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地震勘探原理复习题

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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名词解释(4×5')地震测线:观测点(接收点)以线性方式排列成线。一个震源用一条测线接收,称二维地震观测;用多条测线接收称为三维观测。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的当作双曲线,所求出的地震波速度称为均方根速度,这种近似在一定程度上考虑了射线的偏折。时距曲线:表示某一波阻抗差界面反射波传播时间与炮检距关系的曲线倾角时差:当界面倾斜时,在激发点两侧对称位置处,观测到来自该倾斜界面的反射波旅行时之差称为倾角时差正 :当界面水平时,将有炮检距的反射波旅行时,校正到零炮检距反射旅行时的过程,称为正常时差或动校正。正 :又称倾角时差校正,由于在反射界面倾斜的情况下,激发点两侧对称位置上接受到同一反射界面的时间不一样,存在倾角时差,对其进行的校正称为 正。叠加速度:对一组共中心点道集上的某个同相轴,利用双曲线公式选用一系列不同速度来计算各道的动校正量,并进行动校正;当某个速度能把同相轴较成水平直线时,则这个速度就是这条同相轴对应的反射波叠加速度。射线平面:由入射线、反射线和过反射点界面法线所组成的平面称为射线平面。地震绕射波:地震波在地下岩层传播时,当遇到岩性突变点,如断层的断棱,地层尖灭点,不整合面上起伏点等,这些点会成为新震源,而产生一种新的球面波,这种波称为绕射波。地震干扰波:在地震勘探中模糊干扰反射波的其他波,分为无规则干扰波(随机噪声、地面威震等)和规则干扰波(面波、声波、浅层折射波、侧面波、多次波等)地震横波:地震波中震动方向与传播方向垂直的波。地震分辨率:分为垂直分辨率和水平分辨率。垂直分辨率指在纵向上能分辨岩层的最小厚度;横向分辨率指在横向上确定地质体位置和边界的精确程度。加:逆垂直叠加剖面,由于常规的 须在不同深度进行记录,放置检波器和防水电缆等既费时又昂贵,给实用化带来很多困难。震源放在井下,通过设置地面检波器并改善耦合条件,降低噪声,只要有适当井下震源,就可以取得足够分辨率记录资料。正常时差:在水平界面情况下,各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时差。地震水平时间切片:就是用一个水平面去切三维数据得出某一时刻 震连续介质:在界面两侧介质的速度是不相等的,有突变,但界面上部的覆盖层的波速不是常数,而是连续变化的。多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测的野外工作方法多次波记录:从震源出发,到达接收点时,在地下界面之间发生了一次以上反射的波。多次反射波、反射射- 反射波和绕射 射定律:反射线位于入射面和界面法线组成的法平面内,反射角等于入射角。地震采样间隔:地震勘探中检波器接受的模拟信号转换为数字信号储存,需要采样离散化,这个采样间隔就称为地震采样间隔。均匀介质:反射界面以上的介质是均匀的,即地震波传播速度是一个常数。时间域和频率域:把信号表示为振幅随时间变化的函数,称为信号在时间域的表现形式,把信号表示为振幅和相位随频率变化的函数,称为信号在频率域上的表现形式。天然地震:由地球内部的构造力、火山活动、塌陷等引起的地震。人工地震:人们通过炸药爆炸、敲击振动引起地动产生地震波。地震波:由震源激发的机械振动在地下岩层中向四周传播的运动过程,这一过程就是机械波,习称地震波。弹性:介质在外力作用下,出去外力,能恢复原状的性质。塑性:介质在外力作用下,出去外力,不能恢复原状的性质。弹性波:在弹性介质中传播的波。波振面:振动状态完全相同的点组成的面。波线(或射线):在适当的时候,认为波及其能量沿着某一条“路线”传播,这条路线称为射线。正常时差:地震波的旅行时和自激自收时间的差别主要是由炮检距 种由炮检距引起的时差定义为正常时差。动校正:在水平截面的情况下,从地震记录中减去正常时差,记得到X/2 处的自激自收时间 一过程称为正常时差的校正,或者动校正。动校正与界面倾角无关地震测线的概念:根据地震勘探的程度、目的和要求,在地面确定下来的地震勘探野外工作的路线。可分为炮点线和接收点线。偏移距:炮点到最近检波点之间的距离。道间距:检波器之间的距离。炮检距:炮点到检波点之间的距离。一(多)次覆盖:对地下某点观测一(多)纵测线:激发点和接收点在同一条直线上。非纵测线:激发点和接收点不在同一条直线上。多次覆盖:指对被追踪的界面观测的次数地震子波: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。地震组合:把多个检波器的信号迭加在一起作为一道输出共反射点叠加:将不同接收点接收到的来自地下同一反射点的地震记录,经过动校正后叠加起来。共中心点叠加:将不同接收点接收到的来自地下同一中心点的地震记录,经过动校正后叠加起来。水平叠加技术:野外采用多次覆盖的观测方法,在室内处理中进行共中心点叠加技术,获得水平叠加剖面的过程。射线平均速度:当地震波在非均匀介质中传播时,沿不同的射线路径有不同的传播速度,我们把沿不同路径传播求得的速度叫射线平均速度。地震切面的含义:3D 水平切片是利用平行于时间(或层位)基准面的平面切割 3D 数据体得到的。同相轴:一串套得很好的波峰(谷)相位:通常用波峰(谷)的数量来描述复波(波组):地震记录上的反射同相轴,往往是一组相邻反射波叠加形成的。波系:相邻几套稳定的波组面波:近地表传播,视速度等于真速度,频率低(20~30速度低(100~1000m/s), 强度大,延续时间长(衰减慢) ,时距曲线为直线,速度与频率有关。声波:速度稳定(v=340m/s),频率高( 呈窄带状分布),延续时间短,记录上呈尖锐的初至。在土坑、浅水池,干井激发产生声波(措施:埋井,大偏移距) 。组合的方向特性曲线 Φ(n,Δt)定义:当频率一定时,讨论组合后波的振幅和射线传播方向的关系 填空题(20×1’ )1、目前用于石油天然气勘探的勘探方法主要包括地震勘探、重力勘探、磁法勘探(最有效)以及电法勘探2、振动在介质中传播就形成波,地震波是一种弹性波3、地震波传播到地面时通过检波器将机械振动信号转变为电信号,通过电缆把电振动输送到数字地震仪器里,记录在磁带上,这就成为数字磁带的地震记录4、对数字磁带地震记录,用电子计算机进行地震资料处理,得到各种时间剖面,再对时间剖面进行地震资料解释,做出地震构造图,并提出井位进行钻探,这样就完成了地震勘探工作。5、三维地震勘探工作中沿构造走向布置的测线称为联络测线,垂直于构造走向的侧向的测线称为主测线6、波阻抗是密度和速度的乘积7、反射系数的大小取决于界面上下地层的波阻抗差异的大小8、一般进行时深转换采用的速度为平均速度,研究地层物性参数变化需采用层速度9、求取动校正量的速度称为叠加速度,它经过倾角校正后为均方根速度10、反射波地震勘探,首先用人工方法使地表产生振动,振动在地下介质形成地震波11、地震波在传播过程中,能量衰减主要为两个方面球面扩散、吸收衰减12、观测系统是指:激发点和接收点间的相互位置关系13、根据炮点、检波点和地下反射点三者之间的关系,要连续追踪反射波,炮点和接收点之间要保持一定的相互位置关系,这种关系成为观测系统。14、根据炮点和接收点的相对位置,地震测线分为纵测线和非纵测线两大类15、静校正包括地表高程校正和低速带校正16、水平叠加剖面上的背斜比地质剖面上的背斜,两翼要缓顶点无偏移17、虚震源是反射线反向延长线与过反射点界面法线反向延长线的交点18、地震传播路径应满足所用时间最少条件,该条件称为费马原理19、平行不整合在水平叠加剖面上的响应特征是:反射波强度和波形变化大、不稳定;通常会出现绕射波20、泥底辟在地震剖面上的主要响应特征是:外形丘状、柱状或不规则形状;内部波形杂乱,同相轴不连续或空白;翼部反射同相轴明显上翘;顶部以上反射层多呈隆起状。21、盐底辟在地震剖面上的主要响应特征是:外形丘状、筒状或不规则形状;内部波形杂乱,同相轴不连续或空白;翼部反射同相轴明显上翘;顶部以上反射层多呈隆起状。22、反射界面空间校正中所指的三个深度分别是:真深度;视铅垂深度;界面法线深度23、反射界面空间校正中所指的三个角度分别是:真倾角、视倾角、测线方位角24、在地震剖面上识别和追踪同一反射波的三个对比标志是:振幅显著、波形相似标志、相位数基本相同标志。25、地震勘探分辨率分为横向分辨率和垂直分辨率26、影响地震水平叠加效果的因素主要有界面倾斜、动校正速度27、经过动校正和水平叠加,并将所有的新地震道放在相应的反射点位置,就构成了该测线的水平叠加时间剖面。28、在 面图上,等值线越密说明地层倾角越大。29、地震测线布置的基本要求:测线应为直线;测线垂直构造走向;界面被连续观测;覆盖次数均匀。30、地震组合目的:压制干扰波,提高信噪比31、地震组合方式:检波器组合、震源组合、混合组合32、影响地震波速度的主要因素:弹性常数、岩性、密度、埋藏深度、构造历史和沉积年代、孔隙度及流体性质33、地震切片的分类:等时切片、沿层切片34、地震剖面的显示方式:波形显示、变面积显示、变密度显示、波形+变面积、波形 +变密度35、当采用炸药震源激发地震波时,在药包附近爆炸产生的__高压__热气球,爆炸前沿_压强_,经测定达几十万个大气压,大大超过岩石的___抗压__温度,岩石遭到破坏,炸成空穴叫__实际__空36、远离爆炸中心,压力_减小_,小于岩石的__抗压__强度,但仍超过岩石的___弹性__强度,此时岩石虽不遭受破坏,但产生__塑性__形变,等效空穴以外的区域,爆炸压力降低到岩石的__弹性__强度以内,由于爆炸产生的作用力的延续时间__很短_,通的二维地震测量,常采用__纵测线__进行观测,在三维地震测量中,查明江河下面的构造,才单独采用____非纵测线_观测39、根据观测系统的迭加特性,单边; 边__放炮观测系统,根据有无_偏移距__(指炮点与最近一个接收点之间的距离),移距为零的是__端点__观测系统,见的多次波有几种 1)全程多次反射波; 2)部分多次反射,3)层间多次反射波; 4)震波在不同岩石中传播速度各不相同, 在变质岩和火成岩中传播速度较_大__;平迭加时间剖面是共__反射点__道集记录,经过__数字处理___后得到的45、包含有多次波等干扰的共__反射点___道集记录, 经过__动校正__和___水平叠加____,动校正和水平迭加,__信噪比__有所提高,了提高横向分辨率,野外数据采集常采用小道距小排列、高覆盖次数,试说明其理由:1、由空间采样定理知,一个波长内至少有两个样点,而波长与频率成反比,分辨率与频率和带宽有关,带宽越宽,频率越高,分辨率越高,因此需要小道距2、排列越长,最大炮检距越大,提高高频成分信噪比的能力越低;当界面倾斜,炮间距越大,反射点越分散,降低横向分辨率,因此要求小炮检距,即小排列。3、信噪比高,才能使分辨率较高,覆盖次数决定衰减噪声的能力,覆盖次数较高,则信噪比较高。2、试说明水平叠加剖面存在的主要问题1、当界面倾斜时,共中心点叠加不是共反射点叠加,会降低横向分辨率2、水平叠加剖面上存在绕射波没有收敛,干涉带没有分解,回转波没有归位3、水平叠加剖面总是把界面反射点放在地面共中心点下方的铅垂线上,当界面倾斜时,反射点位置沿界面下倾方向偏离了反射点的真实位置。3、比较说明药量大小、炮井深浅、介质致密疏松激发的地震波振幅及频率的特征1、在致密介质中激发的波形比在疏松介质中激发的波形频率高而振幅低2、在深井中激发的波形比在浅井中激发的频率高而振幅低3、小药量激发的波形比大药量激发产生的波形频率高而振幅低4、相对于陆上地震勘探而言,海洋石油地震勘探有何特点1、施工特点:由于没有障碍物,海洋地震勘探可以连续施工和侧线均匀覆盖,比陆上有更高效率和低廉的成本2、技术特点:1)导航定位技术,海洋地震船上拥有先进的雷达和导航系统 2)震源,海洋地震勘探采用非炸药震源,包括空气枪震源、套筒爆炸器震源和蒸汽枪等 3)检波器,海洋地震勘探检波器以电缆形式封装,里面检波器采用压电传感器来检测地震波5、海洋石油勘探地震勘探中的地震干扰波主要有哪些?有何特点?如何压制?海上石油地震勘探中的地震干扰波有如下几种:1、气泡效应,用气枪之类震源激发后产生气泡,气泡反复涨缩形成冲击波,对最初激发的波产生干扰,压制方法:组合激发2、鸣震:水层中的多次波使水层发生共振现象,具有稳定的似正弦波,能量强,延续时间长,常将有效波完全淹没,压制方法:反褶积技术3、多次波:由于海底面是一个强反射界面,地震反射波遇到海底面会再次激发,压制方法:多次覆盖,反褶积4、虚反射:由于海水是一个强反射面,地震波先向上传播,再反射向下传播,压制方法:多次覆盖,反褶积6、如何得到一张地震水平叠加时间剖面?地震水平叠加剖面有何特点?如何提高地震水平叠加剖面的质量?将不同接收点接收到的来自地下同一个反射点的不同激发的信号,经过动校正后叠加起来即可得到水平地震叠加剖面,其主要特点有:1、在测线上同一点,根据钻井资料得到的地质剖面上的地层分界面,与时间剖面上的反射波同相轴在数量上、出现位置上,常常不是一一对应的2、时间剖面的纵坐标是双程旅行时 射波振幅、同相轴及波形本身包含了地下地层的构造和岩性信息,如振幅的强弱与地层结构、介质参数密切相关4、地震剖面上的反射波是由多个地层分界面上振幅有大有小、极性有正有负、到达时间有先有后的反射子波叠加、复合的结果。而复合子波的形成取决于地下地层结构的稳定性,如薄层厚度、岩性、砂泥岩比等5、水平叠加剖面上常出现各种特殊波,如绕射波、断面波、回转波、侧面波等,这些波的同相轴形态并不表示真是的地质形态采用高精度静校正和动校正,叠后或叠前偏移处理可以提高水平叠加剖面质量7、什么叫地震勘探的垂直分辨率?如何提高地震勘探的垂直分辨率?垂直分辨率指用地震记录沿垂直方向能够分辨的最薄地层的厚度。提高地震勘探的垂直分辨率主要方法:选择合适激发和接收条件,设计合适的观测系统。提高地震波主频和频带宽度;在资料处理中采用反褶积等方法,压缩地震子波延续时间。采用横波勘探也可以提高垂向分辨率。8、简述地震反射波勘探中的主要干扰波类型及压制方法1、面波 压制方法:检波器组合法、滤波等2、声波 压制方法:改善爆炸条件,处理时通过滤波等;井中注水,埋井,大偏移距3、虚反射 压制方法:采用垂直叠加法或反褶积方法4、多次反射波 压制方法:野外采用多次覆盖技术,共中心叠加技术及各种特殊处理等5、底波、鸣震 压制方法:主要采用反褶积滤波压制6、侧面波 压制方法:水平叠加、偏移归位等9、什么是组合检波,它在地震勘探中的主要作用是什么?将多个检波器串联或并联在一起接受地震波称为组合检波组合检波在地震勘探中的主要作用是:利用干扰波与有效波的传播方向不同和统计效应来压制干扰波的一种有效方法。主要压制面波、声波等低速度规则干扰波及无规则的随机干扰。10、简述断层在地震水平叠加时间剖面的识别标志1、反射波同相轴错段2、反射波同相轴数目突然增减或消失,波组间断突然变化3、反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带4、反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换5、异常波的出现(绕射波、断面波)11、什么地质条件下容易产生地震绕射波,用什么办法消除?地震波在传播过程中,如果遇到一些地层岩性的突变点(如短程的断棱,地层尖灭点,不整合面的突起点等) ,这些突变点会变成新的震源,再次发出球面波,向四周传播,这种波称为绕射波。通过偏移叠加处理,可以有效的收敛绕射波。12、三大原理惠更斯原理(波前原理):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,由它产生二次振动,形成子波前,这些子波前的包络面就是新的波前面。惠更斯传播前,任一质点处的新扰动相当于上一时刻波前面上全部新震源所产生的子波在该点处相互干涉叠加形成的合成波。费马原理(射线原理):波沿射线传播的时间是最小的由费马原理可推出:地震波总是沿射线传播,以保证到达时所用旅行时间最少准则;地震波沿垂直于等时面的路线传播所用旅行时间最少;等时面与射线总是相互垂直十三、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。十四、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) 。十五、不整合在地震剖面上的特征:①平行不整合:上下两套地层的产状是平行的,由于明显的沉积间断,沉积间断面是个侵蚀面。在时间剖面上的特征为:Ⅰ、反射波一般较强,但强度、波形变化大,不稳定。Ⅱ、经常出现绕射波,有时会出现一连串绕射波,平行于反射层排列在整条剖面上。②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,它在时间剖面上的特征为:Ⅰ、反射波强度、波形变化大,不稳定。Ⅱ、不整合面上下反射波逐渐靠拢,不整合面下的反射波的相位依次被不整合面上的反射波相位代替。Ⅲ、在地层尖灭点附近,由于不整合面上下的反射波十分靠近,形成同相轴的分叉合并,同时有波的干涉。Ⅳ、在不整合面上有时也会出现绕射波,但一般不如平行不整合的绕射波明显。十六、断层的解释方法:①结合相邻同相轴的特点(相邻层位) (断层倾向) ;②结合平行测线断层的特点(同一层) (断层走向) ;③结合相交测线断层的位置(同一层) ;④借助水平切片的解释(同相轴中断、错开;同相轴振幅、密度突变;相邻波组同相轴走向不一致) ;⑤借助地震属性的分析十七、几种特殊的地震波:绕射波的形成及特点:断棱绕射波时距曲线方程A、断楞绕射波时距曲线特点:时距曲线是双曲线;极小点在绕射点正上方;与反射波的关系。B、绕射波在水平叠加剖面上的特点:一次覆盖水平剖面上两个绕射尾巴;多次覆盖水平剖面上呈“犄角”状。C、绕射波的形成机理:波源和子波源发出球面波;把反射界面由一系列小面元组成;反射波是所有面元绕射的总和;几何的点和线不产生绕射现象弯曲界面反射波:A、凸界面反射:背斜在剖面上被展宽;顶点位置不变;越深畸变越大;能量被发散。B、弯曲界面绕射波特点:凸界面能量发散;凹界面能量汇聚;凹界面 H>R 时产生回转波,透射定律可知:射角也随着增加,当入射角增大到射角增加到90℃,即:1/时的透射波做滑行波,入射角么是折射波?答: 过临界点行波首先到达分界面上各点, 是在介质1中产生一种新波,什么是折射波始点和盲区?答: 射线地面上从存在折射波,这个范围叫做折射波的盲区,盲区的大小,用x(M)表示,它等于 x(M)=2波测井是什么?答: 声波测井又称声速测井,是用超声波测井仪,在深井进行连续速度测井. 超声波测井仪是由一个超声波发器,发射20泥浆以临界角沿井壁滑行,又以临界角入射到接收器冲波到达 t=1/秒/米),这样,声波测井得到的就是超声波在岩层中传播1米的时差值,么是构造等值线图?倾斜岩层的构造等值线图有什么特征?答: 构造等值线图也简称为构造图,是用一系列等值线(等值线,等高线)1)各条等值线大致呈直线平行延伸.(2)等值线的高程向一个方向渐次降低(或升高).(3)等值线的疏密与岩层倾角大小有关,岩层倾角越大,等值线越密计算题:计算泊松比 σ:知:纵波速度 600m/s,横波速度 000m/s,求:σ=?(取三位小数)答: σ=[2-(s).(s)]/2[1-(s).(s)]=[2-(3600/2000).(3600/2000)]/[2[1-(3600/2000)(3600/2000)]]=波与纵波区别:纵波是弹性介质发生体积形变所产生的波动(体积变化)横波是弹性介质发生切变时所产生的波动(形状变化)纵波是一张涨缩力形成的波,横波是旋转力形成的波纵波质点的震动与波的传播方向一致横波则垂直纵波可在任何介质中传播,横波只在弹性固体中传播由炮点传播到地面再到界面再到检波点这样的波称为虚反射波波前面:波在介质中传播时,如果在某一时刻把空间中所有刚刚开始振动的点连成曲面迪克斯公式所求的速度为层速度凸型反射界面反射波在水平叠加时间剖面上形态扩大在没有环境噪音的情况下,地震记录上首先接收到的事直达波和浅层折射波视速度 v=检波器相距 s/有效波时差 h=1/2(上介质速度 V×反射时间 t)计算:水平层状介质速度公式:已知层速度 均方根速度: 射线平均速度 :例题:设一组由三个水平均匀层组成的层状介质模型,各层参数如图 6示。现在分别计算 界面 以上介质的平均速度和均方根速度;计算分别以入射角 等入射到 面,向下传播,然后在 面发生反射 ,计算各条射线的平均速度。 平均速度 由(6式,有均方根速度 :由(6,有射线平均速度的计算:当 时:由图63 界面时在三层介质中每一层的传播路程长度分别是 l1、l2、以射线平均速度为 :增 大 而 增 加 。 的和均 匀 介 质 的 误 差 , 随 单 层、 将 多 层 介 质 理 想 化 为 匀 介 质 ;层 状 介 质 假 想 为 单 层 均 把 多 层曲 线 , 引 入 平 均 速 度 , 看 作 双把 反 射 波 时 距 曲 线 近 似 , 可 以、 在 炮 检 距 不 大 情 况 下:结 论 。3;Δ0,1))) : 深 层 有 利大小 ,浅 层 : 小大 ,深 层 :近 炮 点 有 利大小 ,远 炮 点 : 小大 ,近 炮 点 : 对 于 反 射 波 勘 探 :) ) ;( 拓 宽 频 带 , 提 高 主 频尽 可 能 小 ;对 于 高 分 辨 率 勘 探 ,) **,54ni 321、、秒米 /42866015313米 /47260153012223121024)(1561)(米 米米0121、 /条射线从 面反射,返回到地面在 出射,炮检距 于 1684]0214610[21  tgtgtx
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