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地震勘探原理范文1
0. 引言
三维地震勘探技术在煤田上的应用经过近二十年的发展，在东部平原取得了显著的地质效果，但随着近几年的开采，煤炭资源越来越少，而中西部地区的煤炭资源占全国煤炭资源总量的2/3，资源勘探的重点已转向西部地区[1]。
由于西部地区第四系黄土层对地震波的吸收衰减比较强烈，且往往地形复杂，给地震勘探造成一定困难。随着三维地震勘探技术在西部黄土塬区的应用，针对黄土塬区三维地震勘探处理技术的应用，对于提高勘探质量为煤矿安全生产提供保障有着深远的影响。
1.项目概况
陕西某煤矿位于陕西省白水县，由于原有勘探程度远远不能满足采区设计和工作面划分的要求。煤矿决定对采区进行三维地震勘探，以为下一步的巷道布置和安全生产提供保障。由于勘探区内黄土层较厚，不利于地震波的传播，且黄土冲沟也发育，地表高差达200m，地形十分复杂；塬上及半坡密布大量的苹果园，测量通视相当困难，这给地震的采集造成较大的影响。
2.数据采集
（1）黄土覆盖区段。巨厚黄土对地震波的吸收衰减极为强烈；区内潜水面很深，低速带调查结果表明，黄土层速度极低，其与基岩面可形成良好的波阻抗界面。因此塬上施工时该界面能产生折射、强反射及层间多次波，对目的层反射波形成严重干扰，该区域是本区激发条件较差的地区。
（2）坡积地段。坡积物成份复杂、堆积松散、成孔难、激发难，高差变化剧烈，是本区最难获得资料地区。
（3）从原始资料上看，主要目的层反射波信噪比差异很大，勘探区南部边缘及勘探区西北部资料相对较差。
总的来说，经过野外的努力，对黄土覆盖区来说获得了较好的效果，资料有较大一部分主要目的层的信噪比很高，为完成勘探任务奠定了基础。
3.资料处理的主要技术措施
针对原始资料以上的特点，制定了本次资料处理的指导思想：在“三高”处理过程中，以保幅处理为重心，重点提高资料的信噪比。突出目的层，兼顾浅、中、深层。
（1）静校正
静校正是地震资料处理中的关键环节之一。由于地表高程及地表低（降）速带厚度、速度存在横向变化，使得由此产生的地震波旅行时差会对信号的叠加效果产生一定的不利影响，致使反射波同相轴信噪比下降、频率降低。
结合本区实际情况，确定了野外静校正，初至折射静校正、自动剩余静校正逐步细化的静校正应用方法。在此补充说明的一点是在绿山初至折射静校正的逐炮拾取阶段，务求所拾取的初至折射波来自于在全区较能连续追踪的同一层，以建立精确的近地表模型。
在准确求取了绿山所得静校正量后，分离长波长分量及短波长分量，应用短波长分量，解决邻道间的剧烈跳跃现象。在此基础上多次求取剩余静校正量。求自动剩余静校正量时，应在全区找一个较好的标志层，使其达到效果理想而且保真。图1是静校正前后单炮对比。
（2）振幅处理
振幅处理包括：
a.补偿地震波的地层吸收；
b.结合地层，选定速度进行球面扩散补偿；
c.对地表一致性振幅分解，求出振幅补偿因子，对地震数据进行消除由于激发、接收等因素引起的振幅能量差异进行一致性校正；
d.动态振幅均衡。
对振幅的上述处理，完全消除了由于地表剧烈变化，地层吸收等因素对振幅产生差异。使振幅变化真正反映地层物性参数的差异。
（3）干扰波消除
a.迭前滤波：15～25、140～160消除低频及高频干扰。
b.剔除坏道，不正常道，尖脉冲等。
c.初至干扰波及声波的切除。
（4）地表一致性处理
在地表一致性振幅补偿的基础上，选用地表一致性预测反褶积。完成在炮域，接收点域、共偏移距域的地表一致性预测，同时压缩子波，提高分辨率及信噪比。
（5）速度分析
由于静校正部分地段信噪比极低的影响，使速度分析很难一次到位，针对本区采取如下措施。
a.先采用常速度叠加，拾取较好段的速度值作为初始速度。
b.在二次剩余静校正之后做速度分析。
c.采用大道集进行速度分析。
d.在构造复杂处加密速度控制点。
（6）DMO叠加
针对本区的实际资料，采用DMO叠加，依据为：
a.水射和倾斜反射同相轴在DMO叠加过程中均能同时正确成像。
b.DMO技术改善了叠加速度对地层倾角的依赖，提高了速度分析精度，并为准确求取偏移成像速度场提供基础条件。
c.DMO本身是一种多道运算的部分偏移过程，在此过程，随机噪音得到了压制，提高了资料信噪比。
（7）叠后去噪
采用多项式拟合衰减随机噪声，利用一次波减去法削除中、深层的多次波。图2、图3为去噪前后叠加剖面对比图。
（8）偏移
采用15°有限差分法进行偏移，处理过程中对偏移速度进行充分试验。依据实验，对偏移速度采用时空变系数，使各地段达到最佳偏移效果。是图4为偏移后的时间剖面。
（9）提高频率
处理中对谱白化反谱积，反Q滤波、分频处理，脉冲褶积，迭后子波反褶积等提频方法加以综合利用，反复试验，在不过多损害信噪比的情况下尽量提高频率。
（10）特殊处理
为了能更加准确地反映地下真实情况，突出小构造，采用了如下特殊处理方法：
a.地震道积分
b.递推式波阻抗反演
c.三瞬处理
d.多道约束地层反演
4. 结论
针对黄土塬区复杂的地表地质条件，在野外采集完数据后，在三维地震勘探资料处理环节采用多项处理技术和流程，取得了较好的效果。
参考文献：
地震勘探原理范文2
【关键词】检波器 发展 MEMS三分量
地震勘探技术在实际的石油勘探中应用的十分广泛，是目前石油勘探的主要技术之一，在许多的石油勘探中都有应用。勘探技术的发展也推动了检波器技术的发展，检波器从最初的灵敏度低、频带窄发成现在动态范围更大、频带更宽、失真度更低、适合高分辨率勘探的高精度地震检波器。一般认为国内外地震检波器的发展已经经历了四个阶段：
第一阶段为70年代以前：该阶段地震仪器使用模拟纪录，道数少（20-50道）。地震检波器特点是频带窄（14-60Hz）、低灵敏度（3-5v/m/s）、动态范围小（30dB）、型号单一。
第二阶段为80年代中期：地震仪器实现了数字化，计算机数据处理技术也相继发展，更重要的是三维地震勘探、高分辨率地震勘探的出现，地震勘探领域扩大到山地、戈壁、沙漠、滩海及海上，地震检波器在性能及型号上发生了较大的变化。一大批高性能技术指标的检波器相继出现，检波器的灵敏度、自然频率、失真系数、假频等技术指标都得到较大改进，更加适用于地震勘探的需求。
第三阶段为90年代：国内部分检波器生产厂家，引进了国外的检波器生产线，经过消化吸收，其检波器技术水平达到了国际发达国家水平。随着高精度地震勘探的推广，检波器向三高（高保真、高灵敏度、高分辨）方向发展，检波器的型号和品种也越来越多，例如：不同型号超级检波器、涡流检波器、高性能压电检波器等。
第四阶段：21世纪始：随着传感器技术、电子技术、计算机技术、数据传输技术等技术的发展。现在高分辨地震数据采集，要求采集的地震数据达到高精确度、高信噪比、高矢量保真度，因此这个阶段相继出现了精度更高的检波器。新型检波器发展的特点主要表现在：
（1）采用新的检测原理。光纤传感技术、微电子机械传感技术、高性能压电材料、电容传感器等一批高新技术进入地震勘探检波器领域；
（2）检波器内全面实现数字化，减少了信号的模拟传输部分；
（3）检波器的动态范围、灵敏度、失真等技术指标大幅度提高，抗电磁干扰能力大幅度增强
1 传统的地震检波器按工作原理分为：动圈式、压电式和涡流式检波器
1.1 动圈式检波器
动圈式检波器是目前地震中最常用的检波器，它是基于电磁感应原理。利用上、下两个线圈绕制在铝制线圈架上，组成一个惯性体，由弹簧片悬挂在永久磁铁产生的磁场中，永久磁铁与检波器外壳固定在一起。当检波器外壳随地面震动时，引起线圈相对于永久磁铁运动，两线圈产生感应电动势，随着检波器外壳振动的大小变化，感应电动势也随之变化，速度越大，感应电势也大，检波器震动时，在检波器的输出端输出相应的电信号，传输给地震仪器。为了提高检波器的机电转换效率，使磁钢的两个磁极都起作用，即在两极磁场中都有线圈在工作，并使两个线圈产生的感应电动势相加，提高检波器的灵敏度。为了实现这一目的，在绕制线圈时，一个线圈正绕另一线圈反绕，并把上线圈的终端与下线圈的起端联在一起（反向连接），把上下线圈的另外两个端头做为输出端。当线圈相对磁钢运动时，由于两线圈的磁场方向相反，所以连接的两线圈的感应电势是同向相加的。对于外界磁场干扰，反向连接的两线圈的感应电势是反向抵消的，这样就提高了抗干扰能力（如图1）。
1.2 压电检波器
由于新型压电材料的进步，基于压电原理的检波器也日益受到地震仪器专业人员的重视。压电检波器的原理是利用某些强电介质晶体受外力作用后，其分子内部产生极化现象导致正负电荷分离，使其两个表面上产生符号相反的电荷，即产生了电动势，它是一种自发电式传感器，由于电荷电量没有驱动能力，一般需要与其配套的检测放大电路。该电路主要有二个主要作用：一是放大压电元件的微弱信号；二是阻抗变换，把高输入阻抗变为与地震仪器配套的低输入阻抗。通常由电压放大器和电荷放大器二种形式。陆用压电检波器具有高灵敏度、宽频带、大动态范围、谐波失真小和相位一致性好的优良性能。但是，由于陆用压电检波器是一种有源检波器，也就是使用时必须每个检波器需要供电电源，不利于施工，且采集的地震信号多集中在100Hz左右，所以在低频段，非常容易造成信号的失真。
1.3 涡流式检波器
涡流检波器也是应用电磁感应原理制成的。把一块金属导体放在磁场中，使其在固定磁场中运动时，在金属导体中会感应出相互闭合的电流，称为涡流。非磁性的导体在永久磁场中运动会产生涡流，利用这一原理制成的地震检波器，称为涡流检波器。涡流检波器是将一个非磁场性的铜质圆筒作为惯性体，圆筒通过弹簧片与外壳连接，然后使其处于磁钢、极靴、线圈及外壳构成的磁通回路的间隙中。线圈固定在外壳上，并与接线柱连接。当外壳运动时，铜圆筒对外壳及磁钢作相对运动而切割磁力线，在圆筒导体中将产生感应电动势。由于内部结构与普通电动式检波器不同，感应电势的幅值与圆筒、磁钢和外壳的相对运动速度成正比，所以它是一种加速度型检波器。由于加速度检波器的输出信号与振动激励信号的加速度成正比，因而具有随着振动频率的升高，检波器的输出也随着增高的特点。涡流检波器有利于压制面波，其电压输出灵敏度是随着激振频率的增高而线性增加的。频率响应曲线在自然频率处形成拐点。在拐点左边以18dB/ oct的陡度下降，对低频干扰的抑制能力比常规的动圈式检波器要强50%，有利于压制面波。有利于高频信号。在拐点左边以6 dB/oct的陡度上升，高频信号的电压灵敏度，随着激振频率的升高呈线性上升特性，这一优点对大地衰减吸收的地震波高频信号是一个很重要的补偿，有利于高频信号。
2 MEMS数字检波器
随着数字信息技术的发展，所有的仪器、传感器由模拟化向数字化过渡。由于数字检波器有模拟检波器无以伦比显著的优点，地震检波器经历了长时间的模拟时代后，开始向数字检波器发展，国外较先进的地震勘探仪器可以兼容数字检波器也推动了数字检波器的发展。法国SERCEL公司生产的DSU3数字检波器已经在大范围的推广应用。美国I/O公司生产的VECTORSEIS数字检波器也开始应用。据有关信息，虽着石油资源的需求量日益紧张，油气勘探难度和力度也在加大。各国都在为大规模提高石油勘探装备水平做准备。几个地震仪器制造公司都在垄断其现有特色技术。不远的将来，传统的地震仪器将逐渐退出地震勘探市场，在国外的勘探市场上，国外数字检波器的实验阶段已经结束，正在逐渐大规模的推广应用，数字检波器将在未来世界石油勘探中起重要作用。目前，国内数字检波器的应用还限制在很小的范围之内，物探局、胜利油田等较大的物探公司相继从国外引进数字检波器，特别是胜利油田已经用数字检波器完成了几个采集项目，采集资料主频高、频带宽，所获得的单炮记录中高频成分的能量明显增强，各种性能均优于模拟检波器，更适合高分辨率地震数据采集。但在国内对数字检波器的开发研究刚刚起步，技术水平落后于国外水平，现在还处于实验开发阶段，大家都看好了石油资源勘探这个市场，很多科学研究机构包括一些石油公司参与到了数字检波器的研究领域，据有关资料报道，在国内北京大学的青鸟微电子研究所自2008年开始研发MEMS加速度传感器，正在做数字检波器的转换工作。中科院上海微系统所研制出了石油勘探MEMS加速度传感器，目前进行了野外试验。南京地球物理勘探研究所对数字检波器的研究较早，也开始了数字检波器的实验工作。另外，石油大学有关研究人员也在两年前开始了数字检波器的研究，威海双丰电子有限公司、中石油下属的石油仪器厂，也把数字检波器列为其主导研发产品。胜利物探公司也开展了数字检波器的研究工作。种种迹象表明，数字检波器的发展在地震勘探领域将是一个必然的趋势。
三分量数字检波器的主要性能指标：
（1）数字检波器内部经过MEMS传感器和ADC电路，直接输出24位数字信号；
（2）动态范围可达到120dB，比传统检波器的动态范围至少高出50dB-60dB；
（3）谐波畸变指标小于0.003%，比传统检波器的谐波畸变至少低一个数量级；
（4）数字检波器输出的幅频特性十分平坦，在1Hz-800 Hz范围内，始终保持平直，而输出相位为零相位；
（5）超低噪音特性、极高的向量保真度、不受外界电磁信号干扰的影响，如天电、工业高压线或地下电缆等干扰。
参考文献
[1] 付清锋，周明.地震检波器的进展[J].石油仪器，2000，14（2）
[2] 宋玉龙，压电加速度地震检波器及其频率响应特性分析[J].石油仪器，2004，18（4）
地震勘探原理范文3
关键词：数值模拟；法波动方程；复杂构造
引言
油气勘探区向着复杂地质条件方向发展，地下地质条件也越来越复杂。在地震剖面上容易形成许多与真实构造不相符或偏离真实位置的假象。相移法波动方程正演模拟作为一种技术方法，能够帮助解释人员正确认识地下地质构造，直观而有效地解决地震剖面中假象给解释工作带来的困扰。
近年来，随着勘探技术的发展，我们对地下地质构造的信息也要求得越来越精准，与此同时，要解决的地质问题也越来越困难，针对复杂地区的勘探问题，国内外许多地球物理学家对地震波在复杂介质中的传播问题进行了研究，针对波动方程正演的计算方法不断涌现，如有限差分法、差分方程法、频率波数域方程法、相移法等。
文章主要研究内容为相移法波动方程正演，与射线追踪法同属于数值模拟正演方法，射线追踪法是基于惠更斯原理与斯奈尔定律，反映波的运动学特征，而波动方程法是基于弹性理论和牛顿力学，反映波的动力学特征，两者相较而言，波动方程法能更加丰富的波场信息。
1 相移法波动方程正演原理
震源机制模拟
将地下反射界面当作具有爆炸性的物质或爆炸源，爆炸源的形态和位置与反射界面的形态和位置一致（图1），它所产生的波为脉冲，其强度、极性与界面反射系数的大小和正负一致。并且假定在t=0时刻，所有的爆炸反射界面同时起爆，发射上行波到地面观测点，波的传播速度为v/2。若用波动方程式将爆炸反射界面产生的波向上延拓到地面观测点加以记录，这种记录就是所求的正演信号。
根据爆炸反射界面原理，将上行波场延拓到地表所得记录就是相移法波动方程正演的结果。
2 构造假象实例分析
复杂构造，不仅是那些看起来复杂，但那些看起来简单，但花费了大量精力、物力、智力才高清或还没搞清楚的构造，都是复杂构造。简单的构造不一定是简单问题。造成复杂构造成因大致可分为三大类：（1）地下地质构造本身由多期构造活动的叠加造成的造成复杂。（2）在沉积演化过程中的造成的构造复杂。（3）由于地下介质复杂速度变化造成的构造复杂。文章主要讨论由速度复杂变化造成地质剖面上构造假象的类型。通过正演模拟，明确地下地质体在剖面上的特征，并对后期处理解释提供依据。
3 特殊岩性体造成的假象
当地下存在与围岩速度差异较大的异常体时，由于速度的突变，将导致下伏地层在地震剖面上产生与实际地质情况相反的情况，如图2-a以川东某地实际情况所做模型，当上覆地层为低速膏岩时。从正演结果中剖面中（图2-b）可以看出，低速的膏岩对下伏地层造成了一个下拉的影响，在实际地震剖面中，对于膏岩层下的背斜构造，需要考虑膏岩对背斜的下拉，造成构造圈闭解释得比实际小的情况。
4 倾斜地层造成下伏地层产状变化
在倾斜地层界面下的构造高点由于上覆地层倾斜会造成时间域的构造高点发生偏移。图3-a是根据新疆某地倾斜地质情况给出的模型，在模型中，构造高点位于图中第115个接收点的位置，使用相移法波动方程正演，得到的结果（图3-b），构造高点漂移到了170个接受点的位置。
5 结束语
（1）相移法波动方程正演有两个问题需要注意：一是横向速度变化的问题。在相移法数值模拟中，我们将地下地层假设为横向速度不变，即在ΔZ地层内，速度是固定的，但是在实际地下地质构造造中，地下地质总是复杂多变的，速度也不可能横向不变，因此，横向变速问题是一个应该在方法上进一步创新的问题。
（2）弹性波方程方法的研究：弹性波方程同声波方程向比，更具普遍性，在P波失效情况下或为满足岩性、裂缝等勘探需要，对转换波、横波偏移成像及各向异性研究逐步深入。矢量（三分量或多分量）地震偏移成像方法必然得到发展和运用。
参考文献
[1]李志明.一种理想的二维波场深度延拓法[J].石油地球物理勘探.1990，25（5）：517-528.
[2]吕学谦.波动方程偏移简述[J].石油地球物理勘探，1977，29（7）：63-74.
[3]M.T.坦纳.波动方程偏移引论[M].石油出版社，1984：4-47.
[4]田孝坤，王秀槐.频率-波数域偏移的实现[J].石油地球物理勘探，1980.24（6）：78-89.
[5]贺振华，等.反射地震资料偏移处理和反演方法[M].重庆出版社，1988：12-85.
[6]牟永光，等.地震数据处理方法[M].石油工业出版社，2007：8-58.
[7]黄德济，等.地震勘探资料数字处理[M].地质出版社，1990：1-124.
[8]李录明，罗省贤.数字信号处理[M].电子科技大学出版社，2002.
地震勘探原理范文4
【关键词】黄土塬；表层结构；地震勘探；潜水面；胶泥层
黄土塬地区塬、峁、梁、坡、沟发育，地形起伏剧烈，表层结构复杂多变，黄土层巨厚，黄土层孔隙度大，激发接收条件极差，面波、多次折射等干扰波发育，资料信噪比极低，因此过去黄土塬地区一直是地震勘探的“”。在一般地区的地震勘探中，激发井深的选择大都以潜水面或高速层顶界面为参考依据，而黄土塬地区由于黄土厚，高速层顶界面埋藏深，同样潜水面仅存在于大面积的塬上且埋藏深（40-70米），在面积较小的塬或坡上不存在潜水面，即使在有潜水面的大塬上，由于受地表条件及施工成本的限制也无法实现所有炮点全在潜水面下激发，因此井深的选择无法按照一般地区的工作思路或经验进行。
近年来通过地球物理工作者的不断探索与努力，采用多井组合在“胶泥层”中激发的方式在一定程度上克服了黄土塬复杂地表对地震勘探带来的影响，获得了有效的基础资料，但对于表层结构对地震勘探效果的影响程度仍缺乏深入的认识，对于存在潜水面的大塬上究竟采用潜水面下单井激发效果好还是多井组合在埋深较浅的胶泥层中激发效果好尚存在争议。
1 黄土塬表层结构特点
典型黄土塬地区表层按照含水性可分为三层结构，自上到下分为干燥黄土、潮湿黄土和含水黄土，为了与“潮湿黄土”相区分，含水黄土一般指潜水面以下的含饱合水部份，其间夹杂厚度不等的胶泥层和含钙质结核层，从干黄土到含饱合水黄土之间含水率呈非线性变化，无明显规律可循。干黄土极为松散，厚度2～5米不等，一般坡上干黄土较厚，地震波在干黄土中的传播速度仅为300米/秒左右，低于声波速度。胶泥层一般位于潮湿黄土层中，在大塬上分布较为稳定，其埋深和厚度变化不大，但在坡、梁或小面积塬上其分布不稳定，由于其含水性好，波阻抗与炸药波阻抗匹配较好，是黄土塬地震勘探中较好的激发层，有些地区发育多层胶泥，但厚度较薄，多数厚度不足1米。含饱合水黄土中地震波传播速度一般大于1500米/秒，与平原地区潜水面下地层速度相当，复杂的表层结构给地震勘探工作带来了诸多困难。
2 表层地震波能量衰减分析
根据费马原理：地震波沿射线传播的旅行时和沿其他路径传播的旅行时相比为最小，即地震波沿旅行时最小的路径传播。由于表层速度较低，因此可以认为在表层地震波为近垂直传播到地表，基于以上原理及假设设计了如下试验进行地震波能量沿垂向及水平向的衰减特性。
2.1 试验方法
在大塬中间选一表层具有潜水面的试验点，通过表层结构调查其潜水面埋深为44.63米，具体调查结果如下：V0=494m/s ；H0=12.6m；V1=710m/s；H1=32.03m；V2=1783m/s。
采用双井微测井的方法，施工参数如下：井深70m，不同深度激发均用相同的雷管数激发，保证每个点能量一致，0～5m每1米激发一次，5～15m每2米激发一次，15～70m每5米激发一次。接收井中检波器的布设与激发点一一对应，保证检波器与激发点处于同一水平位置。
激发井井口检波器接收的信息用于垂直方向地震波衰减分析，接收井中的检波器接收来自于水平层的信号，从而对不同岩性对地震波的衰减作用进行对比分析。
2.2 试验结果分析
若地层为均一介质，随着激发深度的增加，地震波传播距离变长，其衰减程度应与激发深度呈线性关系，线的斜率代表了介质对地震波能量衰减的能力（图1），黄土塬表层结构复杂，即使在划分的同一层系中地震波衰减也有差异，图中虚线为将该层系假设为均一介质拟合的衰减曲线，由三组地层衰减拟合曲线可以看出由深至浅对地震波能量的衰减逐渐加强。从细节分析来看图中出现部分能量突变点，首先是潮湿黄土附近的胶泥层能量突然增强，潜水面下激发能量突然增强，这也说明潜水面下及胶泥层中激发能量强，能量突变后在同一层系中激发地震波能量传到地表呈现近线性的衰减特征。
当接收井中检波器接收来自同深度的信号时，可以近似地认为地震波在均匀介质中传播，由于传播距离短，其振幅值反应的是在不同岩性中激发能量的强弱，从图2中可以看出随着深度的增加能量总体上呈现增强的趋势，其中也有异常点：潜水面下激发能量强，其次为浅层的胶泥层中激发能量较强，在降速层（潮湿黄土中）也有能量增强点，根据钻井录井情况该深度存在薄的胶泥层。水平衰减结果与垂直衰减分析结果基本一致，由于水平传播基本上不受其它层的影响且传播距离短，主要反映激发能量的强弱，因此胶泥层中能量的异常更为明显。
3 不同层激发效果对比
根据地震波衰减试验分析结果，最理想的激发位置应在潜水面下，其次为胶泥层，为了验证这一结论在试验点附近进行了多井组合胶泥层中激发与不同单深井激发效果对比，a为70米井深8公斤药量激发所得单炮，b为50米井深8公斤药量激发所得单炮，c为15井组合胶泥层中激发单炮，单井药量为3公斤，总药量为45公斤。
固定增益（图4）显示a单炮能量强，静校正后单炮可见连续性较好的有效反射波组，b与c效果相当，c略好，浅层可见有效反射；从20-40Hz分频扫描记录上看a中深层反射能量强，但30～60 Hz分频扫描记录显示c单炮浅层（1～1.5s之间）波组连续性好，深层反射品质与a相当，这说明a单炮深井激发产生的多为低频信号，低频地震波穿透能力强，传播经过地表时与高频成份相比衰减较少，可有效提高资料信噪比，但其高频成份缺失，不利于绝对分辨率的提高。
4 结束语
胶泥层是黄土塬地区地震勘探较佳的激发层，采用组合井激发的方式可获得较好的资料，深井潜水面下激发可获得能量较强的低频信息丰富的目的层反射波组，二者结合使用可有效提高资料信噪比并保证分辨率，尤其在村庄附近采用深井激发可避免因空炮而造成的覆盖次数不均匀、浅层资料缺失等问题，并且可在一定程度上拓宽频带，提高勘探精度。
参考文献：
[1]李振春，王清振，表层地震波衰减机理及能量补偿研究综述.地球物理学进展，2007（4）.
[2]吕公河，张庆淮，段卫星，等.黄土塬地区地震勘探采集技术[J].石油物探，2001（2）.
[3]张付生，贾烈明，王莉.陆上地震激发因素的选择方法探讨[J].石油物探，2004（2）.
[4]刘艾奇，皇浦煊，激发井深选择的优化技术[J].石油物探，2004（6）.
[5]陆孟基.地震勘探原理[M].东营：石油大学出版社，2001.
地震勘探原理范文5
关键词：物探专业；反射复合波；原理分析；实际应用
中图分类号：P63 文献标识码：A
应用地震勘探技术能够对地层结构、矿藏等许多方面的具体情况进行了解，因此，这项技术在研究山体、地面下沉变化、矿产勘探以及土木工程等领域都得到了广泛的应用。反射复合波的应用已经成为了最为有效和常见的勘查方法之一，但是在实际操作中仍然会存在一些影响工作效果的问题。本文将从地震勘探技术的基本原理入手，深入研究该项技术的应用，并引入实际案例，在实践中得出最直观的结论。
1地震波的应用原理
地质资料的准确度能够直接影响到工程的进度，因此，在勘探工作开始之前对相关数据的采集尤为重要。而为了得到更准确的物探资料，近年来在矿产勘探，尤其是井间勘探中反射复合波得到了广泛的应用。
在实际工作中，地震波的应用主要分为激发和接收两个部分。下面我们将逐一进行分析。
1.1地震波的激发
良好的地震波接受能够帮助人们更清楚地分析出地下的状况，因此在地震波的激发上我们应该投入更多的精力去研究。在震源的选择上目前主要分为炸药震源和锤击震源两种。要发出高品质的信号即激发出高质量的地震波以利于地震波的接收，需要我们选择正确的震源，并且要确定合理的介质。
1.1.1炸药震源
在炸药震源的选择和应用时首先要考虑的是岩石特征，因为岩石的性质决定了爆炸时所产生的波动大小。选择在结构分散的岩层或淤泥中进行爆炸作业，就会使爆炸中产生的能量大部分被吸收和抵消掉，导致实际传回的有效波长十分有限且利用率低下。如果选择坚硬的岩石层进行爆破，虽然产生了极高的频率，但是爆破的能量主要消耗在了破坏岩层上，实际返回的可利用波长仍然很有限。
因此，爆炸点应当选择在潮湿且具有可塑性的岩石周围，比如湿沙和胶泥等，在条件允许的情况下最好在潜水层下4米左右进行爆炸。这样可以使爆炸产生的能量最高效率地转化为弹性能量，传输至接收器。但是并不是所有勘探地点都有适合的爆炸环境，沙漠区和砾岩区就是典型的范例。遇到这种情况则应当选用土坑组合的爆炸方式，井深和药量根据实际情况进行配置。
1.1.2锤击震源
相比于炸药震源，锤击震源有着成本低、设备轻便、容易施工等许多优势。与炸药震源不同，锤击震源利用的是一种小能量激发方式，通过对地面进行锤击而产生向下穿透的波长。这种方法对岩石性质和土地状况有着比较严格的要求，在干燥、疏松的土地上锤击效果就会被抵消掉，因此效果也比较差，而在潮湿和坚固的土地上则会产生很强的信号频率。
目前在勘探工作中，比较常用的是锤击震源。但是在具体作业时应当根据当地的实际环境和地理特征对震源激发方式进行选择。只有同时选用了正确的方式和介质才能得到高质量的信号频率，为我们下一步工作打好基础。
1.2地震波接收
检波器是地震波的接收工具，它的记录直接影响到数据的可靠性，因此在操作中对检波器的各项参数设定、安置方法等都要准确无误。
2反射复合波的正演合成
在勘探工作中，地震波的应用已经十分普及，但所谓的地震波并不是单一的某种反射波，而是由多种反射波复合而成的，是多重作用的共同结果。
以松辽盆地为例，假设波速为3000米/秒，松辽盆地1秒钟的频率为50赫兹，因此我们可以断定波长可以达到60米，垂向分辨率则在15米。在这个厚度中，砂泥岩为3—4米。如果波所受到的阻抗和岩石层有关，那么这个地震波也将是个反射系数序列。在这个基础上如果我们同时考虑到岩层的均匀性等不定因素，则波阻抗界面会变得更加复杂。
图1是正演模型的理想情况，而这种假设条件在实际工作中是不可能存在的，地震波峰和波谷不可能与地下岩层面一一对应。所以，要正确了解松辽盆地的地下状况，在勘探中就需要对反射波进行叠加，形成复合波，如图2。
正确认识复合波的重要性并加以利用是地质勘探工作的重中之重。
3反射复合波在现实中的具体应用——以松辽盆地为例
3.1松辽盆地T06反射层的标定
要对反射复合波进行深入的了解，松辽盆地T06反射层具有比较典型的意义，它有着十分良好的高强度连续反射，而且在对大部分区域的比较中都只有一个强相位，因此可信度也比较高。根据钻井分析，这个层面的频率应当属于嫩二段大套泥岩层反射，但声速分析却呈现出了负反射，系数在-0.03—-0.01之间，也就是说不可能存在反射波峰，如表1。
根据这种现象，在1987对地震复合波进行了论证。结果显示，T06层是嫩三段砂岩层对震波的反应。将宋辽盆地T06层与其他井段进行了对比，见表2。
从对比中我们可以得知，松辽盆地的地质分层并不是完全统一的，而且在英11—古9井的范围之内T06的地质属性十分相似，只是由于砂岩层的横向分布和发育情况变化而使振幅出现了强弱变动。
3.2松辽盆地西部T1反射层的标定
松辽盆地西部地区情形比较特殊，T1反射层波组存在两个同相轴，虽然大部分地区的同相轴都以“上强下弱”的方式分布着，但是在部分地区会有两个同相轴都呈现出较强的趋势。所以，在T的确定上就出现了困难。
由上述研究我们可以得知，经由1987年的调查和分析，松辽盆地的勘探存有比较详尽的资料。根据资料的显示，用分步褶积法对T1进行研究得出了T1为嫩一段地层地震响应的结论，在根据对实地的精准数据测量，证实该结论正确。C界面的深度是萨I油层组底界面，和嫩一段有着30—40米的深度差。在表3中我们可以清楚地看到其差距。
3.3运用反射复合波进行薄砂泥岩层中的砂体分布预测
哈10是大庆长垣西部一口有较高产油量的油井。这座油井的T1层面积可以达到0.4平方千米，构造幅度有5米，不但产油量大，而且原油的品质也非常高，油层的厚度比构造幅度还要高上几倍。
从这个例子我们可以得出以下结论：藏油量与岩石的性质有十分密切的关联。哈10号油井就属于典型的砂体油藏，这类油藏多储藏于砂泥岩层中。该类油藏进行地震波检测时会出现十分明显的复合波，在进行砂体预测时却会遇到很大的困难。
哈10井的葡萄花油层位于地下1844.6—1865.2米，在这个深度有两个藏油量较高的流砂层。但是在从前的勘探工作中，由于强振幅的波峰很有可能和地震层位相对应，因此并没有查清。如今在利用波形合成的追踪法后则发现地震响应显示为4号波谷。为了进一步证明该理论，继续用声速进行深入分析。其结果显示4号波谷的振幅明显减小，证明该理论正确。
由此，继续对哈10号井周围环境进行分析，在调查中发现4号波谷在经过多条剖面时逐渐消失，并且呈现出宽1—1.5千米，长达10千米的南北向的规律，如图3。
在图3中，南部的断层流畅伸展，从分布上初步分析，此为一条古河道，而哈10的位置则推断为河道的两个浅滩位置。
哈10号井就是根据这项预测于1990年进行初探的。我们现运用同样的手段在井段深入1884.2-1904.4米后发现两个砂岩层，与哈10井段1844.6-1865.2米的两个砂岩层十分相似。经过论证，这两个砂岩层也如之前发现的一样，为一波谷。就此证明了哈10号井的标定和剖面结论都是正确的，预测的砂体趋势和地下的分布形式也是可信的。哈21号井同样由此法进行勘探，具有非常丰厚的油层，油量储备巨大。
图4为哈10与哈21的简单对比。
由松辽盆地的油井勘探工作我们能够清楚地了解反射复合波在实际工作中的应用方法以及优势。反射复合波不但能够帮助我们更加清楚和准确地找到矿藏位置，并且能够很好地对地下岩层分布进行分析，使得工作的准确性得到了提升，效率也得到了较大的提高。
结语
本文对反射复合波的工作原理以及实际应用做了较为全面和系统的论述。通过对松辽盆地实际案例的分析，我们清楚地看到，在资源勘探工作中反射复合波的使用能够有效了解地质情况、分析矿藏含量，而波形合成法则是充分运用反射复合波的重要途径。地震反射复合波在地质勘探工作中的合理应用降低了该项工作的成本，并且扩大了勘探面积。不仅如此，该项技术在土木工程建造中也可以得到充分的利用，地震反射复合波的应用范围越来越广、日常的生产生活中扮演的角色亦越来越重要，相信在今后的发展中，社会对这项技术的需求会越来越多，要求会越来越高，这项技术也必然会促进我国物探专业建设的持续较快发展。
参考文献
地震勘探原理范文6
关键词：双相介质；波阻抗；预测储层；油气检测
引言
近年来，油气勘探逐渐由构造气藏向岩性气藏扩展，储层预测及油气检测发挥着越来越重要的作用，为下一步井位优选提供有力支撑。随着油气勘探的难度不断增大，以及原油价格的持续低迷，降低油气勘探和开发成本是目前亟待解决的问题。因此油气勘探中油气检测的精确性是解决成本过高的有效手段之一。
油气储层通常是由岩石骨架、孔隙度及孔隙中的流体（水、油、气）组成的双相或多相介质[1]。基于单相介质的油气检测方法达不到油气检测要求的精度，并且造成油气检测结果的多解性和不确定性[2]。基于双相介质的油气检测方法建立在双相介质理论上，Biot在1962年发表的一系列文章中阐述了地震波在双相介质中传播的特点，Biot双相介质经典波动方程正确地解释了地震波在双相介质中的传播机理[3]。近年来，基于双相介质理论的油气检测方法（主要以能量和频率为主）在国内外许多工区取得了较好的应用效果。国内研发的Klinversion系统利用地震波在双相介质中传播特性，即“低频共振，高频衰减”，采用累积能量法和最大能量扫描法进行油气检测[4]。这些方法普遍应用效果较好，唯一不足之处是在对目的层进行油气检测时都由手动给定时窗，造成油气检测的效果受围岩和人工的影响较大，造成结果一定程度上的不准确性。
文章针对以上问题，提出一种新思路，从Biot双相介质地震波动方程出发，研究地震波在双相介质中的传播特性。利用测井资料对目的层进行参数交汇分析，对目的层进行储层反演，精细刻画出储层。在此基础上，对储层进行油气检测。减少油气检测的多解性，提高精确度，为进一步选取井位提供有力支撑，降低勘探成本。
1 基本原理
1.1双相介质地震波动方程衰减系数和频率的关系
在各向同性介质中，Biot经典波动方程将地震波传播特性描述为：
表示地震波在双相介质传播过程中振幅的衰减。将（2）式代入（4）式中可得：
由上式可知，当地震波在双相介质中传播时，地震波衰减同时受地震波频率和耗散系数影响，存在某一低频使得衰减最小，此时地震波能量最大，存在某一高频衰减最大，地震波能量最小。这就是Biot“低频共振，高频衰减”油气检测原理。
1.2 不同流体性质双相介质地震波振幅随频率衰减特征
根据CNPC物探重点实验室牟永光教授对含气、含水和含油砂岩储层进行的模拟地震实验。观测到不同流体的反射地震波衰减情况（图1）[7]。
由上图可看出，当介质中含不同饱和度的不同流体，地震波衰减量具有明显的差别。
2 实现过程
此研究内容主要在于通过结合井资料进行储层反演，提高储层预测的精度，将与储层接触的围岩剔除，预测出储层的顶界面和底界面，减小人观主控因素给油气检测结果带来的影响。技术路线如图2。
3 应用实例
3.1 资料分析
通过初步研究后的成果分析，选取JG地区三维地震资料，首先进行可行性分析，主要包含以下几点内容：
（1）地震资料信噪比较高，基本达到稀疏脉冲反演和油气检测的性噪比要求[8]。
（2）通过频谱分析，地震资料频带较宽，大约在5Hz～85Hz之间，符合稀疏脉冲反演的要求，能较准确地分辨储层顶、底界面。
（3）地震资料经过保真处理，储层预测结果和油气检测结果可信度高。
3.2 阻抗反演
在波阻抗反演之前，首先对井GR和P波阻抗曲线进行交汇分析[9]，经过与实钻资料的对比分析，确定GR值小于20gAPI ，P波阻抗在16500（g/cm3）・（m/s）～18000（g/cm3）・（m/s）属于储层段（图3所示），可以较精确地确定储层发育的位置以及层厚。
4 双相介质理论油气检测
通过频谱分析，研究区长兴组储层段内可明显观测到能量分布具有“高频衰减”现象。图4为JG69井在储层段内的地震资料能量随频率的分布特征。
在储层预测基础上，进行油气检测，通过求取目的层对应的地震反射累积正态概率分布在时空域上的展布。划分油气富集区在平面图上的展布。图5为过JG69井的油气检测结果剖面，图中第一分量为低频能量分布特征，第五分量为高频能量分布特征，第四分量为低频和高频分量之商，反映油气富集程度。因储层段内含气，导致高频衰减较强，从图中可看出，高频能量衰减最大的区域也是反应油气富集程度较高的地区。在纵向上，油气主要集中于地震剖面上的波峰段。在横向上，低频能量较弱，而高频能量较强的段属于油气富集段。
通过初步勘探钻井发现，JG62井、JG69井在长兴组内有气体产出，而JG61井在长兴组无气体产出。与油气预测平面图（图6）完全吻合，可为下步油气勘探和开发提供有力支撑和指导。
5 结束语
（1）经过保真处理的宽频地震资料，特别是低频成分，用此方法能较好地分辨储层的顶、底界，油气预测的结果最为精确。
（2）长兴组储层为碳酸盐岩，储层主要含气，地震资料特征“低频共振，高频衰减”的特征较为明显，利用双相介质理论油气检测方法效果较明显。
（3）双相介质理论油气检测方法可准确地预测地下目的层的油气分布，但受时窗影响较大，因此可通过卡准储层段手段，提高油气预测的精度。
参考文献
[1]张艳芳，王权锋.基于双相介质的地震油气检测技术[J].天然气地球科学，2013，24（4）：803-807.
[2]撒利明.储层反演油气检测理论方法研究及其应用[D].中国科学研究院，2003：1-3.
[3]汲生珍，邬兴威，王萍，等.双相介质的频谱分析技术在流体识别中的应用――以中东某油田裂缝型碳酸盐岩稠油藏为例[J].石油天然气学报，2104，
36（9）：49-53.
[4]HuXueping，Application of hydrocarborn detection technology based on double-phase medium theory[R].SEG Houston 2009 International Exposition and Annual Meeting.2009：593-595.
[5]商煜，李迪.基于双相介质的地震油气检测方法-以Y925地区为例[J].油气地球物理，2015，13（2）：27-31.
[6]张会星，何兵寿，姜效典，等.利用地震波在双相介质中的衰减特性检测油气[J].石油地球物理勘探，2010，45（3）：343-349.
[7]撒利明，梁秀文，刘全新.一种基于多相介质理论的油气检测方法[J].勘探地球物理进展，2002，25（6）：32-35.
[8]杨帅.基于多参数反演的油气检测方法研究与应用[D].成都理工大学，2010：1-6.
