《地震勘探原理》考试复习资料

《地震勘探原理》考试复习资料1、油气勘探的三种方法：1、地质法：(GeologyMethod)2、地球物理方法：(ExplorationMeth3、钻探法：DrillWay(Log/Well)4、综合方法：地质、物探(物化探)、钻探结合起来，进行综合勘探。2、地球物理勘探方法概念及分类：它是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础，用专门的仪器设备观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律，进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探，叫地球物理勘探，简称物探。相应的各种勘探方法，叫地球物理勘探方法，简称为物探方法。分类：地震勘探弹性差异重力勘探密度差异磁法勘探磁性差异电法勘探电性差异地球物理测井3地震勘探:在油气勘探中，地震勘探已成为一种最有效的方法。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，以查明地下的地质构造，从而来确定矿藏（包括油气、矿石、水、地热资源等）等的位置，以及获得工程地质信息。地震勘探所获得的资料，与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使用，并根据相应的物理与地质概念，能够得到有关构造及岩石类型分布等信息4、地震勘探基本原理：利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异(ElasticityPropertyDifference)引起弹性波场变化(ElasticityFiled)产生弹性异常(速度不同)(ElasticityWavesAbnormal)用地震仪测量其异常值(时间变化)(Seismograph)根据异常变化情况反演地下地质构造情况(InversionGeologicalStructure5、自激自收：6、地震勘探的主要工作环节。野外数据采集室内资料处理地震资料解释第一章一、名词1、地震波运动学：研究在地震波传播过程中的地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，即研究波的传播规律，以及这种时空关系与地下地质构造的关系。它是用波前、射线等几何图形描述波的运动（传播）过程和规律，与几何光学的一些原理相似，所以也称为几何地震学。2、地震波动力学:研究地震波在传播过程中波形、振幅、频率、相位等特征的及其变化规律，以及这些变化规律与地下的地层结构，岩石性质及流体性质之间存在的联系。地震波动力学是从介质运动的基本方程(波动方程)出发来研究地震波的传播特点的。从能量的角度来研究波的特征。3、波动－－就是振动在介质中的传播。波动产生的条件：①振动是波动的源；②具有传播的介质。4、弹性波--在弹性介质中传播的波称为弹性波。形成条件：要有能传播弹性波的介质—弹性介质，以及在弹性介质中有振动。5、地震波:一种在岩层中传播的，频率较低(与天然地震的频率相近)的波，是弹性波在岩层中传播的一种通俗说法。地震波是一种在岩层中传播的弹性波6、波阵面—波从震源出发向四周传播，在某一时刻，把波到达介质内各点所连成的面，简称波面。波前—某一时刻介质中刚开始振动的各质点的曲面。波后—某一时刻介质中刚停止振动的质点构成的曲面，也叫波尾。波面是用面表示，而不是曲线。特征：波面上各质点的振动是等时和同相位的，因此波面又叫等相面。7、波线—在一定条件下，认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所观测的一点P。这是一条假想的路径，也叫射线。是用来描述波的传播路线的。8、振动曲线——某点振动随时间的变化的曲线称为，也称振动图9、波形曲线—把在同一时刻各点的位移画在同一图上形成的曲线。波形曲线表示某时刻各点振动位置与各点位置的关系。地震勘探中，沿测线画出的波形曲线，也称波剖面10、波长λ——是描述波的空间分布的一个特征量，对于正弦波，当质点从平衡位置又回到平衡位置的最小距离，称为波长。波源每振动一次，波就前进一个等于波长的距离，V=λf。波长的倒数称波数k，表示在单位距离上波的个数。11、视速度—当波的传播方向与观测方向不一致(夹角θ)时，观测到的速度并不是波前的真速度V，而是视速度Va。同样，此时的波长为视波长λa。Va=V/sinθ。λa=λ/sinθ12、波阻抗:指的是介质(地层)的密度和波的速度的乘积(Zi=ρiVi，i为地层)，在声学中称为声阻抗，在地震学中称波阻抗。14.纵波:质点振动方向与波的传播方向一致，传播速度最快。15.横波:质点振动方向与波传播方向垂直,速度比纵波慢，速度为纵波约0.7倍。16.体波:在介质的整个立体空间中传播的波，称为体波。17.面波:在自由表面或岩体分界面上传播的波。17、地震子波:爆炸产生的是一个延续时间很短的尖脉冲，这一尖脉冲造成破坏圈、塑性带，最后使离震源较远的介质产生弹性形变，形成地震波，地震波向外传播一定距离后，波形逐渐稳定，成为一个具有2-3个相位（极值）、延续时间60-100毫秒的地震波，称为地震子波。18、折射波:当入射波大于临界角时，出现滑行波和全反射。在分界面上的滑行波有另一种特性，即会影响第一界面，并激发新的波。在地震勘探中，由滑行波引起的波叫折射波(refractions)，也叫做首波(HeadWave)。折射波与透射波的速度相同，由斯奈尔定律知道，折射角等于临界角，折射波始终以临界角从界面向上射出。折射波的产生的条件：1）入射高速介质所产生的波2）入射波以临界角或大于临界角入射19.滑行波:当入射波大于临界角时，出现滑行波和全反射。20、时距曲线：表示波从震源出发，传播到测线上各观测点的旅行时间t，同观测点相对于激发点的距离x之间的关系曲线。21、正常时差:水平界面时，对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射旅行时之差。这是由于炮检距不为零引起的时差。--界面水平时的正常时差22、回折波：二、定理1、费马原理：费马原理指出波在各种介质中的传播路线，满足所用时间为最短的条件(旅行时为极小)。这条路径正是垂直于波前面的路径，即射线路径2、惠更斯原理：波在传播过程中，任意时刻的波前面上的每一点都可以看作是一个新的点震源，由它产生二次扰动，形成元波前，且以后时刻的新波前面的位置就是该时刻波前面所激发的所有二次波的包络面。反映了波传播的空间位置、形态。根据这个原理可以由已知t时刻波前面去求出t+Δt时刻的波前面的位置。3、SNELL定律：PVVVVVVSiSiPipiSSPpSSPPsinsin..........sinsinsinsin2222221120220tVxtttVp1,Vs1,Vp2,Vs2,......Vpi,Vsi—为各层的纵波、横波速度P—为一常数，称为射线路径参数。三、公式推导2、水平界面、倾斜界面反射波、透过波时距曲线：3、水平层状介质透过波、反射波垂直时距曲线第二章一、概念1、频谱：一个复杂的振动信号，可以看成是由许多简谐分量叠加而成；那许多简谐分量及其各自的振幅、频率和初相，就叫做复杂振动的频谱。2、傅里叶变换：如果u(t)是一个满足狄利克莱条件的非周期函数，它还是可以表示为许多谐振分量的叠加。这些谐振动分量的频率是连续分布的，得到的展开式不是级数，而是积分，通常写成—付立叶变换3、线性时不变系统：特点：1）设输入x1(t)产生的输出为y1(t)。输入x2(t)产生的输出为y2(t)，a、b为任意常数。如果输入ax1(t)+bx2(t)，恒有输出为ay1(t)+by2(t)则称这个系统是线性的。2)设输入x(t)产生的输出为y(t)．如果对于任意τ值，输入x(t+τ)所产生的输出为y(t+τ)，则称这个系统是时不变的。4、主频ω0：频谱极大值所对应的频率。5、频带宽度：频宽Δω=ω2-ω1为振幅谱等于最大值的0.707倍处的两个频率值之间的宽度。6、采样定理：若采样频率为fs时，信号频率为f，则满足这样的条件，即当采样频率fs大于信号频率f的2倍时，采集到的离散信号才能完全恢复原来的连续信号。7、假频：某一频率的连续信号，在离散采样时，由于采样频率小于信号频率的两倍，于是在连续信号的每一个周期内取样不足两个，取样后变成另一种频率的新信号，这就是假频。假频的频率fa同采样频率为fs、信号频率为f之间的关系是：当fsf1/2fs时，有二、简述1、傅里叶变换的基本性质：1）唯一性定理所谓唯一性是说u(t)和S(ω)是一一对应的。用符号表示:2）线性叠加定理设有N个函数分别是的谱，则是为N个常数（可以是实数，也可以是复数）3）时标变换定理：设则或1、直达波时距曲线方程：是一直线。vxtdeStutj)(21)(dtetuStj)()(ffs2safff)()(Stu)(),(),(21tututuN)(,)(),(21NSSS)()(),(21tututuN)()()()()(22112211NNNNSaSaSauatuatuaNaaa,,21)()(Stu)()/(aSaatu)/(1)(aSaatu4）时延定理设τ是一个实值常量，而则有5）褶积定理则有2、滤波参数选择的基本原则：有效波与干扰波频谱不重叠时，滤波器中心频率应与有效波主频相同；通频带越窄，选择性越好，但分辨能力降低，只适用于厚层的研究，反之亦成立；地层变深，地震波主频降低，因此应采取时变滤波器；应首先对地震资料进行频谱分析，做频率扫描，了解有效波和干扰波的频谱规律，通过试验选取合适的滤波器。3、线性时不变系统的滤波方程：若输入信号和相应的频谱为：系统的时间响应和频率响应为：通过系统后输出信号和相应的频谱为：则有第三章一、名词1、有效波：那些可用解决地质问题的波，如反射波、折射波等。2、干扰波：是指妨碍追踪和识别有效波的波，如面波、多次反射波。3、规则干扰4、随机干扰5、空间假频6、空间取样定理：空间采样间隔必须（道间距）小于视波长的一半，即在一个视波长内空间采样不能少于两个点，否则产生空间假频，即不满足采样定律。7、观测系统—指地震波的激发点和接收点的相互位置关系，或激发点与接收排列的相对空间位置关系。观测系统可分：纵测线观测系统和非纵测线观测系统道间距—指相邻检波器之间的距离，Δx。炮间距—指相邻两炮之间的距离，υ。偏移距—指炮点离第一个检波器的距离，等于最小炮检距，μΔx。覆盖—如果某一段界面上的反射波能被排列接收，称这段界面受到覆盖或受到追踪.8、多次覆盖：是指对被追踪界面的观测次数而言，n次覆盖即对界面追踪n次。9、共炮点10、共中心点：如果观测到的记录都来自R点反射（界面为水平层），R点就叫这些道的共反射点(CRP)或共深度点(CDP)。如果共反射点R点在地面的投影正好与地面炮点和接收点中点M重合，称M点为共中心点。这些道组成的道集是R点的共反射点道集。如果界面倾斜，观测到的不都是R的反射，则称这些道集为以M点对称的共中心点道集。11、共接收点12、低速带：在地表附近的一定深度范围内，地震波的传播速度往往要比它下面的地层地震波速低得多，这个深度范围内的地层称为低速带。13、三维地震（概念、规律）：三维地震观测系统，就是在一个观测面上进行的观测，对所得资料进行三维偏移叠加处理，以获得地下地质构造在三维空间的待征)()(Xtx)()(Hth)()(Yty)()()(thtxty)()()(HXY)()(StutjeStu)()()()(11Stu)()(22Stu)()()(*)(2121SStutu二、简答1、野外地震勘探工作包括试验工作和生产工作，试验工作内容、生产工作内容1、试验工作——干扰波的调查（类型、特点）——地震地质条件的了解，低速带、潜水面、地质构造特性等——激发、接收条件的选择2、生产工作——地震测量：把设计中的测线实际布置到工作地区定出激发点、接收点（排列）的位置，绘制测网图。——地震波的激发：测定的炮点钻激发井，下炸药。——地震波的接收：使用地震检波器、电缆线、野外地震仪等设备。2、干扰波类型及特点干扰波类型：规则