.石油地球物理勘探,2002,37(6):653～657

高分辨率地震资料精细地反映了地下地质情况,但由于同相轴多且密集,从而给地震资料解释带来较大困

难。因此,高分辨率地震资料解释须做到:解释前检查资料的频率成分,以保证地震剖面的波组特征;充分利用

计算机的显示功能,使高分辨率资料的解释更方便;有三维地震资料时,应用差异数据体、波阻抗数据体以及可

视化等先进技术,使高分辨率地震资料更真实地反映地下地质情况。

关键词　高分辨率　地震资料　解释

ABSTRACT

JiYouxian.Interpretationofhigh-resolutionseismicdata.OGP,2002,37(6):653～657

Thehigh-resolutionseismicdatacarefallyreflectssubsurfacegeologicfeature.Theinter-pretationofhigh-resolutionseismicdataisverydifficultbecauseofmultiandtightevents.

Therefore,itmustcheckupthefrequencycomponentsofdatabeforeinterpretationinordetoguaranteethewavegroupcharacterofseismicsection;fullyusingthedisplayfunctionofcom-putercanmaketheinterpretationofhigh-resolutionseismicdatamoreconvenient;thead-vancedtechniquessuchasdifferenceofdatavolume,waveimpedancedatabodyandvisualiza-tioncanbeusedforinterpretationifthereis3-Dseismicdata,makinghigh-resolutionsemsmicdatamoretruthfullyreflectthesubsurfacegeology.

浅谈高分辨率地震勘探的应用

一、前言

目前来说，地震方法是在进行水温、工程、环境、地址调查的主要的勘察方法，这种方法的工作原理主要是通过在人工方面进行地震波的运动学和动力学的激发的方法用来解决在地质上的难题。这种方法在生产运用的过程中非常的常见，所以我们需要进行深入的研究。我们在进行地震方法研究的时候，首先要知道这种方法的主要工作原理是利用地震波，地震波会通过人工爆破产生，当地震波在传播到地下遇到了底层的界面的时候，就会按照波所产生的反射和折射原路返回到产生地震波的地方，这些返回的地震波会被我们在不同位置上所放置的验波器所接收，从而在机器中被记录，这些所记录的数据是呈现出一个规律的，所记录的数据再由我们进行处理，得到的资料可以用在我们需要的勘测地质的方面，方便我们在地质方面的生产活动。在以往的进行高分辨率在地震勘探中的使用越来越频繁，几乎成为了地质勘探的主要的工具，在进行基岩的起伏和含水层等各种不同的地下构造的时候，积累了很多的经验。而矿井地质的工作上却很少用高分辨率解决煤矿中的问题，在煤矿的生产过程中，几乎还是使用传统的解决方法进行煤矿生产的问题。但是由于最近煤矿的生产对于矿井地质的工作的要求可以说是越来越严格，传统的工作方式已经无法满足我们对于生产上的需求，怎样将高分辨率运用在矿井的工作中，提高矿井工作的效率是当今矿井地质工作的当务之急。

二、高分辨率地震勘探原理和方法

地震在我们的日常生活中并不陌生，仅仅几年的时间就发生了大大小小十几起的地震时间，从汶山地震到玉树地震，地震似乎是我们生活中的随处可见的，然而高分辨率地震勘探原理就是利用这种地震波，所谓地震波就是利用爆炸或者是其它的人工方法使地面发生震动，这种震动就是通过波的形式向各个方向进行传播，这种波就是我们所说的地震波。波在同一种介质中可以以相同的速度进行传播，但是地下岩层由各种各样不同的性质组成，这也就造成了这种地震波碰到他们的界面的时候会发生反射和折射，由于这种反射和折射就造成了有一部分的波返回到地面上，这种回到地面上的波可以通过验波器接收并且总结各种数据资料。地震勘探就是利用这种原理，将人工所激发的地震波向地下进行传播，遇到岩层的分界面的时候进行反射波和折射波，计算这其中的时间，地震勘探就可以通过这个时间来确定界面埋藏的深度和其基本形状。地震勘探的目的就是根据人工所发射的地震波的到达的时间，还有其频率和波形来进行地下岩层的形状和构造的信息的分析。近几年，我国的地震勘探技术在不断的提高，高分辨地震勘探方法逐渐的变得成熟，传统的地震勘探的方法已經过时。高分辨地震勘探主要是分别从垂向和横向这两个方面进行了煤矿的岩层和断裂的构造的形状进行分辨的能力。本篇文章通过对于一个企业中的实例的描述进行对于高分辨地震勘探方法的发展前景进行分析。

DZQ48／24D／12A高分辨率地震仪浅层地震仪

DZQ48/24D/12A高分辨率地震仪（浅层地震仪）

DZQ48,24D,12A高分辨率地震仪（浅层

地震仪）地震仪f浅层地震仪第7卷第5期36

DZ048/24D/12A高分辨率地震仪（浅层地震仪）DzQ48高分辨率地震仪是重庆地质仪器厂在DZQ24地震仪（获2002年国家科技进步三等奖）的基础上,结合我国国情研制的新一代全中文WinXP系统下工作的真24位数字地震仪器.它既融入了该厂多年设计制造地震仪器的宝贵经验,又吸纳了当今国内外先进电子技术和设计理念,集多功能,高精度,高速度,高可靠性，良好的人机界面功能及可扩展性于一身的国内领先的地震仪.仪器可利用锤击，电火花或爆炸等作为激发震源,勘探深度从几米到上千米,也可使用延时功能获取地下更深部地层的地震资料,适用方法有:反射,折射,面波勘探,桩基检测,地脉动测量,高密度地震映象,震动测量及剪切波测试等地震勘探方法,广泛应用于水利，电力,铁路,桥梁,城建,交通等领域工程地质勘探,也适用于石油,煤田,铀矿及地下水等领域资源勘探.

技术指标：

模拟道数：48道（1,2,3,4,6,12,24,48道工作模式可选）;

9

采样率:10S,31.25s,62.5uS,125S,250S,500US,ImS,2mS,4

ms,8ms,16ms,32ms到400InS若干档;?

采样点数：512,1024,2048,4096,

8192,16384等,最大记录长达32768;?前放增益:每六道为一组，由软件可选64倍（36dB）,16倍（24dB）,4倍（12dB）,1倍；?A/D转换:采用最新,超高速?一?24位

A/D转换器；去假频滤波器：随采样率自动跟踪；在采样率的0.216倍处为一3dB,下至

120dB.并配有各种数字滤波器,截频点（一3dB处）根据需要人为设置；

频响范围：0.1HZ,4kHZ;

噪音:全频状态下小于IV;

采样延时：0,999mS;

地震勘探的高分辨率技术

编者按本文是石油科技情报研究所为石油部大庆科委提供的专题咨询调研项目之一，

信号波峰幅值平方主要是针对松辽盆地油气勘探中存在的实际问题，搜集了一些国外有关的技术资料编写而成，对于我国其它探区也具有一定参考价值。在我国各大探区，譬如说，松辽盆地的油气勘探中，不论是浅层薄泥砂互层、“三小”（小背斜、小断块，小砂体）构造还是深层古潜山构造、基岩断裂带、大三角洲砂体等隐蔽油气藏的勘探皆迫切需要提高地震法纵（垂）、横向的分辨能力。在调研近十多年来有关的文献虽不少，但因其论述观点、出发角度与目的对象皆各有不同，只有根据我国探区的实际需要，将有关成果归纳一下，分为以下三个方面作一介绍。过程中曾获得大庆物探公司技术领导的帮助，在此表示感谢。

第一部分模式分析

模式分析主要依靠数学运算与简化物理模型以合成记录与试验分析作为手段，针对在

各种波阻抗结构下，薄层（包括互层）、楔形体、透镜体断块及其各类组合体的地质模式进

行实验室的分析研究，从理论上为提高地震分辨率的有利因素、有效途径及可能性提供了依

据。

为使模试结果具有指导意义，模式分析中要作出若干基本符合实际的简化假设（如假设

薄层所在上、下介质的密度不变、泊松比值为常数、震源子波恒定等），忽略某些非关键性

参数的影响（如吸收和扩散引起的衰减、多次反射等），围绕几个主要参数（如界面上、下

的波速比值、目的层厚与深度等），模拟几种具有代表性的单元地质结构（如尖灭、透镜体、

薄层、小断块等）进行大量实验与分析，现已取得不少成果。

一、影响分辨率关键性因素的分析

纵向分辨率是区分薄层的能力，而横向分辨率是区分横向波阻抗细节变化的能力，如分

出断层、河道、岩性异体和断裂带等。

噪比值、子波频谱宽度与上限频率、相位谱和波谱形状等；纵向分辨率主要取决于信

笼统地说，也就是优势信噪比信息的频带宽度；而横向分辨率除受上述因素的影响之外，

检波点距与偏移速度的准确度也很重要。

噪比值、地震子波频谱下面首先着重分析一下影响纵向分辨率的几个关键性因素：信

地震勘探原理及方法

一、地震勘探基本原理

1.地震地质模型基本分类

2.光滑、理想弹性介质中的三维波动方程

3.无限大均匀各向同性介质中的弹性波场及特征

4.地震波的散射、反射和偏折

5.多层黏弹性介质中的弹性波场及特征

6.几何地震学原理

7.地震波速度及地震地质条件

1.1地震地质模型基本分类

1.地震地质模型

2.液态沦为弹性介质的条件

3.人工激发震源与岩层的弹性

4.常用的弹性介质模型

1.3无限大均匀各向同性介质中的弹性波场及特征

1.3.1无限大光滑各向同性介质中的平面波

1.3.2无限大均匀各向同性介质中的球面波

1.3.3地震波的动力学特征

1.3.4地震波的运动学特征

1、动力学特征（动力学参数）

2、运动学特征（运动学参数）

3、动力学特征的彰显：远近震源处的加速度波形变化

球面扩散、振动图和波剖面谱分析

4、运动学的原理和定理：huygens、fermat、snell 5、时间场和射线的关系

6、基本概念：射线、视速度、频波关系、波数、波长

动力学信息（反映动力学特征的信息）

振幅、频率、波形、稀释膨胀、极化特点、连续性等特征。

运动学信息（反映运动学特征的信息）

传播时间(旅行时间)、传播时间-空间距离的关系、波的传播路径、地震速度等特征

1.4地震波的反射、透射和折射

1.平面波的散射和反射

2.弹性分界面上的波型转换和能量分配

3.球面波的散射、反射和偏折

4.地震面波

1、斯奈尔定理（包含散射定理、反射定理）

2、波的转换（同类波、转换波）

3、能量分配zoeppritz方程

高分辨率卫星影像在三维地震勘探测量中的应用

２００７年１２月　物　探　装　备　第１７卷第４期　

高分辨率卫星影像　在三维地震勘探测量中的应用　

马志航　刘英伟　（东方地球物理公司装备事业部塔里木作业部，新疆库尔勒８４１００１）　摘　要　马志航，刘英伟．高分辨率卫星影像在三维地震勘探测量中的应用．物探装备，２００７，１７（４）：２９７￣３０１　高分辨率卫星影像具有获取方便、分辨率高等特点。在牙哈三维物探工区利用高分辨率卫星影像，结合Ａｕｔｏ—　ＣＡＤ和ＴＧＯ等软件功能，对这一复杂工区的物理点在室内进行合理地偏移设计，野外测量时直接放样偏移后的　物理点，减少了野外测量的工作量，提高物理点选点的质量和位置精度。　关键词　物探测量　卫星影像　ＡｕｔｏＣＡＤ应用ＴＧＯ应用　高分辨率　ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｍａ　Ｚｈｉｈａｎｇ　ａｎｄ　Ｌｉｕ　Ｙｉｎｇｗｅｉ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｉｍａｇｅ　ｔｏ　３－Ｄ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．　ＥＧＰ，２００７，１７（４）：２９７～３０１　Ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｉｍａｇｅ　ｉｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｅａｓｙ　ａｃｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｙａｈａ　３－Ｄ　ｇｅｏｐｈｙｓｉ—　ｃａｌ　ｗｏｒｋ　ａｒｅａ．Ｕｓｉｎｇ　ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｉｍａｇｅ　ａｎｄ　ｉｎ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＡｕｔｏＣＡＤ　ａｎｄ　ＴＧＯ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｉｎｄｏｏｒ　ｓｈｉｆｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｏｉｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｗｏｒｋ　ａｒｅａ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｓｔａｋｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓｈｉｆｔｅｄ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｏｉｎｔｓ　ｉｎ　ｆｉｅｌｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｎ　ｆｉｅｌｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ—ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｏｉｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｉｍａｇｅ。ＡｕｔｏＣＡＤ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＴＧＯ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　

地震勘探折射波法

摘要：

1.地震勘探折射波法概述

2.折射波法的原理

3.折射波法的应用

4.折射波法的优势与局限性

5.我国在地震勘探折射波法方面的发展

正文：

地震勘探折射波法概述

地震勘探折射波法是一种在地震勘探中广泛应用的技术方法，通过对地震波在地下介质中的传播特性进行研究，从而获取地下构造和物质性质的信息。折射波法在地震勘探领域有着重要的意义，为资源勘查、地质灾害预测等方面提供了有力支撑。

折射波法的原理

折射波法是根据地震波在地下介质中传播时，因介质密度、速度等物理性质的变化而产生的折射现象进行研究的。当地震波从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，即波的传播方向发生改变。通过分析折射波的传播特性，可以推断地下介质的结构和性质。折射波法的原理主要基于地下介质中的波场分布和波的传播规律。

折射波法的应用

折射波法在地震勘探中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面： 1.区域构造调查：通过分析折射波在地下介质中的传播特性，可以推断区域的构造格局和构造演化历史。

2.资源勘查：折射波法在石油、天然气、煤炭等资源勘查中发挥着重要作用，有助于提高资源勘查的效果和准确性。

3.地质灾害预测：折射波法可以用于分析地震波在地质灾害易发区的传播特性，从而预测地质灾害的发生可能性。

4.工程地质勘察：折射波法在工程地质勘察中具有重要意义，有助于为各类工程建设提供地质依据。

折射波法的优势与局限性

折射波法在地震勘探中具有一定的优势，如分辨率高、探测深度大等。但同时，折射波法也存在一定的局限性，如受地下介质物理性质变化影响较大，数据处理和解释较为复杂等。

我国在地震勘探折射波法方面的发展

我国在地震勘探折射波法方面取得了显著成果。在理论研究方面，我国学者对折射波法的原理进行了深入探讨，为实践应用奠定了基础。在技术发展方面，我国已经掌握了折射波法的各项关键技术，并在资源勘查、地质灾害预测等领域取得了实际效果。

SI数据采集系统在高分辨地震勘探中的特点分析

ｌ０　能源技术与管理　２００８年第６期　

ＳＩ数据采集系统在高分辨地震勘探中的特点分析　

张玉良　，潘树仁ｚ，何黄生　（１＿江苏煤炭地质物测队，江苏南京２１００４６；２．江苏煤炭地质局，江苏南京２１００４６）　

［摘要］在过去的２０年里，煤炭系统较好地实现了落差大于等于５　ｍ断层、煤层５　ｍ起伏　的三维地震勘探。受大道距（１０－２０　Ｉｌ１）、高频检波器的幅频响应、狭长束状观测系统　炮检方位角变化引起频率降低等因素的影响，约束了分辨率的提高，勘探地质成果　精度落后于矿井回采要求。ｓＩ地震数据采集系统、以小道距、不组合、单点宽频数字　检波器接收、无采集站的宽频带、高密度、高保真度、高精度的数据采集方法的独有　特点，在更大范围内进一步提高垂向、横向分辨率，为适应煤矿回采对小地质构造　勘探的要求，提供了一个较为完善的数据采集系统，为煤炭二、三维地震勘探精度　的提高，探测落差小于５　ｉｎ的断层、控制直径小于１５　ｍ陷落柱等微小地质构造成　为可能。　［关键词］ｓＩ数据采集系统；高密度；高保真度；高分辨率；数字检波器　［中图分类号］Ｐ６３１．４［文献标识码］Ｂ［文章编号］１６７２－９９４３（２【）（）８）０６一Ｏ０１Ｏ－Ｏ３　

１　当前地震勘探制约分辨率提高因素的　

简要分析　

自高分辨地震勘探技术应用于矿井二、三维　

地震勘探以来，随着地震数据处理技术水平的提　高，在探测采区落差等于小于５　１１３断层，控制煤层　

小于５　ｉｎ起伏，控制地质异常体（如陷落柱）位置，　计算煤层厚度，有效圈定岩浆岩侵蚀范围等方面　

发挥了巨大作用，为优化开采设计、提高储量可信　

度、保障安全生产等方面提供了可靠资料。　

但随着煤矿开采的需要，对高分辨地震勘探　

精度的要求越来越高，甚至提出了探测落差１—２　ｍ　的断层，直径５～１０　１ＴＩ的陷落柱，砂岩透镜体充填　

煤层的范围，煤层顶、底板的力学性质，煤层内裂　隙发育情况等。针对上述难点，现有仪器装备及相　