地震勘探原理知识点总结
(3)三分量检波器观测法
(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。
从地震记录中可以得到干扰波的视周期和视速度等基本特征参数
(2)直角排列
适用于不知道干扰波传播方向的情况
Δt1和Δt2的合矢量的方向近似于干扰波的传播方向
③在资料处理中,需要对共激发点记录进行抽道集,得到大量的共中心点道集记录,然后进行速度分析、动校正、水平叠加或偏移归位等处理,最终得到用于资料解释的成果数据;
④在速度分析或某些偏移处理时,为了增加数据量或提高处理质量,需要抽取共炮检距记录,用于特殊分析和处理。
6.CSP——CMP:处理中常用记录
叠前反演:AVO,EI(弹性阻抗反演)
虚反射(ghost):是指从震源先到达地面或潜水面发生反射后,再向下传播到地下界面形成的反射波。
多次反射波(Multiples):当地下存在强波阻抗界面时,可能产生多种形式的多次反射波。其特点与正常反射波相似,时距曲线斜率较一次波大。
(2)无规则干扰(随机干扰)
主要指没有一定频率,也没有一定传播方向的波,它们在记录上形成杂乱无章的干扰背景
二.野外观测系统
1.观测系统:地震波的激发点和接收点的相互位置关系
排列:震源与检波器组中点位置(中心道)之间的关系
排列的类型(二维):
纵排列:端点激发排列和中间激发排列
非纵排列
交叉排列
(二维)观测系统的图示方式:时距曲线
综合平面图:非纵侧线:T型,L型
纵侧线:中点激发,单边激发,端点激发
2.布设地震侧线的基本要求
@A~Q和f~Q的关系(课本79)
@增大有效波能量的两个途径:增大振幅,如适当加大药量,但受到一定的限制
增大信号的延续时间Δt,但信号的延续时间过长又降低了地震勘探的分辨能力。
@非炸药震源使用最广泛的是可控震源
@可控震源的工作原理与记录过程:课本80-81
3.控震源相对炸药震源的优越性:
①不产生地不传播的振动频率,从而节约能量
④选择接收和记录地震波的最佳条件,包括最合适的观测系统、组合形式和仪器因素的选择等。
生产工作过程:地震队的组成
(1)地震测量:把设计中的测线布置到工作地区,在地面上定出各激发点和接收排列上各检波点的位置
(2)地震波的激发
陆上地震勘探的震源类型:炸药震源和可控震源。激发方式:炸药震源的井中激发、土坑等。激发井深:潜水面以下1-3m,(6-7m)。
*采集站:
*矢量保真度:矢量保真度是指每个分量互相耦合的信号量度
8.地震仪的4个发展阶段
模拟光点记录地震仪
模拟磁带记录地震仪
数字磁带记录地震仪
遥测地震仪
9地震仪的记录过程(课本91)
10.地震品质分析(PPT)
11.野外采集参数的确定
①最大偏移距Xmax,炮点与排列中最远一道的距离,应大致等于最深目的层的埋深
共反射点记录CRP:-垂直于共炮检距线的垂线表示共中心点(界面水平时为共反射点或共深度点)的位置,此线上各点接收到来自地下同一反射点的反射,由此组成的记录称为共反射点记录.
5.比较4种记录的差异及其在地震勘探中的应用
①共激发点和共接收点记录用于求取激发点和检波点的静校正量;
②在野外作业中,通过显示共激发点记录实行记录质量的监控;
①测线应为直线,保证所反映的构造形态比较真实;
②测线应该垂直构造走向,其目的是更加真实的反映构造形态,为绘制构造图提供方便。
3.观测系统图示方法(见课本75页及课件)---三维观测系统图示方法
4.多次覆盖:一次覆盖或多次覆盖(multiple coverage)指对被追踪的界面所观测的次数。
多次覆盖的优点:提高信噪比;处理中得到多种信息的记录(CSP,CMP,CRP,CO)
叠前偏移输入记录:CMP,CFP(共聚焦点),CIP(共成像点),CA(共入射角道集)
三.地震波的激发与接受
1.对激发的基本要求
①激发的地震波要有足够的能量,以利于反射波法查明地下数千米深度范围内的一整套地层的构造形态
②激发产生的有效波与干扰波之间在能量,频谱特性等方面要有明显的差异,有利于记录有效波
爆炸震源是地震勘探中广泛采用的。如重锤、连续震动源、气动震源等,但陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药。海上地震勘探除采用炸药震源之外,还广泛采用空气枪、蒸汽枪及电火花引爆气体等方法。
海上没有面波。不受复杂地表起伏影响,风化壳影响也小,相对质量要好些。采集时候用船托缆,方便。但海上的多次波相当强,去多次是处理必须仔细进行的。
③激发的地震波要有较高的分辨能力,适用于精细地震勘探和开发地震的要求
④在同一工区内使用的震源类型、激发参数(激发岩性、激发井深、药量等)、记录特征等应该保持基本一致,即记录面貌的一致性和稳定性。
2.影响激发波形特征的主要因素、A~Q和f~Q的关系
@药量的大小、爆炸介质的岩性、药包形状及其与爆炸介质的耦合等因素,对地震波的形状,振幅,频率等特点有重要影响。具体见课本79或课件
四.低(降)速带测定与静校正
1.*低速带:在地表附近一定深度范围内,地震波的传播速度往往要比其下面地层的波速低得多,该深度范围的地层称为低速带
*降速带:某些地区,在低速带与相对高速地层之间,还有一层速度偏低的过
共激发点记录CSP:-从激发点出发的45°斜线代表一个排列,在此线上所有的接收点有共同的激发点,属于同一激发点的各道记录称为共激发点记录。
共接收点记录CRP:从接收点出发的-45°斜线代表地面同一接收点位置,此线上不同激发点的所有道都是同一地面点接收,由此组成的记录称为共接收点记录。
共偏移距记录CO:与激发点线平行的水平线表示等炮检距情况,各接收点的炮检距都相等,由此形成的记录称为共炮检距记录。
随机干扰也分为:重复出现的和不重复出现的
4.压制面波的方法
选择适当的激发条件:
(1)激发岩性:疏松地层容易产生较强的面波
(2)激发深度:越深面波越弱
(3)采用组合法压制面波
(4)选择适当的观测系统避开面波
(5)频率滤波,利用面波与有效波的频谱差异
群速度:一个波列能量(包络)的传播速度
相速度:特定相位(波峰或波谷)的传播速度
②不破坏岩石,不消耗能量与岩石的破碎上
③抗干扰能力强
④引起地面的损失小,特别适宜于人员稠密的工区工作,但结构庞大复杂,在地表复杂的地区使用不变
4.对接收的基本要求
①具备强大的信号放大功能:微米数量级的地面位移进行可变倍数放大。
②记录的原始地震资料要有良好的信噪比:震仪器必须有频率选择功能。
③具备足够大的动态范围:震波在地层内传播过程中,由于波前的扩散、界面的透过损失、介质的吸收等原因,其能量浅层很强,深层很弱。在地震勘探中,把地震波振幅强弱差别的变化范围称为地震波的动态范围。
6.采集站
信号放大,模拟转换,数据传输或存储三大功能
7.*动态范围:在地震勘探中,把地震波振幅强弱差别的变化范围称为地震波的动态范围。
*可控震源:
*偏移距:激发点到最近的检波器组中心的距离
*遥测:是利用电缆、光缆、无线电或其他传输技术对远距离的物理点进行测量。
*MEMS:Systems微电子机械系统
8.海上震源:目前海上地震勘探主要使用非炸药震源,包括电火花震源、空气枪震源、蒸汽枪震源等。
9.分析比较陆地与海上地震勘探的异同点
地震勘探
利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段,在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面,也得到广泛应用。
5.检波器的类型
*检波器是安置在地面,水中或井下以拾取大地振动的地震探测器或接收器,实质是将机械振动转换为电信号的传感仪器
*动圈式电磁地震检波器
*涡流地震检波器
*压电式水听器
*数字检波器
*检波器:速敏检波器:动圈式电磁地震检波器、流地震检波器(陆地)
压敏检波器:压电式水听器(海上)
*检波器的安置条件(课件)平稳正直紧
②最小移距Xmin,炮点与排列中最近一道的距离,应不小于最浅目的层的埋深,它大一些可以消除地震产生的噪声,但可能损失有用的浅层信号