地震野外数据采集技术与方法ppt课件.ppt

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1、 第四节第四节 高分辨率地震数据采集系统高分辨率地震数据采集系统 主要指地震数据接收设备，高分辨率地主要指地震数据接收设备，高分辨率地震勘探对数据采集系统的要求：震勘探对数据采集系统的要求： 主要包括地震仪、检波器等。主要包括地震仪、检波器等。 1. 1. 仪器应有较高的灵敏度；仪器应有较高的灵敏度； 2. 2. 有大的动态范围有大的动态范围 动态范围是指地震仪能够线性记录地震动态范围是指地震仪能够线性记录地震信号的最大值与最小值之间的范围，通常信号的最大值与最小值之间的范围，通常用他的比值来表示。其表达式为：用他的比值来表示。其表达式为：20log20log（线性记录的最大信号电压）（线性记

2、录的最大信号电压）/ /（线（线性记录的最小信号电压）性记录的最小信号电压） 单位为分贝（单位为分贝（dbdb）. .例如当比值为例如当比值为10104 4时，时，动态范围为动态范围为8080分贝；分贝；3.3.地震仪应有宽的频带和可选择的滤波器；地震仪应有宽的频带和可选择的滤波器；4. 4. 对地震脉冲有良好的分辨能力；对地震脉冲有良好的分辨能力；5. 5. 仪器对各道有良好的一致性；仪器对各道有良好的一致性； DZQ24地震仪 6. 6. 一个检波器一个检波器 + + 一个放大器一个放大器 + + 记录显示记录显示系统系统= = 一个地震记录道一个地震记录道 一、检波器一、检波器 1. 1

3、. 是将地震波返回到地表时所引起的地面是将地震波返回到地表时所引起的地面振动转换成电信号的一种装置；振动转换成电信号的一种装置； 2. 2. 有动圈电磁式（用于陆地工作）和压有动圈电磁式（用于陆地工作）和压电式（用于海洋和沼泽地）电式（用于海洋和沼泽地） （一）（一） 动圈式地震检波器工作原理动圈式地震检波器工作原理 1. 1. 当线圈在磁板间隙内运动时，线圈切割当线圈在磁板间隙内运动时，线圈切割磁力线，在线圈内产生感应电动势；磁力线，在线圈内产生感应电动势；2. 2. 电动势的大小与与切割磁力线的速度成电动势的大小与与切割磁力线的速度成正比，故又叫速度检波器；见图正比，故又叫速度检波器；见图

4、3.4-13.4-1检波器的特性及参数3. 3. 该结构对于水平方向的运动，线圈与磁该结构对于水平方向的运动，线圈与磁铁之间没有相对运动，因此没有输出。铁之间没有相对运动，因此没有输出。( (二）检波器的特性及参数二）检波器的特性及参数1 1检波器具有自己的固有频率，固有频率检波器具有自己的固有频率，固有频率高，可以消除低频噪声高，可以消除低频噪声2. 2. 阻尼系数阻尼系数h h是检波器的另一特性指标，设是检波器的另一特性指标，设检波器的固有频率为检波器的固有频率为 0 0图图3.4-1 3.4-1 动圈式检波结构动圈式检波结构草图（1）h0 称为过阻尼，使接收到的信号减弱，甚至失真，见图3

5、.4-3(b) (2) h t t 是顶、底界面的反射波能否分开的条是顶、底界面的反射波能否分开的条件，件，。 图3.5-1 接收点R所记录的地震记录 是两个反射波叠加的结果n3. 3. 在频率较高时，第一菲涅尔带半径为下式在频率较高时，第一菲涅尔带半径为下式n4. 4. 如果地质体的水平宽度如果地质体的水平宽度a a满足不等式则这样满足不等式则这样的地质体相当于一个点的绕射，不能分辨该地的地质体相当于一个点的绕射，不能分辨该地质体的存在；质体的存在；)4 . 5 . 3(ra ) 3 . 5 . 3(2cftvr n5.5. 第一菲涅尔带半径第一菲涅尔带半径r r随频率随频率f f增高而增高

6、而减小，随勘探深度减小，随勘探深度h h增大而增大，因此不增大而增大，因此不能撇开地质体的埋深而谈分辨率问题能撇开地质体的埋深而谈分辨率问题( (横横向分辨率随勘探深度的增大而向分辨率随勘探深度的增大而减小减小) )。图图3.5.-3 3.5.-3 第一菲涅尔带范围确定示意图第一菲涅尔带范围确定示意图6图3.5.4是砂岩体模型宽度与其对应的地震响应，对于大于菲涅尔带的反射段，显示的反射图形与反射段的形态一致，对于小于菲涅尔带的反射段，地震反射特征发生变化，呈现点绕射型效应、振幅随岩层横向宽度的减小而降低。三、对影响分辨率的几个因素的讨论三、对影响分辨率的几个因素的讨论n n 无论是垂向分辨率还

7、是横向分辨率，无论是垂向分辨率还是横向分辨率，都是与都是与子波的频率成分、频带宽度和相位子波的频率成分、频带宽度和相位特征等因素有关特征等因素有关，子波的波长越短，分辨，子波的波长越短，分辨率越高，频带越宽，分辨率越高，在频谱率越高，频带越宽，分辨率越高，在频谱相同的情况下，零相位子波具有较高的分相同的情况下，零相位子波具有较高的分辨率，这是因为零相位子波，频带较宽，辨率，这是因为零相位子波，频带较宽，振动延续时间最短振动延续时间最短所致所致。图3.5-4 表示宽度不等的砂岩体横向分辨模型（一）分辨率与频率成分的关系 分辨率不依赖于单频谐波的频率，单频波的分辨率为零，只有同时增加频带宽度方可；

8、见图3.5-5. (二）分辨率与信噪比之间的关系 1. 地震记录信噪比会影响地震记录的分辨率； 2. 设地震记录的分辨率为Pa (无噪声存在条件下的分辨率)，信噪比为r，可以证明)10. 5 . 3(1121arnPP图3.5-5 相同频带宽度的子波具有相同的分辨率示意图 (三）分辨率与大地滤波作用1. 地震记录的分辨率随传播深度的增加而降低，要提高纵向分辨率，又有较大的勘探深度，就要拓宽子波的频带宽度，使子波向低频端扩展。 n2. 影响反射波到达时差 的因素主要是地层波速和地层厚度，但在同一岩层中横波速度比纵波速度小，因此利用横波勘探可提高垂向分辨率；n3. 深层速度大，频率明显降低，同样厚

9、度的地层在浅层可以分辨，深层可能不能分辨。)2 . 6 . 3(21cft 二、最大和最小炮检距二、最大和最小炮检距 1.1.最大炮检距最大炮检距x xmaxmax 就是炮点与最远一道之间就是炮点与最远一道之间的距离，一般最大炮检距应大致等于最深目的的距离，一般最大炮检距应大致等于最深目的层的深度层的深度h h，或，或 hx)5 . 17 . 0(max2. 2. 最大炮检距太大会带来宽角反射的畸最大炮检距太大会带来宽角反射的畸变影响；变影响；3. 3. 最小炮检距最小炮检距x xminmin 是炮点与最近一道检是炮点与最近一道检波器之间的距离波器之间的距离, ,又称偏移距；又称偏移距；4.

10、x4. xminmin不应小于最浅目的层的深度；不应小于最浅目的层的深度；5. x5. xminmin大一些可以消除声波和面波干扰大一些可以消除声波和面波干扰。图 3.6-1 最佳窗口技术 (一）有效波能够可靠对比的条件是有效波能够可靠对比的条件是:2Tt 其中T是有效波的视周期，t是相邻接收道的波至时间差；因此道间距应满足：2*x第七节 浅层地震勘探野外抗干扰技术一、组合法 组合是指用一组检波器产生一道信号输入或多个震源同时激发构成一个纵震源，前者称为组合检波，后者称为组合激发，是应用波传播方向的不同来压制干扰波的一种方法。 它主要用于压制面波之类低视速度规则干扰波及无规则的随机干扰。n简单

11、线性组合形式是组合检波器沿测线等间距直线排列，设各检波点间距为x,第k个检波器分布在测点的位置为nX=(k-1)x,第k个检波器接收的任一规则波可表示为(1)f tktn如果有n个检波器组合，则组合后的输出为设f(t)的频谱为g(j),组合后的频谱为G(j) 1( )(1)(3.7.1)nkF tf tkt(1)1()()() ()(3.7.2)njktkG jg jeg jk jn组合后地震波的频谱与组合前相差一个因子k(j)=k(,t),若固定频率,就是研究地震波组合的方向特性, 若固定t=ti,就是研究来自某一方向的地震波的频率特性,n1.规则波线性组合的方向特性n由(3.7.2)可知,

12、组合因子式(3.7.3)是组合的综合特性,它是频率和时间差t的函数,显然组合因子k的幅角1(1)21sin2()(3.7.3)sin2nnjjktkntk jeett1(3.7.4)2ntn这是组合的相位特性,如果n是奇数,组合后的相位延迟是组合内中间那个检波器的值,如果n是偶数,则是中间两个检波器的平均值.nK的模值为sinsinsin2(3.7.5)sinsinsin2tTtTntnnftktftn这时组合的振幅特性,组合后的输出振幅与频率和入射方向有关,n归一化的组合方向特性为sinsin11 sin(3.7.6)sinsinsinnxtnKnftTtxnnnftT n表明:n(1)只要

13、地震波的视速度很大,近乎垂直出射到各接收点,则t0,组合后的输出达到最大值,在n区间内,0.707,称通放带.图3.7.2是组合数目不同的方向特性曲线.102tTn (2)在 区间内,值最小,有(n-1)个零值点,这个区间称为压制带 (3)组合数目n增加,通放带变窄; (4)有效波的视速度很大,可以落入通放带, 组合后的输出达到最大,是未组合前单个检波器输出振幅的n倍; (5)对于低视速度的面波可以落入压制带,组合后相对受到压制; 所以组合法也叫视速度滤波.1(1)tnnTn图3.7-2 组合数目不同的方向特性)7 . 7 . 3(sinsin1)(tftfnnf 2. 规则波线性组合的频率特

14、性 取(3.7.3)中的频率为变量,固定t,得到归一化的组合频率特性公式.归一化的组合频率特性公式为 固定组合数目固定组合数目n，以，以 t为参变量，频率为参变量，频率f为为横坐标，可绘制组合频率特性曲线。见图横坐标，可绘制组合频率特性曲线。见图3.7-3. 表明表明: (1) 视速度为无穷大时，视速度为无穷大时， 组合后对所有频组合后对所有频率成分都没有频率滤波作用；率成分都没有频率滤波作用； 图3.7-3 组合法频率特性 (2) 随t增大，组合对高频成分有压制作用； (3) 组合的频率特性会使有效波形产生波形畸变； (4) 实际工作中应设法提高有效波的视速度，例如近炮点接收，倾斜界面时，采

15、用下倾激发上倾接收。 由于组合法是对不同位置上振动的叠加,所以只研究波在位置上的相关性.组合内两点之间波形的相似程度用相关系数R(lx)表示,当距离系数L=0时,R(0)表示自相关,用(Lx)表示标准化的相关系数()()(3.7.8)(0)R l xl xR 当(lx)0时,表示相距lx 的不规则干扰波互不相似,这两点之间的距离成为相关半径. 组合接收时,组合内每个检波器点接收到的地震波是有效波和干扰波组成的, f(t)=s(t)+n(t) (3.7.9) 对于随机干扰波n(t),统计特性参数是11( )niiinnM nn M是数学期望符号,对于干扰波组合前的方差D为 是随机干扰的均方值,

16、22211()()(3.7.10)niiiDnnM nnn 组合前的信噪比 组合后随机干扰的方差isb22111()nnniiiiiDMnnMnn 由于和的数学期望等于数学期望的和,上式中第一项 iinn 2211111(2.2.)nnnn liiiiii liiiiDMM 2211()()nniiiiMnnM nnnD令 第二项,由于x,y的互相关系数 11( )nxyiiiRxyn1( )niixyixynR所以1111()()()nniiiiiinnnnnRx 同理 根据常量的数学期望等于常量本身,得到1() ()n lii linl R l x 2(1) ().2() ().DnDnR

17、xnl R l x 当L=0时,得到自相关系数 又因为211(0)()niiRnnDn()(0) ()()R l xRl xDl x 所以 式中 1111112() ()2() ()2(1() ()(1)(3.7.12)nnllnlDnDnl R l xnDDnll xnDnll xnDn112(1() ()nlnll xn 组合后的信噪比为 整理后得到组合后的统计效应为1(3.7.13)(1)(1)niisnbnbbnDn(3.7.14)(1)bnGbn 设有n个检波器组合,如果组合内不规则干扰波相互统计独立,则(lx)=0,=0,且有效波的时间差t0, 这时统计效应有最大值)15. 7 .

18、 3(nnnbbG 说明: 1.G代表组合后的信噪比除以组合前的信噪比，可见组合可以提高地震记录的信噪比 倍。 2组合法具有平均效应,对提高分辨率不利.n（一）垂直叠加 1. 利用地震仪的信号增强功能，在相同接收排列上，将炮点多次重复激发的信号叠加在一起，达到提高信噪比的目的；2. 经m次垂直叠加后，使有效波振幅增强m倍； 3. 对相互统计独立的干扰波，经m次垂直叠加后，振幅将增强 倍，因此利用垂直叠加可以提高信噪比。nn将共深度点道集从原始共炮点记录中抽出并集将共深度点道集从原始共炮点记录中抽出并集合在一起，即构成共深度点道集。各点时间绘合在一起，即构成共深度点道集。各点时间绘制的图形是双曲

19、线。制的图形是双曲线。)18. 7 . 3(4122hxvtii 共中心点处的时间共中心点处的时间 它相当于在它相当于在M M设置激发点，在同一设置激发点，在同一M M点接收点接收所观测到的波至时间。它有别于共炮点时所观测到的波至时间。它有别于共炮点时距曲线上炮点的回声时间，一般称它为自距曲线上炮点的回声时间，一般称它为自激自收时间。习惯上把共深度点道集内第激自收时间。习惯上把共深度点道集内第一道一道 ( (炮检距最小者炮检距最小者) )的炮检距称为偏移距。的炮检距称为偏移距。 02htvn 2. 2.动校正和多次叠加原理动校正和多次叠加原理n 由于道集内各接收道有着不同的炮检距，由于道集内各

20、接收道有着不同的炮检距，则各道反射波存在一定的相位差。以自激则各道反射波存在一定的相位差。以自激自收时间自收时间t t0 0作为基准时间，由共反射点道集作为基准时间，由共反射点道集内各道反射波到达时间减去内各道反射波到达时间减去t t0 0时间可得到各时间可得到各道相对于共中心道的时间差，称为正常时道相对于共中心道的时间差，称为正常时差差 t t。n 2202xtt v n经校正t后共反射点道集时距曲线变成一条t=t0的直线,如图3.7.5。这一过程称为正常时差校正或动校正。经动校正后共反射点道集中各反射波不仅波形相似，且没有相位差，此时进行叠加，反射波将得到加强。把叠加后的总振动作为共中心点

21、M一个点的自激自收时间的输出，就实现了共反射点多次叠加的输出 对动校正后的信号进行叠加成为水平叠加，叠加次数即多次覆盖次数； 把叠加后的总振动作为共中心点M的输出，就是共中心点多次叠加的输出；图3.7.5 动校正示意图 在对水平多层界面的有效反射波时距曲线在对水平多层界面的有效反射波时距曲线作动校正时，如果有多次反射波存在，那作动校正时，如果有多次反射波存在，那么多次反射波时距曲线比一次反射波时距么多次反射波时距曲线比一次反射波时距曲线曲率大。因此，动校正后的多次反射曲线曲率大。因此，动校正后的多次反射波时距曲线波时距曲线未变成未变成t=tt=t0 0 的直线，仍残留时的直线，仍残留时差差，n

22、我们把这种经动校正后残留的时差称为我们把这种经动校正后残留的时差称为剩余时差，剩余时差，如图如图3.7.63.7.6所示。所示。n假设一次反射波的假设一次反射波的t t0 0时间与某个多次反时间与某个多次反射波的射波的t t0 0时间相同，按一次反射波作动时间相同，按一次反射波作动校正后，多次波的剩余时差为校正后，多次波的剩余时差为02222011(3.7.9)2dddtttxqxtvv （3.7.19）2201112dqtvvnq q为多次波剩余时差为多次波剩余时差系数系数,返回n式中式中 t td d为多次波的正常时差，为多次波的正常时差， t t为一次为一次反射波的正常时差。反射波的正常

23、时差。n 可见，多次波剩余时差与炮检距平方可见，多次波剩余时差与炮检距平方成正比，各叠加道剩余时差不一样，进成正比，各叠加道剩余时差不一样，进行叠加时不是同相位叠加。因此，叠加行叠加时不是同相位叠加。因此，叠加后多次波会被削弱。这就是水平叠加压后多次波会被削弱。这就是水平叠加压制多次波制多次波, ,突出有效波的原理突出有效波的原理. . 3.3.水平叠加特性水平叠加特性 讨论共反射点多次叠加特性主要以单讨论共反射点多次叠加特性主要以单边激发的多次覆盖观测系统进行。边激发的多次覆盖观测系统进行。 设地下某一共反射点到达地面共中心点设地下某一共反射点到达地面共中心点M M处的正常一次反射波为处的正

24、常一次反射波为f(tf(t),), 对该共反射点道集内各道反射波进行动校对该共反射点道集内各道反射波进行动校正并叠加。对于正常的一次反射波来说，正并叠加。对于正常的一次反射波来说，叠加后输出结果为叠加后输出结果为1( )( )( )nkF tf tnf tn其频谱为其频谱为: :nG(G( )=nF)=nF( ( ) )n然而，对于多次反射波之类的干扰波然而，对于多次反射波之类的干扰波作动校正仍有剩余时差作动校正仍有剩余时差 t tk k, ,由于多次波由于多次波速度速度v vd d低于相同低于相同t t0 0时刻的一次反射波的时刻的一次反射波的速度，所以一般为正值，叠加后输出速度，所以一般为

25、正值，叠加后输出结果为结果为1( )()(3.722)ndkkF tf tt 其频谱为其频谱为 由由(3.7.23)(3.7.23)式可见。式可见。K(K( ) )表征了多次叠加表征了多次叠加特性。因此，我们定义它为多次叠加特性特性。因此，我们定义它为多次叠加特性函数，即函数，即 1( )( )( )(3.7.23)knjtdkGFeFK1( )knjtkeK K K（ ）亦可理解为滤波特性，只是物埋意）亦可理解为滤波特性，只是物埋意义不同，从这个意义可以认为多次叠加是义不同，从这个意义可以认为多次叠加是线性滤波系统。它具有振幅特性和相位特线性滤波系统。它具有振幅特性和相位特性。性。K(K(

26、) )的模就是多次叠加的振幅特性，的模就是多次叠加的振幅特性， 即 从上式明显可见，对于正常反射波，剩余从上式明显可见，对于正常反射波，剩余时差等于零时差等于零, ,叠加后输出信号振幅增强叠加后输出信号振幅增强n n倍。倍。对于多次波之类干扰波存在剩余时差对于多次波之类干扰波存在剩余时差, ,叠加叠加后相对削弱。后相对削弱。 为表示多次波叠加后相对于正常一次反射为表示多次波叠加后相对于正常一次反射波的压制程度，波的压制程度，122211( )(cos)(sin)(3.7.24)nnkkkkKtt 我们用叠加后多次波的振幅与叠加后一次我们用叠加后多次波的振幅与叠加后一次波的振幅之比来表征叠加效果

27、，则有波的振幅之比来表征叠加效果，则有122211( )1( )(cos)(sin)nnkkkkKPttnn22222kkkkkttf tfqxT 而炮检距而炮检距 其中其中 , ,偏移距道数偏移距道数 则则 为炮点距道数为炮点距道数 112(1)2(1)(1)2kxdxxkdkxkxxx 1xxdx 定义定义 k k为叠加参量，它表示各叠加道剩余为叠加参量，它表示各叠加道剩余时差所占谐波周期的比数，于是叠加振幅时差所占谐波周期的比数，于是叠加振幅特性公式表示为特性公式表示为2222211( )1cos2(1)2sin2(1)2nnkkP ffqkxfqkxn(3.7.25)(3.7.25)称

28、为水平叠加的频率特性函数 式中式中 为偏移距道数为偏移距道数; ; =d/=d/ x x为炮点距道数为炮点距道数, , 与叠加次数与叠加次数n n及仪器记录道数及仪器记录道数N N有关。有关。 所以需确定的参数为所以需确定的参数为: : 叠加次数叠加次数n;n; 偏移距道数偏移距道数 ; ; 炮点距道数炮点距道数 ; ; 道间距道间距 x x。 水平叠加的相位特性函数为水平叠加的相位特性函数为111sin( )(3.7.26)cosnkknkkttgt 对于剩余时差为零的一次反射波对于剩余时差为零的一次反射波, ,叠加后信叠加后信号相移为零号相移为零, ,即叠加后的信号的相位与共中即叠加后的信

29、号的相位与共中心点处心点处M M 的相位一致的相位一致. .n5.5.水平叠加法的参数对叠加特性的影响水平叠加法的参数对叠加特性的影响n(1)(1)以道间距为参量制作不同道间距的叠以道间距为参量制作不同道间距的叠加特性曲线，见图加特性曲线，见图3.7.83.7.8，随着道间距的，随着道间距的增大，通放带变窄，边界频率降低增大，通放带变窄，边界频率降低, ,有利有利于压制与一次波速度相近的多次波等干于压制与一次波速度相近的多次波等干扰波，但也不宜过大，扰波，但也不宜过大， 如果如果 x x过大，不仅影响波的同相位对比，过大，不仅影响波的同相位对比，而且也会使一次波产生剩余时差受到压制。而且也会使

30、一次波产生剩余时差受到压制。道间距亦不能太小，太小的道间距不能压道间距亦不能太小，太小的道间距不能压制多次波。小的道间距有利于提高分辨率制多次波。小的道间距有利于提高分辨率. .n(2)(2)偏移距偏移距 对叠加振幅特性曲线的影响对叠加振幅特性曲线的影响n 见图见图3.7.73.7.7. . 偏移距越大，通放带偏移距越大，通放带变窄，有利于压制与有效波速度相近的变窄，有利于压制与有效波速度相近的规则干扰波。但也不宜太大，偏移距太规则干扰波。但也不宜太大，偏移距太大，会使某些规则干扰波进入二次极值大，会使某些规则干扰波进入二次极值区，影响压制干扰波的效果，另外也会区，影响压制干扰波的效果，另外也

31、会损失浅层有效波。损失浅层有效波。n(3)(3)叠加次数叠加次数n n对叠加特性的影响对叠加特性的影响n 见图见图（3.7-103.7-10）叠加振幅特性曲线）叠加振幅特性曲线中压制带的平均值的大小与叠加次数中压制带的平均值的大小与叠加次数n n有有关系，叠加次数越大压制带平均值越小，关系，叠加次数越大压制带平均值越小，压制效果越好。压制效果越好。所以增大叠加次数对于所以增大叠加次数对于提高信噪比是有利的。但也不能过大，提高信噪比是有利的。但也不能过大，因为叠加次数越高，生产效率越低，耗因为叠加次数越高，生产效率越低，耗资越大资越大。n对多次反射波，经叠加后会被削弱的，对多次反射波，经叠加后会

32、被削弱的，但有时也会有残余能量，残余能量的同但有时也会有残余能量，残余能量的同相轴根据叠加相位特性呈现特殊规律，相轴根据叠加相位特性呈现特殊规律，即相位随偏移距分段变化而同相轴分段即相位随偏移距分段变化而同相轴分段错开错开 n各各段之间错开的相位差随叠加次数段之间错开的相位差随叠加次数n n增加增加而减小。叠加次数越高，就越增强多次而减小。叠加次数越高，就越增强多次波同相轴的连续。高叠加次数时，应注波同相轴的连续。高叠加次数时，应注意有否多次波剩余同相轴。意有否多次波剩余同相轴。n共反射点多次叠加法也有类似组合法的共反射点多次叠加法也有类似组合法的统计效应统计效应. . 4不规则干扰波的叠加效

33、应（1）对不规则干扰波叠加后振幅增大 倍，而一次反射增加n倍，因此水平叠加后信噪比提高 倍。nn（2）叠加法比组合法有更好的统计效应。 n 共反射点多次叠加法也有类似组合法的统计效应，由于叠加道之间的距离(多次叠加相关半径)大于组合检波的组合距，所以叠加法对随机干扰有更好的压制效果，其统计效应优于组合法。 图3.7-7 偏移距对频率特性的影响图3.7-8 叠加频率特性曲线 图3.7-9 简单地层模型和时距关系图 图3.7-10 覆盖次数对叠加频率特性的影响=12、x=20,q=15.610-9n倘若选择的叠加速度恰好等于多次波速度倘若选择的叠加速度恰好等于多次波速度时，那么叠加后非但没有压制多

34、次波，反时，那么叠加后非但没有压制多次波，反而使之增强，削弱了有效波。因此，叠加而使之增强，削弱了有效波。因此，叠加速度提取得是否合适，直接关系到叠加剖速度提取得是否合适，直接关系到叠加剖面的质量。面的质量。 总之：a) 速度小于正常速度，动校正量过大，形成的同相轴与初至方向相反； b) 速度大于正常速度，校正不足，校正后的同相轴与初至方向相同,他们都不能形成同相位叠加；图3.7-11 倾斜界面时共反射点的分散 各反射点之间的分散距离与界面倾角大各反射点之间的分散距离与界面倾角大小有关，即小有关，即 倾角越大，共反射点的分散距离越大，倾角越大，共反射点的分散距离越大，越影响共反射点意义下的叠加

35、。越影响共反射点意义下的叠加。 2sin80212hxxrn 倾斜界面情况下;按水平界面情况抽取共反射点道集虽然是非共反射点的，但却是共中心点道集;对于这种道集的反射波时距曲线称为共中心点时距曲线，其方程是共中心点时距曲线方程。图3.7-12 倾斜界面共中心点与反射点的几何关系 利用图示的简单几何关系很容易建立以共中心点M处法线深度表示的共中心点反射波时距曲线方程式 即 式中hM是共中心点M处的法线深度。上式还可写为21)4cos(1222Mhxvt212022Mtvxt 式中 称为等效速度，t0M是共中心点M处的自激自收时间。可见，当=0时，方程式恰为共反射点时距曲线方程。 倾斜界面情况下的

36、精确动校正量应为cos/vv 或12220220cos(1)1MMxtttv20222cosvtxtM t t 为倾斜界面时的动校正量为倾斜界面时的动校正量, , 它与水平界面情况下的动校正量t之间有差异，2222200cos22Mxxttttvt v 当x/2h1时，22220(cos1)sin2xttt v 由上式可见，对于倾斜界面按水平界面的动由上式可见，对于倾斜界面按水平界面的动校正量进行动校正，存在有剩余时差，不能校正量进行动校正，存在有剩余时差，不能实现同相位叠加，影响叠加的效果，尤其倾实现同相位叠加，影响叠加的效果，尤其倾角大时叠加效果更差。角大时叠加效果更差。 对于倾角较大的层

37、状介质或陡构造地层真正实现共反射点叠加需用偏移叠加方法。 (4)地表高程变化、速度横向不均匀也会影响叠加效果。 第八节 地震波速度的测定一 、速度测定的用途1进行时深转换，确定界面深度；2在动校正、静校正数据处理项目中使用；3用层速度进行层位对比和岩性研究；4. 应用速度换算成动弹性模量，计算岩土的物理力学参数等。 二二 、PSPS测井测井是纵波和横波速度测井的简称，测定结果是纵波和横波速度测井的简称，测定结果得到纵波和横波的速度得到纵波和横波的速度V Vp p 、V Vs s，换算为换算为弹性模量。常用于地基勘察。弹性模量。常用于地基勘察。（一）下孔法现场工作方法（一）下孔法现场工作方法下孔

38、法又称检层法。步骤如下：下孔法又称检层法。步骤如下：n1 1打测孔；打测孔；n2 2震源设置（大锤、木板、工程检测仪、震源设置（大锤、木板、工程检测仪、井中三分量检波器、电缆等）；井中三分量检波器、电缆等）；n3 3波动信号测量：可以进行垂直叠加；测波动信号测量：可以进行垂直叠加；测量初值波；每米深度测一次量初值波；每米深度测一次n（二）下孔法资料整理解释（二）下孔法资料整理解释n1.1.根据直达波传播时间和深度计算地层速根据直达波传播时间和深度计算地层速度，度，n2.2.根据层速度计算弹性模量。根据层速度计算弹性模量。n现场测量及波速计算简图如现场测量及波速计算简图如3.8.13.8.1所示

39、所示图图3.8-1 3.8-1 波速计算简图波速计算简图 1.1.对对PSPS测井记录读取弹性波旅行时间测井记录读取弹性波旅行时间t tg g, , 2.2.将将t tg g换算成垂直时间换算成垂直时间t,t, 并绘制并绘制z z t t垂直时距曲线，如图垂直时距曲线，如图3.8.2;3.8.2; 3.3.设设t ti i和和t ti-1i-1为实测的初至时间为实测的初至时间,z,zi-1i-1和和z zi i为为相应地点的垂直深度相应地点的垂直深度, ,则则z zi-1i-1与与z zi i之间地层的之间地层的波速波速( (层速度层速度) )为为22gzttzd 层速度层速度v vi i为为

40、 4.4.将将 累加累加, ,即求即求 t t就是波从井口传播到就是波从井口传播到z zn n深度处所用的时间深度处所用的时间11iiiiiiizzzvttt1iiiizztv1niitt1nniizz图3.8.2 下孔法试验实测时距图三三 、 利用折射波测量求速度利用折射波测量求速度 当界面不水平时，可利用下式求平均速度当界面不水平时，可利用下式求平均速度对对v v1 1 也做同样的处理。可得到界面上、也做同样的处理。可得到界面上、下方的速度。下方的速度。下上下上*22vvvvv 四、利用反射波测量求速度四、利用反射波测量求速度 （一）（一）x x2 2 t t2 2 法求速度；法求速度； 在在x x2 2 t t2 2 坐标系反射波时距曲线坐标系反射波时距曲线 是直线是直线, , （二）（二）t tt t法求速度法求速度 由正常时差近似公式换算得到由正常时差近似公式换算得到ttxv02 为使测量结果准确为使测量结果准确, ,一般布置专门测量一般布置专门测量剖面剖面, ,用大炮检距的正常时差用大炮检距的正常时差 t t来求波来求波速速. . 并利用大量计算结果求速度平均值并利用大量计算结果求速度平均值. .