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地震勘探原理范文1
0. 引言
三維地震勘探技術在煤田上的應用經過近二十年的發展，在東部平原取得了顯著的地質效果，但隨著近幾年的開采，煤炭資源越來越少，而中西部地區的煤炭資源占全國煤炭資源總量的2/3，資源勘探的重點已轉向西部地區[1]。
由于西部地區第四系黃土層對地震波的吸收衰減比較強烈，且往往地形復雜，給地震勘探造成一定困難。隨著三維地震勘探技術在西部黃土塬區的應用，針對黃土塬區三維地震勘探處理技術的應用，對于提高勘探質量為煤礦安全生產提供保障有著深遠的影響。
1.項目概況
陜西某煤礦位于陜西省白水縣，由于原有勘探程度遠遠不能滿足采區設計和工作面劃分的要求。煤礦決定對采區進行三維地震勘探，以為下一步的巷道布置和安全生產提供保障。由于勘探區內黃土層較厚，不利于地震波的傳播，且黃土沖溝也發育，地表高差達200m，地形十分復雜；塬上及半坡密布大量的蘋果園，測量通視相當困難，這給地震的采集造成較大的影響。
2.數據采集
（1）黃土覆蓋區段。巨厚黃土對地震波的吸收衰減極為強烈；區內潛水面很深，低速帶調查結果表明，黃土層速度極低，其與基巖面可形成良好的波阻抗界面。因此塬上施工時該界面能產生折射、強反射及層間多次波，對目的層反射波形成嚴重干擾，該區域是本區激發條件較差的地區。
（2）坡積地段。坡積物成份復雜、堆積松散、成孔難、激發難，高差變化劇烈，是本區最難獲得資料地區。
（3）從原始資料上看，主要目的層反射波信噪比差異很大，勘探區南部邊緣及勘探區西北部資料相對較差。
總的來說，經過野外的努力，對黃土覆蓋區來說獲得了較好的效果，資料有較大一部分主要目的層的信噪比很高，為完成勘探任務奠定了基礎。
3.資料處理的主要技術措施
針對原始資料以上的特點，制定了本次資料處理的指導思想：在“三高”處理過程中，以保幅處理為重心，重點提高資料的信噪比。突出目的層，兼顧淺、中、深層。
（1）靜校正
靜校正是地震資料處理中的關鍵環節之一。由于地表高程及地表低（降）速帶厚度、速度存在橫向變化，使得由此產生的地震波旅行時差會對信號的疊加效果產生一定的不利影響，致使反射波同相軸信噪比下降、頻率降低。
結合本區實際情況，確定了野外靜校正，初至折射靜校正、自動剩余靜校正逐步細化的靜校正應用方法。在此補充說明的一點是在綠山初至折射靜校正的逐炮拾取階段，務求所拾取的初至折射波來自于在全區較能連續追蹤的同一層，以建立精確的近地表模型。
在準確求取了綠山所得靜校正量后，分離長波長分量及短波長分量，應用短波長分量，解決鄰道間的劇烈跳躍現象。在此基礎上多次求取剩余靜校正量。求自動剩余靜校正量時，應在全區找一個較好的標志層，使其達到效果理想而且保真。圖1是靜校正前后單炮對比。
（2）振幅處理
振幅處理包括：
a.補償地震波的地層吸收；
b.結合地層，選定速度進行球面擴散補償；
c.對地表一致性振幅分解，求出振幅補償因子，對地震數據進行消除由于激發、接收等因素引起的振幅能量差異進行一致性校正；
d.動態振幅均衡。
對振幅的上述處理，完全消除了由于地表劇烈變化，地層吸收等因素對振幅產生差異。使振幅變化真正反映地層物性參數的差異。
（3）干擾波消除
a.迭前濾波：15～25、140～160消除低頻及高頻干擾。
b.剔除壞道，不正常道，尖脈沖等。
c.初至干擾波及聲波的切除。
（4）地表一致性處理
在地表一致性振幅補償的基礎上，選用地表一致性預測反褶積。完成在炮域，接收點域、共偏移距域的地表一致性預測，同時壓縮子波，提高分辨率及信噪比。
（5）速度分析
由于靜校正部分地段信噪比極低的影響，使速度分析很難一次到位，針對本區采取如下措施。
a.先采用常速度疊加，拾取較好段的速度值作為初始速度。
b.在二次剩余靜校正之后做速度分析。
c.采用大道集進行速度分析。
d.在構造復雜處加密速度控制點。
（6）DMO疊加
針對本區的實際資料，采用DMO疊加，依據為：
a.水射和傾斜反射同相軸在DMO疊加過程中均能同時正確成像。
b.DMO技術改善了疊加速度對地層傾角的依賴，提高了速度分析精度，并為準確求取偏移成像速度場提供基礎條件。
c.DMO本身是一種多道運算的部分偏移過程，在此過程，隨機噪音得到了壓制，提高了資料信噪比。
（7）疊后去噪
采用多項式擬合衰減隨機噪聲，利用一次波減去法削除中、深層的多次波。圖2、圖3為去噪前后疊加剖面對比圖。
（8）偏移
采用15°有限差分法進行偏移，處理過程中對偏移速度進行充分試驗。依據實驗，對偏移速度采用時空變系數，使各地段達到最佳偏移效果。是圖4為偏移后的時間剖面。
（9）提高頻率
處理中對譜白化反譜積，反Q濾波、分頻處理，脈沖褶積，迭后子波反褶積等提頻方法加以綜合利用，反復試驗，在不過多損害信噪比的情況下盡量提高頻率。
（10）特殊處理
為了能更加準確地反映地下真實情況，突出小構造，采用了如下特殊處理方法：
a.地震道積分
b.遞推式波阻抗反演
c.三瞬處理
d.多道約束地層反演
4. 結論
針對黃土塬區復雜的地表地質條件，在野外采集完數據后，在三維地震勘探資料處理環節采用多項處理技術和流程，取得了較好的效果。
參考文獻：
地震勘探原理范文2
【關鍵詞】檢波器 發展 MEMS三分量
地震勘探技術在實際的石油勘探中應用的十分廣泛，是目前石油勘探的主要技術之一，在許多的石油勘探中都有應用?？碧郊夹g的發展也推動了檢波器技術的發展，檢波器從最初的靈敏度低、頻帶窄發成現在動態范圍更大、頻帶更寬、失真度更低、適合高分辨率勘探的高精度地震檢波器。一般認為國內外地震檢波器的發展已經經歷了四個階段：
第一階段為70年代以前：該階段地震儀器使用模擬紀錄，道數少（20-50道）。地震檢波器特點是頻帶窄（14-60Hz）、低靈敏度（3-5v/m/s）、動態范圍小（30dB）、型號單一。
第二階段為80年代中期：地震儀器實現了數字化，計算機數據處理技術也相繼發展，更重要的是三維地震勘探、高分辨率地震勘探的出現，地震勘探領域擴大到山地、戈壁、沙漠、灘海及海上，地震檢波器在性能及型號上發生了較大的變化。一大批高性能技術指標的檢波器相繼出現，檢波器的靈敏度、自然頻率、失真系數、假頻等技術指標都得到較大改進，更加適用于地震勘探的需求。
第三階段為90年代：國內部分檢波器生產廠家，引進了國外的檢波器生產線，經過消化吸收，其檢波器技術水平達到了國際發達國家水平。隨著高精度地震勘探的推廣，檢波器向三高（高保真、高靈敏度、高分辨）方向發展，檢波器的型號和品種也越來越多，例如：不同型號超級檢波器、渦流檢波器、高性能壓電檢波器等。
第四階段：21世紀始：隨著傳感器技術、電子技術、計算機技術、數據傳輸技術等技術的發展?，F在高分辨地震數據采集，要求采集的地震數據達到高精確度、高信噪比、高矢量保真度，因此這個階段相繼出現了精度更高的檢波器。新型檢波器發展的特點主要表現在：
（1）采用新的檢測原理。光纖傳感技術、微電子機械傳感技術、高性能壓電材料、電容傳感器等一批高新技術進入地震勘探檢波器領域；
（2）檢波器內全面實現數字化，減少了信號的模擬傳輸部分；
（3）檢波器的動態范圍、靈敏度、失真等技術指標大幅度提高，抗電磁干擾能力大幅度增強
1 傳統的地震檢波器按工作原理分為：動圈式、壓電式和渦流式檢波器
1.1 動圈式檢波器
動圈式檢波器是目前地震中最常用的檢波器，它是基于電磁感應原理。利用上、下兩個線圈繞制在鋁制線圈架上，組成一個慣性體，由彈簧片懸掛在永久磁鐵產生的磁場中，永久磁鐵與檢波器外殼固定在一起。當檢波器外殼隨地面震動時，引起線圈相對于永久磁鐵運動，兩線圈產生感應電動勢，隨著檢波器外殼振動的大小變化，感應電動勢也隨之變化，速度越大，感應電勢也大，檢波器震動時，在檢波器的輸出端輸出相應的電信號，傳輸給地震儀器。為了提高檢波器的機電轉換效率，使磁鋼的兩個磁極都起作用，即在兩極磁場中都有線圈在工作，并使兩個線圈產生的感應電動勢相加，提高檢波器的靈敏度。為了實現這一目的，在繞制線圈時，一個線圈正繞另一線圈反繞，并把上線圈的終端與下線圈的起端聯在一起（反向連接），把上下線圈的另外兩個端頭做為輸出端。當線圈相對磁鋼運動時，由于兩線圈的磁場方向相反，所以連接的兩線圈的感應電勢是同向相加的。對于外界磁場干擾，反向連接的兩線圈的感應電勢是反向抵消的，這樣就提高了抗干擾能力（如圖1）。
1.2 壓電檢波器
由于新型壓電材料的進步，基于壓電原理的檢波器也日益受到地震儀器專業人員的重視。壓電檢波器的原理是利用某些強電介質晶體受外力作用后，其分子內部產生極化現象導致正負電荷分離，使其兩個表面上產生符號相反的電荷，即產生了電動勢，它是一種自發電式傳感器，由于電荷電量沒有驅動能力，一般需要與其配套的檢測放大電路。該電路主要有二個主要作用：一是放大壓電元件的微弱信號；二是阻抗變換，把高輸入阻抗變為與地震儀器配套的低輸入阻抗。通常由電壓放大器和電荷放大器二種形式。陸用壓電檢波器具有高靈敏度、寬頻帶、大動態范圍、諧波失真小和相位一致性好的優良性能。但是，由于陸用壓電檢波器是一種有源檢波器，也就是使用時必須每個檢波器需要供電電源，不利于施工，且采集的地震信號多集中在100Hz左右，所以在低頻段，非常容易造成信號的失真。
1.3 渦流式檢波器
渦流檢波器也是應用電磁感應原理制成的。把一塊金屬導體放在磁場中，使其在固定磁場中運動時，在金屬導體中會感應出相互閉合的電流，稱為渦流。非磁性的導體在永久磁場中運動會產生渦流，利用這一原理制成的地震檢波器，稱為渦流檢波器。渦流檢波器是將一個非磁場性的銅質圓筒作為慣性體，圓筒通過彈簧片與外殼連接，然后使其處于磁鋼、極靴、線圈及外殼構成的磁通回路的間隙中。線圈固定在外殼上，并與接線柱連接。當外殼運動時，銅圓筒對外殼及磁鋼作相對運動而切割磁力線，在圓筒導體中將產生感應電動勢。由于內部結構與普通電動式檢波器不同，感應電勢的幅值與圓筒、磁鋼和外殼的相對運動速度成正比，所以它是一種加速度型檢波器。由于加速度檢波器的輸出信號與振動激勵信號的加速度成正比，因而具有隨著振動頻率的升高，檢波器的輸出也隨著增高的特點。渦流檢波器有利于壓制面波，其電壓輸出靈敏度是隨著激振頻率的增高而線性增加的。頻率響應曲線在自然頻率處形成拐點。在拐點左邊以18dB/ oct的陡度下降，對低頻干擾的抑制能力比常規的動圈式檢波器要強50%，有利于壓制面波。有利于高頻信號。在拐點左邊以6 dB/oct的陡度上升，高頻信號的電壓靈敏度，隨著激振頻率的升高呈線性上升特性，這一優點對大地衰減吸收的地震波高頻信號是一個很重要的補償，有利于高頻信號。
2 MEMS數字檢波器
隨著數字信息技術的發展，所有的儀器、傳感器由模擬化向數字化過渡。由于數字檢波器有模擬檢波器無以倫比顯著的優點，地震檢波器經歷了長時間的模擬時代后，開始向數字檢波器發展，國外較先進的地震勘探儀器可以兼容數字檢波器也推動了數字檢波器的發展。法國SERCEL公司生產的DSU3數字檢波器已經在大范圍的推廣應用。美國I/O公司生產的VECTORSEIS數字檢波器也開始應用。據有關信息，雖著石油資源的需求量日益緊張，油氣勘探難度和力度也在加大。各國都在為大規模提高石油勘探裝備水平做準備。幾個地震儀器制造公司都在壟斷其現有特色技術。不遠的將來，傳統的地震儀器將逐漸退出地震勘探市場，在國外的勘探市場上，國外數字檢波器的實驗階段已經結束，正在逐漸大規模的推廣應用，數字檢波器將在未來世界石油勘探中起重要作用。目前，國內數字檢波器的應用還限制在很小的范圍之內，物探局、勝利油田等較大的物探公司相繼從國外引進數字檢波器，特別是勝利油田已經用數字檢波器完成了幾個采集項目，采集資料主頻高、頻帶寬，所獲得的單炮記錄中高頻成分的能量明顯增強，各種性能均優于模擬檢波器，更適合高分辨率地震數據采集。但在國內對數字檢波器的開發研究剛剛起步，技術水平落后于國外水平，現在還處于實驗開發階段，大家都看好了石油資源勘探這個市場，很多科學研究機構包括一些石油公司參與到了數字檢波器的研究領域，據有關資料報道，在國內北京大學的青鳥微電子研究所自2008年開始研發MEMS加速度傳感器，正在做數字檢波器的轉換工作。中科院上海微系統所研制出了石油勘探MEMS加速度傳感器，目前進行了野外試驗。南京地球物理勘探研究所對數字檢波器的研究較早，也開始了數字檢波器的實驗工作。另外，石油大學有關研究人員也在兩年前開始了數字檢波器的研究，威海雙豐電子有限公司、中石油下屬的石油儀器廠，也把數字檢波器列為其主導研發產品。勝利物探公司也開展了數字檢波器的研究工作。種種跡象表明，數字檢波器的發展在地震勘探領域將是一個必然的趨勢。
三分量數字檢波器的主要性能指標：
（1）數字檢波器內部經過MEMS傳感器和ADC電路，直接輸出24位數字信號；
（2）動態范圍可達到120dB，比傳統檢波器的動態范圍至少高出50dB-60dB；
（3）諧波畸變指標小于0.003%，比傳統檢波器的諧波畸變至少低一個數量級；
（4）數字檢波器輸出的幅頻特性十分平坦，在1Hz-800 Hz范圍內，始終保持平直，而輸出相位為零相位；
（5）超低噪音特性、極高的向量保真度、不受外界電磁信號干擾的影響，如天電、工業高壓線或地下電纜等干擾。
參考文獻
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地震勘探原理范文3
關鍵詞：數值模擬；法波動方程；復雜構造
引言
油氣勘探區向著復雜地質條件方向發展，地下地質條件也越來越復雜。在地震剖面上容易形成許多與真實構造不相符或偏離真實位置的假象。相移法波動方程正演模擬作為一種技術方法，能夠幫助解釋人員正確認識地下地質構造，直觀而有效地解決地震剖面中假象給解釋工作帶來的困擾。
近年來，隨著勘探技術的發展，我們對地下地質構造的信息也要求得越來越精準，與此同時，要解決的地質問題也越來越困難，針對復雜地區的勘探問題，國內外許多地球物理學家對地震波在復雜介質中的傳播問題進行了研究，針對波動方程正演的計算方法不斷涌現，如有限差分法、差分方程法、頻率波數域方程法、相移法等。
文章主要研究內容為相移法波動方程正演，與射線追蹤法同屬于數值模擬正演方法，射線追蹤法是基于惠更斯原理與斯奈爾定律，反映波的運動學特征，而波動方程法是基于彈性理論和牛頓力學，反映波的動力學特征，兩者相較而言，波動方程法能更加豐富的波場信息。
1 相移法波動方程正演原理
震源機制模擬
將地下反射界面當作具有爆炸性的物質或爆炸源，爆炸源的形態和位置與反射界面的形態和位置一致（圖1），它所產生的波為脈沖，其強度、極性與界面反射系數的大小和正負一致。并且假定在t=0時刻，所有的爆炸反射界面同時起爆，發射上行波到地面觀測點，波的傳播速度為v/2。若用波動方程式將爆炸反射界面產生的波向上延拓到地面觀測點加以記錄，這種記錄就是所求的正演信號。
根據爆炸反射界面原理，將上行波場延拓到地表所得記錄就是相移法波動方程正演的結果。
2 構造假象實例分析
復雜構造，不僅是那些看起來復雜，但那些看起來簡單，但花費了大量精力、物力、智力才高清或還沒搞清楚的構造，都是復雜構造。簡單的構造不一定是簡單問題。造成復雜構造成因大致可分為三大類：（1）地下地質構造本身由多期構造活動的疊加造成的造成復雜。（2）在沉積演化過程中的造成的構造復雜。（3）由于地下介質復雜速度變化造成的構造復雜。文章主要討論由速度復雜變化造成地質剖面上構造假象的類型。通過正演模擬，明確地下地質體在剖面上的特征，并對后期處理解釋提供依據。
3 特殊巖性體造成的假象
當地下存在與圍巖速度差異較大的異常體時，由于速度的突變，將導致下伏地層在地震剖面上產生與實際地質情況相反的情況，如圖2-a以川東某地實際情況所做模型，當上覆地層為低速膏巖時。從正演結果中剖面中（圖2-b）可以看出，低速的膏巖對下伏地層造成了一個下拉的影響，在實際地震剖面中，對于膏巖層下的背斜構造，需要考慮膏巖對背斜的下拉，造成構造圈閉解釋得比實際小的情況。
4 傾斜地層造成下伏地層產狀變化
在傾斜地層界面下的構造高點由于上覆地層傾斜會造成時間域的構造高點發生偏移。圖3-a是根據新疆某地傾斜地質情況給出的模型，在模型中，構造高點位于圖中第115個接收點的位置，使用相移法波動方程正演，得到的結果（圖3-b），構造高點漂移到了170個接受點的位置。
5 結束語
（1）相移法波動方程正演有兩個問題需要注意：一是橫向速度變化的問題。在相移法數值模擬中，我們將地下地層假設為橫向速度不變，即在ΔZ地層內，速度是固定的，但是在實際地下地質構造造中，地下地質總是復雜多變的，速度也不可能橫向不變，因此，橫向變速問題是一個應該在方法上進一步創新的問題。
（2）彈性波方程方法的研究：彈性波方程同聲波方程向比，更具普遍性，在P波失效情況下或為滿足巖性、裂縫等勘探需要，對轉換波、橫波偏移成像及各向異性研究逐步深入。矢量（三分量或多分量）地震偏移成像方法必然得到發展和運用。
參考文獻
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地震勘探原理范文4
【關鍵詞】黃土塬；表層結構；地震勘探；潛水面；膠泥層
黃土塬地區塬、峁、梁、坡、溝發育，地形起伏劇烈，表層結構復雜多變，黃土層巨厚，黃土層孔隙度大，激發接收條件極差，面波、多次折射等干擾波發育，資料信噪比極低，因此過去黃土塬地區一直是地震勘探的“”。在一般地區的地震勘探中，激發井深的選擇大都以潛水面或高速層頂界面為參考依據，而黃土塬地區由于黃土厚，高速層頂界面埋藏深，同樣潛水面僅存在于大面積的塬上且埋藏深（40-70米），在面積較小的塬或坡上不存在潛水面，即使在有潛水面的大塬上，由于受地表條件及施工成本的限制也無法實現所有炮點全在潛水面下激發，因此井深的選擇無法按照一般地區的工作思路或經驗進行。
近年來通過地球物理工作者的不斷探索與努力，采用多井組合在“膠泥層”中激發的方式在一定程度上克服了黃土塬復雜地表對地震勘探帶來的影響，獲得了有效的基礎資料，但對于表層結構對地震勘探效果的影響程度仍缺乏深入的認識，對于存在潛水面的大塬上究竟采用潛水面下單井激發效果好還是多井組合在埋深較淺的膠泥層中激發效果好尚存在爭議。
1 黃土塬表層結構特點
典型黃土塬地區表層按照含水性可分為三層結構，自上到下分為干燥黃土、潮濕黃土和含水黃土，為了與“潮濕黃土”相區分，含水黃土一般指潛水面以下的含飽合水部份，其間夾雜厚度不等的膠泥層和含鈣質結核層，從干黃土到含飽合水黃土之間含水率呈非線性變化，無明顯規律可循。干黃土極為松散，厚度2～5米不等，一般坡上干黃土較厚，地震波在干黃土中的傳播速度僅為300米/秒左右，低于聲波速度。膠泥層一般位于潮濕黃土層中，在大塬上分布較為穩定，其埋深和厚度變化不大，但在坡、梁或小面積塬上其分布不穩定，由于其含水性好，波阻抗與炸藥波阻抗匹配較好，是黃土塬地震勘探中較好的激發層，有些地區發育多層膠泥，但厚度較薄，多數厚度不足1米。含飽合水黃土中地震波傳播速度一般大于1500米/秒，與平原地區潛水面下地層速度相當，復雜的表層結構給地震勘探工作帶來了諸多困難。
2 表層地震波能量衰減分析
根據費馬原理：地震波沿射線傳播的旅行時和沿其他路徑傳播的旅行時相比為最小，即地震波沿旅行時最小的路徑傳播。由于表層速度較低，因此可以認為在表層地震波為近垂直傳播到地表，基于以上原理及假設設計了如下試驗進行地震波能量沿垂向及水平向的衰減特性。
2.1 試驗方法
在大塬中間選一表層具有潛水面的試驗點，通過表層結構調查其潛水面埋深為44.63米，具體調查結果如下：V0=494m/s ；H0=12.6m；V1=710m/s；H1=32.03m；V2=1783m/s。
采用雙井微測井的方法，施工參數如下：井深70m，不同深度激發均用相同的雷管數激發，保證每個點能量一致，0～5m每1米激發一次，5～15m每2米激發一次，15～70m每5米激發一次。接收井中檢波器的布設與激發點一一對應，保證檢波器與激發點處于同一水平位置。
激發井井口檢波器接收的信息用于垂直方向地震波衰減分析，接收井中的檢波器接收來自于水平層的信號，從而對不同巖性對地震波的衰減作用進行對比分析。
2.2 試驗結果分析
若地層為均一介質，隨著激發深度的增加，地震波傳播距離變長，其衰減程度應與激發深度呈線性關系，線的斜率代表了介質對地震波能量衰減的能力（圖1），黃土塬表層結構復雜，即使在劃分的同一層系中地震波衰減也有差異，圖中虛線為將該層系假設為均一介質擬合的衰減曲線，由三組地層衰減擬合曲線可以看出由深至淺對地震波能量的衰減逐漸加強。從細節分析來看圖中出現部分能量突變點，首先是潮濕黃土附近的膠泥層能量突然增強，潛水面下激發能量突然增強，這也說明潛水面下及膠泥層中激發能量強，能量突變后在同一層系中激發地震波能量傳到地表呈現近線性的衰減特征。
當接收井中檢波器接收來自同深度的信號時，可以近似地認為地震波在均勻介質中傳播，由于傳播距離短，其振幅值反應的是在不同巖性中激發能量的強弱，從圖2中可以看出隨著深度的增加能量總體上呈現增強的趨勢，其中也有異常點：潛水面下激發能量強，其次為淺層的膠泥層中激發能量較強，在降速層（潮濕黃土中）也有能量增強點，根據鉆井錄井情況該深度存在薄的膠泥層。水平衰減結果與垂直衰減分析結果基本一致，由于水平傳播基本上不受其它層的影響且傳播距離短，主要反映激發能量的強弱，因此膠泥層中能量的異常更為明顯。
3 不同層激發效果對比
根據地震波衰減試驗分析結果，最理想的激發位置應在潛水面下，其次為膠泥層，為了驗證這一結論在試驗點附近進行了多井組合膠泥層中激發與不同單深井激發效果對比，a為70米井深8公斤藥量激發所得單炮，b為50米井深8公斤藥量激發所得單炮，c為15井組合膠泥層中激發單炮，單井藥量為3公斤，總藥量為45公斤。
固定增益（圖4）顯示a單炮能量強，靜校正后單炮可見連續性較好的有效反射波組，b與c效果相當，c略好，淺層可見有效反射；從20-40Hz分頻掃描記錄上看a中深層反射能量強，但30～60 Hz分頻掃描記錄顯示c單炮淺層（1～1.5s之間）波組連續性好，深層反射品質與a相當，這說明a單炮深井激發產生的多為低頻信號，低頻地震波穿透能力強，傳播經過地表時與高頻成份相比衰減較少，可有效提高資料信噪比，但其高頻成份缺失，不利于絕對分辨率的提高。
4 結束語
膠泥層是黃土塬地區地震勘探較佳的激發層，采用組合井激發的方式可獲得較好的資料，深井潛水面下激發可獲得能量較強的低頻信息豐富的目的層反射波組，二者結合使用可有效提高資料信噪比并保證分辨率，尤其在村莊附近采用深井激發可避免因空炮而造成的覆蓋次數不均勻、淺層資料缺失等問題，并且可在一定程度上拓寬頻帶，提高勘探精度。
參考文獻：
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地震勘探原理范文5
關鍵詞：物探專業；反射復合波；原理分析；實際應用
中圖分類號：P63 文獻標識碼：A
應用地震勘探技術能夠對地層結構、礦藏等許多方面的具體情況進行了解，因此，這項技術在研究山體、地面下沉變化、礦產勘探以及土木工程等領域都得到了廣泛的應用。反射復合波的應用已經成為了最為有效和常見的勘查方法之一，但是在實際操作中仍然會存在一些影響工作效果的問題。本文將從地震勘探技術的基本原理入手，深入研究該項技術的應用，并引入實際案例，在實踐中得出最直觀的結論。
1地震波的應用原理
地質資料的準確度能夠直接影響到工程的進度，因此，在勘探工作開始之前對相關數據的采集尤為重要。而為了得到更準確的物探資料，近年來在礦產勘探，尤其是井間勘探中反射復合波得到了廣泛的應用。
在實際工作中，地震波的應用主要分為激發和接收兩個部分。下面我們將逐一進行分析。
1.1地震波的激發
良好的地震波接受能夠幫助人們更清楚地分析出地下的狀況，因此在地震波的激發上我們應該投入更多的精力去研究。在震源的選擇上目前主要分為炸藥震源和錘擊震源兩種。要發出高品質的信號即激發出高質量的地震波以利于地震波的接收，需要我們選擇正確的震源，并且要確定合理的介質。
1.1.1炸藥震源
在炸藥震源的選擇和應用時首先要考慮的是巖石特征，因為巖石的性質決定了爆炸時所產生的波動大小。選擇在結構分散的巖層或淤泥中進行爆炸作業，就會使爆炸中產生的能量大部分被吸收和抵消掉，導致實際傳回的有效波長十分有限且利用率低下。如果選擇堅硬的巖石層進行爆破，雖然產生了極高的頻率，但是爆破的能量主要消耗在了破壞巖層上，實際返回的可利用波長仍然很有限。
因此，爆炸點應當選擇在潮濕且具有可塑性的巖石周圍，比如濕沙和膠泥等，在條件允許的情況下最好在潛水層下4米左右進行爆炸。這樣可以使爆炸產生的能量最高效率地轉化為彈性能量，傳輸至接收器。但是并不是所有勘探地點都有適合的爆炸環境，沙漠區和礫巖區就是典型的范例。遇到這種情況則應當選用土坑組合的爆炸方式，井深和藥量根據實際情況進行配置。
1.1.2錘擊震源
相比于炸藥震源，錘擊震源有著成本低、設備輕便、容易施工等許多優勢。與炸藥震源不同，錘擊震源利用的是一種小能量激發方式，通過對地面進行錘擊而產生向下穿透的波長。這種方法對巖石性質和土地狀況有著比較嚴格的要求，在干燥、疏松的土地上錘擊效果就會被抵消掉，因此效果也比較差，而在潮濕和堅固的土地上則會產生很強的信號頻率。
目前在勘探工作中，比較常用的是錘擊震源。但是在具體作業時應當根據當地的實際環境和地理特征對震源激發方式進行選擇。只有同時選用了正確的方式和介質才能得到高質量的信號頻率，為我們下一步工作打好基礎。
1.2地震波接收
檢波器是地震波的接收工具，它的記錄直接影響到數據的可靠性，因此在操作中對檢波器的各項參數設定、安置方法等都要準確無誤。
2反射復合波的正演合成
在勘探工作中，地震波的應用已經十分普及，但所謂的地震波并不是單一的某種反射波，而是由多種反射波復合而成的，是多重作用的共同結果。
以松遼盆地為例，假設波速為3000米/秒，松遼盆地1秒鐘的頻率為50赫茲，因此我們可以斷定波長可以達到60米，垂向分辨率則在15米。在這個厚度中，砂泥巖為3—4米。如果波所受到的阻抗和巖石層有關，那么這個地震波也將是個反射系數序列。在這個基礎上如果我們同時考慮到巖層的均勻性等不定因素，則波阻抗界面會變得更加復雜。
圖1是正演模型的理想情況，而這種假設條件在實際工作中是不可能存在的，地震波峰和波谷不可能與地下巖層面一一對應。所以，要正確了解松遼盆地的地下狀況，在勘探中就需要對反射波進行疊加，形成復合波，如圖2。
正確認識復合波的重要性并加以利用是地質勘探工作的重中之重。
3反射復合波在現實中的具體應用——以松遼盆地為例
3.1松遼盆地T06反射層的標定
要對反射復合波進行深入的了解，松遼盆地T06反射層具有比較典型的意義，它有著十分良好的高強度連續反射，而且在對大部分區域的比較中都只有一個強相位，因此可信度也比較高。根據鉆井分析，這個層面的頻率應當屬于嫩二段大套泥巖層反射，但聲速分析卻呈現出了負反射，系數在-0.03—-0.01之間，也就是說不可能存在反射波峰，如表1。
根據這種現象，在1987對地震復合波進行了論證。結果顯示，T06層是嫩三段砂巖層對震波的反應。將宋遼盆地T06層與其他井段進行了對比，見表2。
從對比中我們可以得知，松遼盆地的地質分層并不是完全統一的，而且在英11—古9井的范圍之內T06的地質屬性十分相似，只是由于砂巖層的橫向分布和發育情況變化而使振幅出現了強弱變動。
3.2松遼盆地西部T1反射層的標定
松遼盆地西部地區情形比較特殊，T1反射層波組存在兩個同相軸，雖然大部分地區的同相軸都以“上強下弱”的方式分布著，但是在部分地區會有兩個同相軸都呈現出較強的趨勢。所以，在T的確定上就出現了困難。
由上述研究我們可以得知，經由1987年的調查和分析，松遼盆地的勘探存有比較詳盡的資料。根據資料的顯示，用分步褶積法對T1進行研究得出了T1為嫩一段地層地震響應的結論，在根據對實地的精準數據測量，證實該結論正確。C界面的深度是薩I油層組底界面，和嫩一段有著30—40米的深度差。在表3中我們可以清楚地看到其差距。
3.3運用反射復合波進行薄砂泥巖層中的砂體分布預測
哈10是大慶長垣西部一口有較高產油量的油井。這座油井的T1層面積可以達到0.4平方千米，構造幅度有5米，不但產油量大，而且原油的品質也非常高，油層的厚度比構造幅度還要高上幾倍。
從這個例子我們可以得出以下結論：藏油量與巖石的性質有十分密切的關聯。哈10號油井就屬于典型的砂體油藏，這類油藏多儲藏于砂泥巖層中。該類油藏進行地震波檢測時會出現十分明顯的復合波，在進行砂體預測時卻會遇到很大的困難。
哈10井的葡萄花油層位于地下1844.6—1865.2米，在這個深度有兩個藏油量較高的流砂層。但是在從前的勘探工作中，由于強振幅的波峰很有可能和地震層位相對應，因此并沒有查清。如今在利用波形合成的追蹤法后則發現地震響應顯示為4號波谷。為了進一步證明該理論，繼續用聲速進行深入分析。其結果顯示4號波谷的振幅明顯減小，證明該理論正確。
由此，繼續對哈10號井周圍環境進行分析，在調查中發現4號波谷在經過多條剖面時逐漸消失，并且呈現出寬1—1.5千米，長達10千米的南北向的規律，如圖3。
在圖3中，南部的斷層流暢伸展，從分布上初步分析，此為一條古河道，而哈10的位置則推斷為河道的兩個淺灘位置。
哈10號井就是根據這項預測于1990年進行初探的。我們現運用同樣的手段在井段深入1884.2-1904.4米后發現兩個砂巖層，與哈10井段1844.6-1865.2米的兩個砂巖層十分相似。經過論證，這兩個砂巖層也如之前發現的一樣，為一波谷。就此證明了哈10號井的標定和剖面結論都是正確的，預測的砂體趨勢和地下的分布形式也是可信的。哈21號井同樣由此法進行勘探，具有非常豐厚的油層，油量儲備巨大。
圖4為哈10與哈21的簡單對比。
由松遼盆地的油井勘探工作我們能夠清楚地了解反射復合波在實際工作中的應用方法以及優勢。反射復合波不但能夠幫助我們更加清楚和準確地找到礦藏位置，并且能夠很好地對地下巖層分布進行分析，使得工作的準確性得到了提升，效率也得到了較大的提高。
結語
本文對反射復合波的工作原理以及實際應用做了較為全面和系統的論述。通過對松遼盆地實際案例的分析，我們清楚地看到，在資源勘探工作中反射復合波的使用能夠有效了解地質情況、分析礦藏含量，而波形合成法則是充分運用反射復合波的重要途徑。地震反射復合波在地質勘探工作中的合理應用降低了該項工作的成本，并且擴大了勘探面積。不僅如此，該項技術在土木工程建造中也可以得到充分的利用，地震反射復合波的應用范圍越來越廣、日常的生產生活中扮演的角色亦越來越重要，相信在今后的發展中，社會對這項技術的需求會越來越多，要求會越來越高，這項技術也必然會促進我國物探專業建設的持續較快發展。
參考文獻
地震勘探原理范文6
關鍵詞：雙相介質；波阻抗；預測儲層；油氣檢測
引言
近年來，油氣勘探逐漸由構造氣藏向巖性氣藏擴展，儲層預測及油氣檢測發揮著越來越重要的作用，為下一步井位優選提供有力支撐。隨著油氣勘探的難度不斷增大，以及原油價格的持續低迷，降低油氣勘探和開發成本是目前亟待解決的問題。因此油氣勘探中油氣檢測的精確性是解決成本過高的有效手段之一。
油氣儲層通常是由巖石骨架、孔隙度及孔隙中的流體（水、油、氣）組成的雙相或多相介質[1]?；趩蜗嘟橘|的油氣檢測方法達不到油氣檢測要求的精度，并且造成油氣檢測結果的多解性和不確定性[2]?；陔p相介質的油氣檢測方法建立在雙相介質理論上，Biot在1962年發表的一系列文章中闡述了地震波在雙相介質中傳播的特點，Biot雙相介質經典波動方程正確地解釋了地震波在雙相介質中的傳播機理[3]。近年來，基于雙相介質理論的油氣檢測方法（主要以能量和頻率為主）在國內外許多工區取得了較好的應用效果。國內研發的Klinversion系統利用地震波在雙相介質中傳播特性，即“低頻共振，高頻衰減”，采用累積能量法和最大能量掃描法進行油氣檢測[4]。這些方法普遍應用效果較好，唯一不足之處是在對目的層進行油氣檢測時都由手動給定時窗，造成油氣檢測的效果受圍巖和人工的影響較大，造成結果一定程度上的不準確性。
文章針對以上問題，提出一種新思路，從Biot雙相介質地震波動方程出發，研究地震波在雙相介質中的傳播特性。利用測井資料對目的層進行參數交匯分析，對目的層進行儲層反演，精細刻畫出儲層。在此基礎上，對儲層進行油氣檢測。減少油氣檢測的多解性，提高精確度，為進一步選取井位提供有力支撐，降低勘探成本。
1 基本原理
1.1雙相介質地震波動方程衰減系數和頻率的關系
在各向同性介質中，Biot經典波動方程將地震波傳播特性描述為：
表示地震波在雙相介質傳播過程中振幅的衰減。將（2）式代入（4）式中可得：
由上式可知，當地震波在雙相介質中傳播時，地震波衰減同時受地震波頻率和耗散系數影響，存在某一低頻使得衰減最小，此時地震波能量最大，存在某一高頻衰減最大，地震波能量最小。這就是Biot“低頻共振，高頻衰減”油氣檢測原理。
1.2 不同流體性質雙相介質地震波振幅隨頻率衰減特征
根據CNPC物探重點實驗室牟永光教授對含氣、含水和含油砂巖儲層進行的模擬地震實驗。觀測到不同流體的反射地震波衰減情況（圖1）[7]。
由上圖可看出，當介質中含不同飽和度的不同流體，地震波衰減量具有明顯的差別。
2 實現過程
此研究內容主要在于通過結合井資料進行儲層反演，提高儲層預測的精度，將與儲層接觸的圍巖剔除，預測出儲層的頂界面和底界面，減小人觀主控因素給油氣檢測結果帶來的影響。技術路線如圖2。
3 應用實例
3.1 資料分析
通過初步研究后的成果分析，選取JG地區三維地震資料，首先進行可行性分析，主要包含以下幾點內容：
（1）地震資料信噪比較高，基本達到稀疏脈沖反演和油氣檢測的性噪比要求[8]。
（2）通過頻譜分析，地震資料頻帶較寬，大約在5Hz～85Hz之間，符合稀疏脈沖反演的要求，能較準確地分辨儲層頂、底界面。
（3）地震資料經過保真處理，儲層預測結果和油氣檢測結果可信度高。
3.2 阻抗反演
在波阻抗反演之前，首先對井GR和P波阻抗曲線進行交匯分析[9]，經過與實鉆資料的對比分析，確定GR值小于20gAPI ，P波阻抗在16500（g/cm3）?（m/s）～18000（g/cm3）?（m/s）屬于儲層段（圖3所示），可以較精確地確定儲層發育的位置以及層厚。
4 雙相介質理論油氣檢測
通過頻譜分析，研究區長興組儲層段內可明顯觀測到能量分布具有“高頻衰減”現象。圖4為JG69井在儲層段內的地震資料能量隨頻率的分布特征。
在儲層預測基礎上，進行油氣檢測，通過求取目的層對應的地震反射累積正態概率分布在時空域上的展布。劃分油氣富集區在平面圖上的展布。圖5為過JG69井的油氣檢測結果剖面，圖中第一分量為低頻能量分布特征，第五分量為高頻能量分布特征，第四分量為低頻和高頻分量之商，反映油氣富集程度。因儲層段內含氣，導致高頻衰減較強，從圖中可看出，高頻能量衰減最大的區域也是反應油氣富集程度較高的地區。在縱向上，油氣主要集中于地震剖面上的波峰段。在橫向上，低頻能量較弱，而高頻能量較強的段屬于油氣富集段。
通過初步勘探鉆井發現，JG62井、JG69井在長興組內有氣體產出，而JG61井在長興組無氣體產出。與油氣預測平面圖（圖6）完全吻合，可為下步油氣勘探和開發提供有力支撐和指導。
5 結束語
（1）經過保真處理的寬頻地震資料，特別是低頻成分，用此方法能較好地分辨儲層的頂、底界，油氣預測的結果最為精確。
（2）長興組儲層為碳酸鹽巖，儲層主要含氣，地震資料特征“低頻共振，高頻衰減”的特征較為明顯，利用雙相介質理論油氣檢測方法效果較明顯。
（3）雙相介質理論油氣檢測方法可準確地預測地下目的層的油氣分布，但受時窗影響較大，因此可通過卡準儲層段手段，提高油氣預測的精度。
參考文獻
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