地震勘探原理复习

一、名词解释：

1．人工地震：由人工作用产生的地震，人们通过用炸药爆炸、敲击振动，引起地动，产生地震波，用仪器测量这些地震波（速度、到达时间等），目的是了解地下介质的分层情况、界面的埋藏深度，构造分布等。

2．地震子波：由震源激发、沿着地层向下传播，传播一段距离后波形逐渐稳定下来，形成具有一定形状和延续时间的波形，在地面、井中接收，接收到的振动信号就称为地震子波。 3．波前：把某一时刻tk，所有刚刚振动的质点构成的一个空间曲面，叫tk时刻的波前，它是地震波传播的最前沿的空间位置。

4．波尾：由刚停止振动的所有质点构成的空间曲面，叫tk时刻的波尾，在波尾以内的各质点都已停止了振动，恢复了平静，其质点位移也为零，即波已经传过去了。

5． 波面：波从震源出发向四周传播，在某一时刻，把波到达时间各点所连成的面，称波阵

面，简称波面。

6．振动曲线：质点振动的曲线

7．波动曲线：把介质中某点在不同时刻的位移画在同一图上(某点振动位移与时间的关系)；或在同一时刻各点的位移画在同一图上 (各点振动位置与各点位置的关系)。 8．波剖面：地震勘探中，沿测线画出的波形曲线。

9．惠更斯原理：波在传播过程中，任一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，形成子波前，这些子波前的包络面，就是新的波前面。 10．费马原理：波沿射线传播的时间是最小的

11．地震波的干射：当来自不同方向的两个或两个以上的地震波相遇时，按照叠加原理，发生能量增强或减弱的现象，称为地震波的干涉。

12．地震波的绕射：当地震波通过弹性不连续点时，如果这些地质体的大小与地震波的波长大致相当，则这种不连续的间断点可以看作是一个新震源。新震源产生一种新的扰动向弹性空间四周传播，这种波在地震勘探中称为绕射波，这种现象称为绕射。

13．地震波的衰减：波前扩散（在均匀介质中，波为球面波，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但总能量保持不变，而单位面积上的能量减少，这就称为球面扩散(波前扩散)。其能量(振幅)衰减规律是振幅与传播距离成反比。 ） 吸收衰减（实际介质并非是完全弹性介质，故波在实际地层中传播时，能量的衰减要比在弹性介质中快，这种衰减称为介质对波的吸收衰减。介质吸收的这部分能量主要用于克服质点的内摩擦，变成热能损耗掉了。 ）

14．时距曲线：波从震源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t，同观测点相对于激发点（坐标原点）的距离x，之间的关系。

15．正常时差：对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波旅行时与以零炮检距（自激自收）进行观测得到的反射波旅行时之差，这纯粹是由炮检距不为零引起的，这种由炮检距引起的时差定义为正常时差。

16．动矫正：在水平界面情况下，从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt，得到x/2处的t0时间。t0 = t- Δt

17．倾角时差：界面倾斜，倾角为ф，测线与界面倾向一致，这时虽然还有OS=OS’=x ，但 t不等于t’，它们之差称为倾角时差，这是由于界面倾斜引起的。也可以说是由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。 18．炮检距：炮点到地面各观测点的距离

19．平均速度：层状介质中地层的总厚度除以波在垂直层面的方向旅行的总时间。（随x增大，平均速度<三层介质的真正速度。） 20． 回折波：地震波从震源出发，向地下传播到某一深度，还来不及到达分界面，就沿着

一条圆弧返回到地面，把这种波叫做回折波。

21．观测系统：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。 22． 地震排列：在具体施工中，每条测线都分成若干观测段，逐段进行观测，每次激发时

所安置的多道检波器的观测地段称为地震排列。 23． 炮间距—指相邻激发点之间的距离，d。 24． 道间距—指相邻接收点之间的距离，Δx。调查目的不同，道间距不同，道间距小，测量精度高。 25． 偏移距—指激发点离最近一个接收点的距离，等于最小炮检距，x0。一般为道间距的

整数倍， x0=μΔx 。

26． 炮检距—第i道到激发点之间的距离，xi。 xi =x0+(i-1)Δx 27． 最大炮检距—炮点与最远一个检波器的距离，xmax与探测深度相关，一般为目的深度的0.7-1.5倍。 28． 排列长度—L=(N-1) Δx。显然道间距大，排列长度大，工作效率高，但排列长度不宜

过大，过大相位追踪对比困难，远处能量衰减大。 29． D为反射点间距，D= Δx/2 30． 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。 31．多次覆盖: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。

32．组合的方向特性：通常用组合后总振动的振幅与组合前单个检波器接收到的振动的振幅的n倍之比值来表示组合对来自不同方向的波的相对加强或压制效果，Φ(n,Δφ)称为组合的方向特性。

33．.剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射时间与共中心点处的tom之差称为剩余时差。

34．均方根速度：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

35.叠加速度：对道集内某个反射波同相轴用不同的速度进行动校正，并分析动校正后的叠加效果，其中叠加效果最好的那个速度就是该反射波的叠加速度。 36．波组：比较靠近的若干物性界面产生的反射波的组合。

37．波系：指两个或两个以上波组所构成的反射层系。

38．反射标准层：反射波能量强，特征较明显，连续性好，能长距离追踪，称为反射标准层。

39．不整合：指上下两个地层为不连续沉积，其间有较长的沉积间断，沉积间断其间，原有的地层遭到剥蚀。

40．平行不整合：上下两套地层的产状是平行的，

41．角度不整合：上下两套地层的产状是不同的，成角度接触关系，

二、填空

1． 物探方法：重力勘探 磁法勘探 电法勘探 地震勘探

2． 反射波法原理：基本原理（回声测距原理） S=vt/2

3． 实际地震勘探的基本环节：野外资料采集，室内资料分析，室内资料解释 4． 找油方法：地质法，物探法，钻探法，综合法 5． 形成区：破坏区，塑性带，弹性形变区

6． 直达波时距曲线：直达波时距曲线：t = x/v 7． 组合的统计特性

8． 当组内距大于随机干扰的相关半径时，经过组合后，有效波相对于随机干扰的信噪比要

提高 √n倍。

9． 平均速度一定小于或等于均方根速度。4射线平均速度、平均速度、均方根速三者有左

图所示关系。

三、

1．物探的方法简介。

重力勘探(利用岩石、矿物(地层)之间的密度差异 ,引起重力场变化, 产生重力异常,用重力仪测量其异常值,根据异常变化情况反演地下地质构造情况) 磁法勘探(利用岩石、矿物(地层)之间的磁性差异,引起磁场变化,产生磁力异常,用磁力仪测量其异常值,根据异常变化情况反演地下地质构造情况) 电法勘探(利用岩石、矿物(地层)之间的电性差异,引起电(磁)场变化,产生电性异常,用电法(磁)仪测量其异常值,根据异常变化情况反演地下地质构造情况) 2.折射波的形成条件： （1）下面介质的波速要大于所有上面介质的波速 （2）入射角是以临界角I 入射 3．折射波的特点

(1) 射线是以临界角i出射的一束平行直线且垂直于波前面； (2) 波前面是一平面，与界面的夹角为 i ；

(3) AM是折射波的第一条射线，称临界射线，M点是折射波的始点，它也是反射波射线; (4) 折射波存在盲区，盲区范围Xm=2h*tani，所以折射波必须在盲区以外才可观测到，并且，h增大→Xm增大； 4．正常时差特点：

（1） 各点正常时差不同；

（2 ）正常时差与x成正比，对同一个反射界面来说，随x增大，正常时差增大； （3） 正常时差与t0、v2、h成反比，t0增大，时差减小；对地面同一检波器来说，接收到的深层反射界面的正常时差比浅层的小；所以，浅层时距曲线陡，深层时距曲线缓。 5．动矫正目的：使得共炮点道集的反射波同相轴能反映地下界面的实际产状，右图的绿点表示实际反射点的位置，而黄点表示的是时距曲线上对应的位置，棕点表示动校正后的时距曲线位置。

6．折射波时距曲线的特点：直线，斜率为_______；截距为________；始点坐标为______；盲区为_______

7．反射波、直达波、折射波时距曲线的关系 直达波TDC是反射波TDC的渐近线;

反射波TDC与折射波TDC相切,切线斜率tgθ=1/v1;

直达波TDC与折射波TDC相交，相交处为超前时间，当xOR时，折射波是初至波; 8．时距曲线方程推导思路：

（1）做出一个等效界面，使这个等效界面的一次反射波相当于原来界面的全程二次反射波。 （2）用等效界面的法线深度及倾角，写出它的一次反射波时距曲线方程。

（3）找出等效界面参数h，φ，和原界面参数h，φ的关系，带入等效界面一次反射波时距曲线方程中，即可得原界面的全程二次反射波时距曲线方程。

9．共炮点与共反射点时距曲线的异同

10．有效波和干扰波的主要区别：

频谱有差异（采取滤波和室内的频率滤波处理） 传播方向的差异（检波器组合法）

动校正后剩余时差的差异（野外多次覆盖、室内水平叠加技术） 出现规律的差异（多次叠加、组合法） 11．炸药激发条件

药量选择（对于小药量，能量随药量正比增加；对于大药量，药量增大到一定值后，振幅不随药量的增加而增大。能量主要用于破碎带。主频与药量成反比，小药量产生地震波的频率高于大药量产生的频率，大药量不利于产生高频，所以药量要适中。炸药包的形状，球状最佳，长柱状次之。）井深：（潜水面以下，最好在潜水面以下3-5米。 潜水面的强反射作用可以增强反射波能量，减少干扰波能量。）岩性（松软岩石中激发---地震波的频率低 坚硬岩石中激发---地震波的主频高，但是吸收严重 潮湿可塑性岩层---地震波能量强，如胶岩、含水粘土、泥岩、充水砂岩等）

12.组合原理

若反射界面很深，则反射波到地面时，与地面的夹角特别小（因为深层速度很高，浅层速度较小 ，所以一般认为有效波近似垂直入射）。

有效波近乎同时到达检波器，几个检波器的信号加在一起做为一道输出则因同相迭加振幅显著加强。

而干扰波多出现在浅层，传到各个检波器的信号有先有后，迭加时就不同相反而被削弱，若△t干正好是波的半个周期时，则干扰波就认为相互抵消了。 13．组合参数对方向特性的影响

1 组合点数n的影响

通放带边界为1/2n，n越大通放带越窄，压制带越宽。这就是说，检波器个数越多，对干扰波压制范围越宽，并且n越大，压制带极值越低，即压制带内 的平均值越小，压制效果越好。

2 组内距△x的影响

保持n不变，△x增大使给定V*值的波向压制带内移动（y变大了），这等于通放带变窄，压制带变宽。

14．多次覆盖压制原则：利用动校正后有效波和干扰波之间剩余时差的差异。 15.剩余时差的特点：

剩余时差是二次曲线(抛物线)；

剩余时差与X2成正比，即各叠加道剩余时差是不同的，叠加时为不同相叠加，总有一部分能量抵消，所以，叠加后能量总振幅小于单个能量振幅，从而压制了多次波。Ppt11-13 16． 动校正时将产生两种情况： (1)正常时差正好被校正掉，双曲线变成直线(t=t0直线)，不存在相位差(剩余时差)，叠加为同相叠加，结果振幅增强(一次反射波)。

(2)正常时差校正不完全，双曲线变成曲线(不是直线)，各道间仍有相位差(存在剩余时差)，叠加为不同相叠加，结果振幅变小(多次波，随机干扰)。

17．地震波速度的影响因素：

弹性模量，岩性的影响，岩石密度，孔隙度，埋深的影响，压力影响，孔隙流体对波速的影响。

18．等效速度的意义：

倾斜界面情况下共中心点道集的叠加效果存在两个问题，即反射点分散和动校正不准确。引入等效速度后，用Vφ按水平界面动校正公式，对倾斜界面的共中心点道集进行动校正，可以取得很好的叠加效果，没有剩余时差。但不应忘记，从地质效果来说，反射点分散的问题并没有解决，这个问题只能用偏移叠加才能妥善解决。 19．地震刨面上波的对比标志：（四点）

振幅标志，波形标志，相位标志，时差规律。

总之，反射波对比的基本原则是，振幅显著增强，波形相似，同向轴圆滑并有一定的延伸长度。一般的讲，反射波的特性是比较稳定的，横向上若有变化也是渐变的。

20．地震刨面的对比方法：

相位对比，波组对比，刨面间的对比，运用地质规律对比解释，对比时应注意的问题（偏移问题，认准波的性质搞清波的来源） 21． 断层在地震刨面上的识别标志：

（1） 反射同向轴突然减少或增多（2）波组波系错乱（3）地震刨面上反射层产状发

生突变（4）同向轴扭曲现象是小断层的标志（5）地震刨面上出现波形杂乱带或空白带，使对比难以进行。（6）异常波的出现 22． 断层在水平切片上的识别标志

（1）同向轴错乱（2）同向轴走向突变（3）同向轴宽度突变

23．背斜在地震剖面上的基本特征

水平叠加剖面上的背斜，要比地下真实背斜宽、两翼平缓些，但顶点位置不变。 （1）两翼越陡，畸变越严重； （2）埋深越大，畸变越严重。 24．向斜在地震剖面上的基本特征

（1）在水平叠加剖面上，缓向斜（曲率中心在地面之上）只是宽度比地下实际向斜的宽度稍窄一些，最低点的水平坐标保持不变。

（2）当向斜变陡，或形态不变深度增加时，在地震剖面上的宽度将变得更窄。 （3）当曲率中心正好在地面时，则向斜在地震剖面上变成一个点。

（4）当曲率中心在地面之下，在发生反转现象，向斜在地震剖面上表现为背斜（回转波的一部分）。

四．公式

1． 反射系数R定义式：在垂直入射时，反射波和入射波振幅之比，用R 表示。 即R＝A反/A入

反射系数计算公式：据反射理论可证明，当波垂直入射到反射界面时，反射系数R为

反射系数一般形式：

2．水平界面的共炮点反射波时距曲线方程：

3．正常时差公式：

4．倾斜界面的共炮点反射波时距曲线方程

5．倾角时差公式:

6．平均速度计算公式：

7．最大穿透深度

10． 折射波时距曲线方程：

11． 交叉时公式：

12.滤波方程：

上式反应，组合后信号频率不变，振幅增强

13．均方根速度公式：

14．等效速度：

倍，相位为组合中心处检波器相位

15．DIX公式：

五．图

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