(5)--第2章 地震勘探反射波工程与环境物探.ppt

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1、第二章 地震勘探反射波法地震勘探工程地震勘察的基本方法包括：反射波法；折射波法；面波法等；透射波法。反射波法地震反射波法（Reflection survey）是利用介质界面的反射波作为有效信号进行探测的方法。反射波法的优势是可以探明整个剖面，是地震勘探最主要的方法，尤其是在石油地震勘探石油地震勘探中，在工程地震领域也是最基本的方法之一。地震反射波法的应用条件是：地形平坦、潜水面高、表层现代沉积的厚度变化小且岩性（波速）稳定等；目的层地质构造相对简单，界面稳定连续，起伏不太大，断裂系统不太复杂；地震反射界面与地质界面吻合，反射系数适中，能够产生明显的反射波，又不至于形成屏蔽。水平层状介质地震勘探

2、中的基本介质模型是水平层状介质模型，这种情况下可以产生波的反射，在地表接收到来自地下界面的反射波，并根据该反射波研究地下界面起伏形态和地下地层介质的岩性特征。两层均匀介质模型是地震勘探中最简单，同时又是最实用的介质模型，时间场的分布规律相对简单，规律性强。直达波时距曲线初至：介质质点由原来的静止状态到因波初至：介质质点由原来的静止状态到因波的到达而开始振动的时刻。的到达而开始振动的时刻。直达波时距曲线方程：直达波时距曲线方程：xtxt(x1,t1)(x2,t2)(x3,t3)(x4,t4)(x5,t5)t10t3t2t4t5x1 x2 x3x4 x50反射波时距曲线自激自收多道接收自激自收多道

3、接收同相轴形态与同相轴形态与界面形态一致界面形态一致同相轴形态同相轴形态与界面形态与界面形态不一致不一致共炮点反射波理论时距曲线共炮点反射波理论时距曲线（A）水平水平两层介质两层介质 反射波时距曲线反射波时距曲线可化为标准双曲线方程可化为标准双曲线方程虚震源虚震源t t0 0时时间间：时时距距曲曲线线在在t t轴轴上上的的截截距距，在在地地震震勘勘探探中也叫中也叫t t0 0时间（自激自收时间）时间（自激自收时间）t t0 0表示波表示波沿界面法线传播沿界面法线传播的双程旅行时间。的双程旅行时间。利利用用t t0 0时时间间,水水平平两两层层介介质质反反射射波波时时距距曲曲线线也也可可以写成：

4、以写成：在在水水平平界界面面情情况况下下，各各观观测测点点的的接接收收时时间间不不同同纯纯粹是由于炮检距不同而引起。粹是由于炮检距不同而引起。正正常常时时差差 t tn n：任任一一接接收收点点反反射射波波传传播播时时间间与与它它的的 t t0 0时时 间间 之之 差差，称称 为为 正正 常常 时时 差差（normal normal timeouttimeout）如如果果从从各各接接收收点点的的时时间间中中减减去去相相应应的的正正常常时时差差 t tn n，则各点都变成了则各点都变成了t t0 0时间时间-正常时差校正正常时差校正。正常时差校正各点自激自收的旅行时间是可以反映界面深度/形态的。

5、共炮点道集的共炮点道集的时距曲线与地下界面形时距曲线与地下界面形态是不符合的态是不符合的。可以将共炮点时距曲线校正成水平线，使旅行时间与界面深度/形态相对应。正常时差校正后的时距关系可以反映地下反射界面的形态。反射波旅行时间可以表示为：在 的条件下，利用幂级数展开，得到：只取其一阶近似，得到：所以有：动校正正常时差的大小不仅与炮检距有关，对于固定的地震道，该时差还与界面深度有关，不同旅行时间的反射波，正常时差校正量是随深度（时间）的增大而动态变化的（减小），因此通常也被称为动校正。(*A1)水平界面共中心点时距曲线在地表面上，满足激发-接收连线中点相同的地震道的集合称为共中心点道集（CMP）。

6、共中心点道集的时距曲线是双曲线。双曲线极小点在共中心点。极小点的旅行时间就是自激自收双程旅行时。共中心点道集动校正后的时距关系共中心点道集经过动校正以后，各道都相当于中心点处自激自收的记录，相当于对地下的同一个反射点重复观测了多次。此时，将校正后的多道记录叠加，作为中心点处的一道地震自激自收地震记录。h=500mv=2500m/sO(B)倾斜界面倾斜界面反射波时距曲线反射波时距曲线在在S S点接收到的反射波的传播时间是：点接收到的反射波的传播时间是：O O*为虚震源为虚震源上倾方向和上倾方向和x轴方向一致轴方向一致倾斜界面倾斜界面上倾方向与上倾方向与X X轴反向轴反向时的时的反射波时距曲线反射

7、波时距曲线 此时此时OM=Xm=-2hsin 一般地：一般地：界面上倾方向与界面上倾方向与X轴正方向相同时，轴正方向相同时，上式根号中第三项取上式根号中第三项取“”号；号；反之取反之取“+”号。号。双曲线 极小点极小点(xm，tm）总是）总是偏向界面上偏向界面上倾方向倾方向，实际上是，实际上是虚震源在测线虚震源在测线上的投影上的投影。反射波时距曲线是以。反射波时距曲线是以过极小点的时间轴为对称的。过极小点的时间轴为对称的。当当x时得到反射波在震源点上时得到反射波在震源点上的反射时间，称为自激自的反射时间，称为自激自收时间，这样可计算层位的深度收时间，这样可计算层位的深度:自激自收时间自激自收时

8、间界面越深，双曲线越缓炮检距越大，时距曲线斜率越大，其渐近线为直达波时距曲线：自激自收时间自激自收时间倾斜界面条件下的倾角时差界面倾斜的情况下，上、下倾方向上炮检距相同的两点的地震波旅行时间之差是由于界面倾斜引起的，称为倾角时差。倾角时差倾角时差O =15h=955mv=2500m/sSSM倾角时差根据倾角时差，可以求出界面的倾角倾角时差中S点和S点的正常时差已经相互抵消了ts和ts中都包含三部分：自激自收时间t t0 0、正常时差正常时差 t tn n和倾角时差和倾角时差 t t其中，其中，t t0 0和正常时差都相同，和正常时差都相同，倾角时差不同倾角时差不同O =15h=955mv=25

9、00m/sSS倾斜界面条件下的倾角时差界面倾斜的情况下，也可以反射波旅行时间理解为自激自收时间、正常时差、倾角时差三项之和。O =15h=955mv=2500m/s正常时差正常时差倾角时差倾角时差SSM22倾斜界面下的动校正倾斜界面下的动校正界面倾斜下的界面倾斜下的动校正动校正会出现什么问题：会出现什么问题：首先，S点接收到的反射波经动校正后应算哪一点？这时从x/2处的M点向界面作垂线与界面交于R，而真正反射点在R，这两者是有偏移的。反射点不在炮检距中点与界面的垂直点R上，而在R点。当倾角不大时，RR的偏离不大。近似地认为R与R相差很小，可忽略。23其次，怎样计算动校正量呢？最精确的办法就是：

10、动校正量等于波的实际传播时间t减去炮检中点M处的自激自收时间tRM(RM的旅行时)，即 t=t-tRM，t-t=t-（t-tRM）=tRM动校正后就把t变换成tRM了。具体地说，精确的动校正量是：式中h0是激发点O处界面的法线深度；，hM是炮检中点M处界面的法线深度。但是，因为 和hM都未知，无法用上式精确地计算倾斜界面的动校正量。24实际的做法是用水平界面的公式近似计算倾斜界面的动校正量。应当注意：上式要校正的只是正常时差，是对水平界面情况提出的。对倾斜界面的反射波进行动校正，不是（也不应当）把t校正成为t0，而是要把t校正成为tRM。对倾角时差t和正常时差t粗略地分析可知，它们都有两项之差

11、。t的两项分别大于t对应的两项，可以证明t与t近似相等。正常时差校正后的时距关系界面倾斜的情况下，对共炮点反射波时距曲线依然采用依然采用正常时正常时差差校正，校正后的“时距曲线”是倾斜的，而且与反射界面的倾向一致，因此能反映地下反射界面的形态。但是时距曲线与界面形态还是有差别。O =15h=955mv=2500m/s倾角时差倾角时差正常时差正常时差SS*B1倾斜界面共中心点时距曲线已知倾斜界面模型的界面倾角，中心点法向深度和第一层介质波速，可以求出 t x 关系：O =15h=955mv=2500m/s地表面的共中心点道集所对应的反射点不再是一个共反射点，而是上倾方向的一个界面段。倾斜界面共中

12、心点时距曲线的特点倾斜界面条件下：地表共中心点道集的时距曲线仍然是双曲线形态；双曲线的极小点位于共中心点位置；极小点的反射时间值是中心点处自激自收时间。O =15h=955mv=2500m/s模拟记录地质模型地质模型 直达波与反射波的模拟记录直达波与反射波的模拟记录真实炮集双边接收单炮记录双边接收单炮记录 单边接收单炮记录单边接收单炮记录炮集记录炮集记录炮集记录炮集记录直达波反射波声波（C C）多层水平介质的反射波）多层水平介质的反射波水平层状介质情况下各个界面的反射波特征曲线还是不是双曲线？如不是双曲线，在什么条件下可近似看成双曲线，把层状介质 转化为均匀介质时，那种“假想”的均匀介质的速度

13、怎么取？层状介质层状介质地面地面h1 V1界面界面1界面界面2h2 V2均匀介质均匀介质地面地面h1+h2 V界面界面简化简化 平均速度平均速度时距曲线：时距曲线：均方根速度均方根速度时距曲线：时距曲线：界面越深，双曲线越缓三层介质三层介质的情形的情形1.891.891.911.911.931.931.951.951.971.971.991.992.012.012.032.032.052.052.072.072.092.092.112.112.132.132.152.152.172.172.192.192.212.212.232.232.252.252.272.272.292.292.312.

14、310 04004008008001200120016001600tavtavt tSnell定律：定律：当入射角较小(炮间距较小)时，可将参数方程化为：把T和X按照幂级数展开，忽略高次项均方根速度均方根速度连续介质中的地震波连续介质中的地震波速度随深度呈线性变化的地层速度随深度呈线性变化的地层连续介质中反射波时距曲线连续介质中反射波时距曲线此为射线方程此为射线方程连续介质中的地震波连续介质中的地震波连续介质中的地震波连续介质中的地震波速度模型速度模型地震波射线是一个圆弧连续介质中的地震波连续介质中的地震波地震波等时线地震波等时线在V(z)=V0(1+z)下，等时线是一圆弧，圆心在z轴上，给出

15、一个ti求出圆心位置：速度模型速度模型地震波射线与等时线垂直地震波射线与等时线垂直连续介质中的地震波连续介质中的地震波连续介质中的直达波（回折波）连续介质中的直达波（回折波）波从震源出发，沿着一条圆弧形的射线，先向下达波从震源出发，沿着一条圆弧形的射线，先向下达到某一深度后又拐回地面，到达观测点。到某一深度后又拐回地面，到达观测点。由等时线方程由等时线方程回折波时距曲线回折波时距曲线反射波时距曲线反射波时距曲线得回折波在得回折波在x-z平面内的等时线平面内的等时线各种速度概念各种速度概念(1)(1)层速度与平均速度层速度与平均速度层层速速度度定定义义：按按照照地地层层岩岩石石物物性性将将地地下

16、下介介质质分分成成若若干干个个厚厚度度在在几几十十米米以以上上的的地地震震层层，并并认认为为地地下下介介质质由由若若干干个个平平行行的的地地震震层层所所组组成成，此此时时，将将每每一一个个地地震震层层看看作作为为一一种种均均匀匀介介质质，取取其其中中各各分层真速度的平均就是层速度。分层真速度的平均就是层速度。平均速度定义：平均速度定义：一组水平层状介质中，某层以上介质的平一组水平层状介质中，某层以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该层以上各层的总厚度与均速度就是地震波垂直穿过该层以上各层的总厚度与总总 的传播时间之比。的传播时间之比。对于对于n层水平层状介质，如果每层厚度和速度分别层水平层状介

17、质，如果每层厚度和速度分别为为hi，Vi，则平均速度，则平均速度Vav为：为：(2)(2)均方根速度均方根速度定定义义：在在水水平平层层状状介介质质中中，取取各各层层层层速速度度对对垂垂直直传传播播时时间间的均方根值就是均方根速度。的均方根值就是均方根速度。均方根速度相当于用一个速度为均方根速度相当于用一个速度为V n的均匀介质代替的均匀介质代替第第n层以上全部上覆地层的等效处理。层以上全部上覆地层的等效处理。(3)(3)迪克斯公式迪克斯公式由均方根速度计算层速度由均方根速度计算层速度 迪克斯公式是地震勘探中求取层速度的常用的迪克斯公式是地震勘探中求取层速度的常用的公式。由均方根定义可知：公式

18、。由均方根定义可知：式中：式中：所以：所以：代入前式，得到代入前式，得到迪克斯公式迪克斯公式 利用此式不但可由均方根速度求层速度利用此式不但可由均方根速度求层速度Vn，也，也可以求平均速度。可以求平均速度。迪克斯公式求取平均速度：迪克斯公式求取平均速度：对于第对于第n层底界面以上介质的平均速度，有：层底界面以上介质的平均速度，有：代入迪克斯公式得：代入迪克斯公式得：(4)(4)射线速度射线速度定定义义：在在水水平平层层状状介介质质中中，波波沿沿某某一一条条射射线线传传播播时时，它它传传播的总路经与总时间之比，就是射线速度。播的总路经与总时间之比，就是射线速度。射线参数射线参数psinin/Vn

19、 这是沿一条射线取平均算出的速度。射线速度不仅考虑了射线弯折效应，这是沿一条射线取平均算出的速度。射线速度不仅考虑了射线弯折效应，也考虑了横向不均匀影响，但实际很难计算，故只有理论意义。也考虑了横向不均匀影响，但实际很难计算，故只有理论意义。(5)(5)各速度之间的关系各速度之间的关系a、在在水水平平层层状状介介质质情情况况下下，炮炮检检距距为为零零时时的的射射线线速速度度即即为平均速度。为平均速度。b、炮炮检检距距为为无无穷穷大大时时的的射射线线速速度度等等于于水水平平层层状状介介质质中中最最高速度层的速度。高速度层的速度。c、均方根速度是构成均方根速度是构成 等效均匀层的最佳等效均匀层的最

20、佳 射线速度。射线速度。d、均方根总是大于、均方根总是大于 平均速度。平均速度。绕射波时距曲线双曲线57绕射波时距曲线的特点1)在绕射点上产生的绕射波时距曲线，与在R上激发深度为h/2的水平界面上形成的反射波时距曲线相比，其形状一样，同为双曲线。2)绕射波时距曲线的极小点要绕射点R的正上方，而水平界面反射波时距曲线的极小点在激发点O的正上方。极小点的坐标为：3)绕射波时距曲线与反射波时距曲线相切。射线RM既是反射线又是绕射线，所以在M点上两者时间相等，视速度相同，斜率一致，绕射波时间总是大于等于反射波时间。4)由于绕射波的时距曲线比t0值的反射波时距曲线弯曲大，当用一次反射波的时差进行校正时，

21、由于校正量不足，所以校正后的绕射波时距曲线形状仍然是曲线。58反射波勘探野外工作方法野外工作是整个地震勘探中重要的基础工作，主要是地震波的激发、接收和记录，也包括干扰波（类型和规律）的调查。地震测线的布置现场试验工作（地震地质条件的了解、干扰波调查与识别）激发方式、条件选择接收、记录参数设计（观测系统）60地震记录的基本方式地震记录的基本方式记录方式：1.单道(自激自收)接收-一炮一道(效率很低)；2.多道接收-一炮多道（单炮记录、多炮记录）3.多线多道接收三维记录中用多线接收每线上有多道；4.三分量接收在一道上接收三个振动的波。61单道记录与多道记录单道记录与多道记录自接自收方式单炮多道 接

22、收方式多炮多道接收方式地震测线的布置地震测线是指沿着地面进行地震勘探野外数据采集工作的路线。沿测线观测的地震数据经处理之后的成果是反映地下地质结构的地震剖面（时间剖面或深度剖面），是地震资料地质解释的基本依据。因而，测线的布置与了解地下地质结构的关系很大。石油地震勘探早已从二维发展到三维，以及高分辨率三维，甚至是时移地震；工程地震勘探一般还是二维测网的方式。地震测线布置的基本要求1、测线应尽可能为直线。测线为直线时，所得的剖面图可以被视为沿直线的断面，所反映的构造形态相对比较直观；当测线为折线（或曲线）时，所得的剖面与直线断面有一定差异，当成直线断面解释会使地质构造畸变，不当做直线断面解释则复

23、杂性增加。2、测网一般应以垂直构造走向的测线为主，起连接作用的平行走向的测线为辅；目的是为了更好地反映地下地质构造形态和获取反射界面的铅直深度。这里的构造走向一般是指主要构造走向，有时可以是目标构造走向。地震测线布置的基本要求+地震测线布置的基本要求3、测线应尽可能与其他测线一致，若工区内有钻孔，则尽量穿过钻孔。4、测线疏密程度应根据地址任务、勘察对象等因素确定；5、测线布置应避开地形起伏较大和地物障碍等6、尽可能的远离非地震干扰源测线有关概念 炮距炮距：炮与炮之间的距离；：炮与炮之间的距离；线距线距：测线间的距离；：测线间的距离；偏移距：偏移距：激发点到第一个检波器的距离激发点到第一个检波器

24、的距离炮检距炮检距：激发点到接收点的距离叫炮检距：激发点到接收点的距离叫炮检距检波道数检波道数:指地震仪所具有的地震通道数。一般工程指地震仪所具有的地震通道数。一般工程地震仪可具有地震仪可具有1212道，道，2424道或道或4848道。道。道间距道间距:两个相邻检波道之间的距离。在等间距的工两个相邻检波道之间的距离。在等间距的工程勘察中，按工作要求道间距可能为：程勘察中，按工作要求道间距可能为：0.5m、1.0m、2.0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m、15m等等。接收距接收距:一般用一般用L来表示，它是检波器排列在测线上的来表示，它是检波器排列在测线上的长度，与道数和道间距有关长度，

25、与道数和道间距有关:最大炮检距：最大炮检距：激发点到最远检波器的距离。激发点到最远检波器的距离。排列长度：排列长度：由一个激发点与多道检波器所组成的长度由一个激发点与多道检波器所组成的长度测线参数设计参数设计主要是在接收环节，如：接收排列长度实际接收道数空间采样道距时间采样间隔时间记录长度多次覆盖次数。时间域采样定理与假频概念对时间域的周期信号作离散采样，要求每个周期内至少两个样点，才可以较好地反映原时间信号的频率特征，即采样间隔小于半个周期，这就是时间域采样定理 。称为采样频率。如果采样间隔不满足采样定理，原高频信号在离散采样后将以某种低频形式出现，也就是假频。对时间域的非周期信号，根据付立

26、叶变换理论，离散采样要求最高频率成分满足采样定理。即：实际中，每个周期内至少采10个样点空间域采样与空间假频地震波场是空间的连续函数，而检波器接收只能在有限的点上进行，其本质是对空间连续函数进行离散采样，道间距（相邻检波点之间的距离）就是空间采样间隔。参照时间域采样定理，空间采样间隔应小于波长的一半。否则高波数的成分在采样后以低波数形式出现，产生空间假频。由于地震勘探是在地表接收，实际观测到的是地震波的视波长和视速度，所以，空间采样间隔应小于视波长的一半：道间距选择的基本原则道间距的选择应以在地震记录上可靠辩认同一有效波的相同相位为原则，即符合空间采样定理。能否可靠辩认同一相位，取决于有效波到

27、达相邻检波器的时差、所记录有效波的视周期及其它波对有效波的干扰程度。相邻检波点的波至时差应小于视周期的一半，即：时差小于半个周期，对比可靠时差大于半个周期，对比不可靠实际道间距的选择深层界面的反射波视速度高，浅层界面反射波的视速度低。为了能同时可靠地追踪、对比深层和浅层反射波，道间距应以浅层反射波作为选择的标准。简单条件下，可把道间距选择得适当大一些。在地震地质条件复杂、波形不稳定、干扰背景大的情况下，就要缩小道间距才能保证对比的可靠性。根据工区大小和要求，选择相对规则的数值，如1m、2m、4m、5m、10m等。浅层界面反射波深层界面反射波接收排列长度排列长度的选择需要综合考虑如下因素：适当增

28、加排列长度可提高速度分析的精度，因而限制了排列长度的最小值；多次波的剩余时差随炮检距增大而增大，限制了排列长度的最小值；浅层远道动校正拉伸明显，导致频率降低，限制了排列的最大值；随炮检距增大，接近临界角入射，界面反射系数会发生突变，限制了排列的最大值；直达波干涉限制了炮检距的最大值；最大炮检距应小于深层临界反射炮检距；通常最大炮检距应大于最深目的层的埋深。最佳窗口的选择为了减少面波、直达波和折射波的干扰，可以把接为了减少面波、直达波和折射波的干扰，可以把接收地段选择在既不受面波影响也不受折射波影响的收地段选择在既不受面波影响也不受折射波影响的地段，这种最佳接收地段称为最佳窗口。地段，这种最佳接

29、收地段称为最佳窗口。近道记录上面波、声波等干扰强烈，信噪比低；远道记录上的能量明显减弱，且反射波受折射波干涉，信噪比也不高。最佳窗口的选择除考虑避开干扰外，还要考虑反射波振幅和相位的变化。近源范围振幅和相位均相对稳定，远道由于折射波的影响，振幅和相位都产生突变，甚至是反相。最佳窗口面波速度较小直达波范围较广直达波和面波之间是反射波和折射波盲区之内无折射波观测系统选择观测系统的选择主要根据勘测对象和各种干扰波的特点来确定。保证反射波位于通放带内，干扰波位于压制带内；能避开较强的面波和声波干扰，也要兼顾深、浅层的反射，并有利于分层和速度分析；覆盖次数应根据勘探阶段及干扰波被压制的程度来定；根据覆盖

30、次数，纵测线观测系统分为单次覆盖观测系统和多次覆盖观测系统。观测系统野外观测系统的图示：野外观测系统的图示：激发点与接收点之间相对位置组成观测激发点与接收点之间相对位置组成观测 系系统统，常常用用综综合合平平面面图图法法表表示示。即即从从激激发发点点向向两两侧侧作作与与侧侧线线成成45450 0角角的的直直线线坐坐标标网网，将将测测线线上上对对应应的的接接收收排排列列投投影影到到该该45450 0角角的的斜斜线线上上，并用粗线标出对应段。并用粗线标出对应段。双边激发观测系统双边激发观测系统：在排列的在排列的 两端分别激发，所以又称两端分别激发，所以又称 双边激发观测系统双边激发观测系统。单边激

31、发观测系统单边激发观测系统：固定在排列固定在排列 的一端激发，每激发一次，排列沿测线移动一次，半个排列长度。的一端激发，每激发一次，排列沿测线移动一次，半个排列长度。中间激发观测系统中间激发观测系统：震源位于排列中间。震源位于排列中间。1 1）单次覆盖观测系统：对地下反射界面仅一次采样的观测系统。）单次覆盖观测系统：对地下反射界面仅一次采样的观测系统。简单连续观测系统简单连续观测系统沿测线布设激发点沿测线布设激发点O O1 1、O O2 2、O O3 3、O O4 4、O O5 5。在在O O1 1点激发，在点激发，在O O1 1O O2 2地段接收，可观测地段接收，可观测A A1 1A A2

32、 2间的间的反射；在反射；在O O2 2点激发，仍在点激发，仍在O O1 1O O2 2地段接收，可观测地段接收，可观测A A2 2A A3 3间的反射。移动排列到间的反射。移动排列到O O2 2O O3 3地段，分别在地段，分别在O O2 2、O O3 3点激发，可观测到点激发，可观测到A A3 3A A4 4和和A A4 4A A5 5间的反射。以此间的反射。以此类推，沿测线连续激发、接收，直至测线结束。类推，沿测线连续激发、接收，直至测线结束。近炮点接收，野外施工方便，不受折射波干扰，近炮点接收，野外施工方便，不受折射波干扰，也减少有效波之间的干扰。也减少有效波之间的干扰。近炮的几道受面

33、波和声波干扰严重。近炮的几道受面波和声波干扰严重。（双边激发观测系统双边激发观测系统）展开排列观测系统固定激发点不动，依次移动接收排列，或是固定接收排列不动，每次移动震源，获得不同炮检距的记录合在一起。一般按照目的层的深度确定排列次数和道间距，可以把直达波、反射波及各种干扰的分布形态和相对位置关系搞清，是试验阶段的有效观测系统。双重连续观测系统 简单连续观测系统和展开排列观测系统的组合在在O O1 1点点激激发，在在O O1 1O O2 2和和O O2 2O O3 3地地段段接接收收，可可观测R R1 1R R2 2间的的反反射射；在在O O3 3点点激激发，仍仍在在O O1 1O O2 2和

34、和O O2 2O O3 3地地段段接接收收，可可观测R R2 2R R3 3间的的反反射射，并并在在O O3 3O O4 4和和O O4 4O O5 5地地段段接接收收,以以此此类推推，沿沿测线连续激激发、接接收收，直直至至测线结束束.适适合合地地质条条件件复复杂的的情况，工作效率情况，工作效率较低。低。间隔连续观测系统在震源点和接收排列之间总是间隔一定距离，即存在一定的偏移距。通过互换点可以连续追踪反射界面。由于面波和声波速度较低，当远离震源点时，反射波先于面波和声波到达接收点，便于避开干扰。延长时距曲线法AB之之间间有有河河流流不不能能摆摆排排列列，但但为为了了获获得得AB下下面面的的反反

35、射射界界面面，可可在在A点点放放炮炮，B点点右右端端接接收收，得得到到时时矩矩曲曲线线TA从从而而得得到到R2R3之之间间的的反反射射界界面面。可可在在B点点放放炮炮，A点点左左端端接接收收，得得到到时时矩矩曲曲线线TB从从而而得得到到R1R2之之间的反射界面。间的反射界面。2 2）多多次次覆覆盖盖观观测测系系统统：是是为为了了压压制制多多次次反反射射波波等等特特殊殊干干扰扰波波，提提高高地地震震记记录信噪比，录信噪比，同时移动激同时移动激发点和接收排列发点和接收排列，对地，对地下界面反射点多次重复下界面反射点多次重复采样的观测形式。采样的观测形式。单单边激发边激发6 6次覆盖观测次覆盖观测系

36、统系统，2424道接收道接收野外工作设计参数：野外工作设计参数：覆盖次数：覆盖次数：N=6N=6道间距：道间距：x x炮间距：炮间距：d=2d=2 x x每次移动每次移动观测系统共炮点记录共炮点记录共接收点记录共接收点记录共炮检距记录共炮检距记录共中心点记录共中心点记录共炮点共中心点共偏移距共检波点目的层地震地质条件调查要注意与地层剖面、相应深度有关的地质情况，并收集以下几方面的资料：了解基岩结构及埋藏深度，预计勘测深度，确定记录时长；掌握地层的沉积结构、纵横分布及其接触关系，预计可能存在的反射层和产生多次波的反射界面；收集有关资料，分析测区的地质构造情况，包括较大的构造走向及判断各种构造的复

37、杂程度；研究断层的特点，如断距、倾角、走向、延伸长度和控制地层分布的程度等。好的条件：构造简单，断层较少，岩层倾角不大，岩性稳定，基岩埋深不大等。表层地震地质条件影响地震勘探效果的表层介质和地形地貌等条件收集覆盖层的厚度、岩性（土层）的情况及其变化的资料；了解工作区的地形、河流、沼泽、道路、交通、农田、居民点及高压输电线分布等情况，分析施工中可能遇到的问题；了解潜水面深度及变化，土层剖面是否存在低速或高速层。好的条件：交通方便，地形平坦，河流湖泊不多，居民点少，农作物少或已收割等。低速带：速度远小于下伏地层，使反射波产生偏移和时间滞后，吸收作用强、多次反射波、散射-良好的折射界面潜水面：潜水面

38、以下激发，可以得到频率成分丰富、能量较强的反射波。在无水的低速带内，面波等干扰波发育。表层不均匀：不管是横向还是纵向不均匀都会对反射波的能量和走时产生严重的影响。一些小构造如溶洞、断层等有时是干扰源，有时是探测对象。干扰波调查与识别反射波法是以接收和记录有效波（一次反射波）为目的。实际的地震波场并非只有一次反射波，地震检波器接收到的是各种波（包含有效波和各种干扰）在检波点引起的叠加振动。振动信号在转变为电信号以后的传输过程中，还会受到各种电磁信号的干扰。干扰波调查的方法干扰波调查是野外试验工作的重要内容，地震资料采集、处理阶段的许多技术措施都是为了压制干扰波，增强有效波，提高信噪比，提高原始地

39、震记录的质量。调查、分析各种干扰波的特点，是保证各种野外方法技术能使用得当、效果显著的重要条件。干扰波调查的方法主要有：(1)小排列(2)直角排列(3)方位观测(4)三分量观测 等。干扰波的类型和特点根据干扰波的出现规律，可以将其分为规则干扰和无规则（随机）干扰两大类。F规则干扰是指有一定的主频和视速度的干扰波，在地震记录上表现为某种特征的同相轴。例如面波、声波、浅层折射波、多次反射波、侧面波等；F无规则（随机）干扰主要指没有一定频率，也没有一定传播方向的波，在地震记录上形成杂乱无章的干扰背景。干扰的成因有自然形成的，有激发产生的，有人为造成的。Rayleigh面波Rayleigh面波存在于地

40、面附近，是地震勘探中最常遇到的面波，通常被称为地滚波。其特点是：频率低频率低，几赫兹到30赫兹，同相轴宽。速度低速度低，相对恒定，最常见为200-500m/s，在地震记录上的时距关系表现为直线。发生频散发生频散，随传播距离的增大，振动延续时间明显变长，形成“扫帚状”，随远离爆炸点，强相位逐渐向后或向前转换，连续追踪一般只有几十米。比有效波能量强比有效波能量强，与激发岩性、深度及表层地震地质条件有关。在淤泥、黄土及沙漠等疏松的介质中激发或药量过大，信号频率低，面波能量相对较强；爆炸井较浅时面波能量强。F选择激发条件和检波器组合是克服面波的主要办法。声波声波是在空气中传播的弹性波。声波的特点是：速

41、度低，最低为340m/s左右。频率较高，延续时间长。呈窄带出现。在坑中、浅水池中、河中和干井中激发，都会产生强烈的声波，在山区勘探时，有时还会遇到多次声波干扰。F为避免声波干扰，应尽量不在浅水及浅井中激发，尽量采用井中激发并采用埋井的办法以增强有效波的能量和防止声波干扰。浅层折射波在地层剖面中的折射界面比较深的情况下，折射波的盲区也比较大，可以选择在折射波的盲区范围内接收反射波。当浅部存在高速层，或第四系以下的老地层埋藏较浅时，可能观测到同相轴为直线的浅层折射波。折射波的特点：同相轴为直线，视速度稳定；频率范围与反射波相当。多次波多次波类型繁多，如多次反射波、反射-折射波、折射-反射波、反射-

42、绕射波和绕射-反射波等。多次反射波是从震源出发，到达接收点时，在地下界面之间发生了一次以上反射的波。多次反射波产生的条件：地层剖面中存在良好的反射界面（存在较大的波阻抗差）；如基岩面、不整合面、火成岩、地面、水面等强反射界面，或石膏层、岩盐、石灰岩等地层。多次反射波在频率和视速度方面均与一次反射波最为相似。侧面波当测线两侧存在陡倾地层界面时，在测线上进行地震波的激发和接收，可以记录到来自测线旁侧陡倾界面的反射波。侧面波在本质上也是一次反射波，只是反射点不在测线垂直空间内。如果这样的陡倾界面在地层剖面的浅层，如黄土塬地区沟与塬的交界面是黄土与空气的分界面，形成一个强波阻抗分界面，可以将激发点传来

43、的地震波反射回接收排列。这样的侧面波只是一种干扰波。如果反射地震信号的陡倾界面是在地层剖面的深层，如潜山、陡倾地层界面、断层面、海底潜山等，这样的侧面波是完全有可能得到应用的。次生干扰次生干扰是地表障碍物（如沟、坝、公路、树木、线杆、建筑、小山包等）和/或浅层不均匀体，在地震波场的激发作用下，相当于次生震源向外发出次生的直达波和面波，在远处产生次生的折射波等。次生干扰根据视速度分为次生低速干扰和次生高速干扰。次生干扰种类繁多，次生源的分布也比较复杂，因此有极大的复杂性，但是这类波又具有一定的频率和视速度，与有效波频率相当；次生高速干扰的视速度和视波长与有效波部分重合。随机干扰地震勘探中的随机干

44、扰是随空间和时间而变化的，即形式为 ，是具有各态历经性质的平稳随机过程，其统计学性质不随时间改变。各态历经性质：一个随机过程的统计规律不必从多次实现中求得，只需从一次实现便可求得。即一次实现能反映随机过程的全部特点。平稳随机过程：统计规律不随时间而变化的随机过程。对随机过程的一次实现，只需研究足够长的一段时间即可获得该次实现的统计规律。随机干扰没有一定规律，在记录上表现为杂乱无章的振动没有一定的传播方向，无一定的视速度频谱很宽，近似于白噪声遵循统计规律，均值为0，有一定的方差干扰波与有效波的差异各种干扰波与有效波的差异归纳总结如下：传播方向（视速度）上的差异，如面波沿测线传播，有效波近似垂直测

45、线传播；频谱上的差异，各种干扰波与有效波在频率上可能是不相同的；出现规律上的差异，如随机干扰与有效波的出现规律是明显不同的；动校正后剩余时差上的差异，有效波动校正后旅行时间拉平，绕射波、多次波经动校正后有剩余时差。压制干扰波、识别有效波的措施压制干扰波、识别有效波的措施1）频率选择：根据频谱分析结论选择频率参数。频率选择：根据频谱分析结论选择频率参数。2）利用方向特性：利用方向特性：第第一一类类方方向向特特性性：仪仪器器接接收收灵灵敏敏度度与与波波振振动动方方向向的关系。（调整仪器方位装置）的关系。（调整仪器方位装置）第第二二类类方方向向特特性性：仪仪器器接接收收灵灵敏敏度度与与波波传传播播方

46、方向向的关系。（采用组合检波器方法）的关系。（采用组合检波器方法）3）多次叠加：多次叠加：简单叠加：简单叠加：多次激发的记录多次激发的记录 垂垂直直叠叠加加：不不同同深深度度、多多次次激激发发的的记记录录，作作井井深深校正后叠加，增强规则波能量。校正后叠加，增强规则波能量。水水平平叠叠加加：不不同同炮炮点点激激发发、不不同同测测点点接接收收到到界界面面R R上上A A点的反射信号进行叠加，可压制多次反射波。点的反射信号进行叠加，可压制多次反射波。地震波的激发F地震勘探对震源激发的基本要求是：能量足、频带宽、噪声小、一致性好、绿色为适应各种地表条件及具体工作方法的特点，震源及激发方法多种多样，如

47、炸药、重锤、可控震源车、空气枪、蒸汽枪、电火花等。从二十世纪20年代地震勘探方法诞生以来，炸炸药药一直是最主要的震源激发类型，主要用于矿产资源（特别是石油）勘探领域。F工程地震勘探中一般采用锤击或机械震源，小药包炸药震源（在潮湿的可塑岩石中激发）。激发方式选择在各种条件许可的情况下，可以采用小药量或雷管在浅孔或地坑中激发，产生的地震波能量强、高频成分丰富（可获得80-100Hz的反射波），有利于提高分辨率；（有效波的主频范围主要在80300Hz）非炸药震源激发的能量相对要弱、频率偏低大锤冲击激发，效果与重锤、垫板、介质等因素有关，锤轻、介质坚硬，信号频率高；锤重、介质松软，频率低；重锤冲击激发

48、，能量大，信号频率低；可控震源激发，震动延续时间长，信号频率可变；气枪震源激发，频谱高，信号稳定，多用于水域作业；电火花震源激发，信号频谱高，可达4000hz，能量强，但不集中，多用于水域作业；地震波的接收地震波的接收就是使用专门的仪器设备和适当的工作方法，把地震波引起的检波点振动情况接收并记录下来。地震仪器应该包括地震波接收环节的各种设备，如检波器、传输电缆（光缆或无线遥测站）、数据记录仪器等。狭义的地震仪指用于数据记录的仪器，是野外采集过程的指挥中心。地震波的接收根据地震信号的特点和接收要求：1.首先要把地面的机械振动转变成电信号（检波器）；2.有频率选择功能，有效波通过，干扰成分被滤掉（

49、检波器）；3.地震仪器要具有良好的分辨能力，即固有振动延迟时间要短（检波器）；4.要求地震仪不仅有很高的放大倍数，并且放大倍数是可变的，可随地震波能量的大小而变化（记录仪器）；5.地震仪必须是多道记录的，有精确的计时装置（记录仪器）；6.要求仪器轻便、稳定、耗电少以及操作简单，维修方便（记录仪器）；地震检波器地震检波器（Seismometer或Geophone）有多种类型，可以分别适应不同的环境条件，传统/常规的检波器类型有动圈式、动磁式、压电式、涡流式等。新型检波器有光纤光栅（FBG）传感/检波器，微电子机械（MEMS）传感/检波器，新型压电传感/检波器，三分量数字检波器等。各种新型检波器的

50、性能几乎全面超越传统检波器，正在大力推广中。地震信噪比态势图三分量数字检波器运输专用箱校正专用工具 数据记录仪器地震仪的主要参数地震道数一台仪器可以同时连通和记录的最大通道数数据位数数据样点模数转换和数字记录的二进制位数动态范围记录数据最大和最小值的范围，一般用分贝数表示频率特性仪器的单位脉冲相应，对不同频率信号的记录效果接收条件检波器的选择：种类、频率埋设条件：耦合情况，方向检波器组合：提高信噪比检波器怎么埋1）避免埋在大树下，接近树根，草根较多的地方，微震大。去掉杂草，铲平，最好挖一个小坑。2）遇岩石出露地方，最好垫上潮湿的土，并把检波器用土裹紧。3）在水中或沼泽地，应把检波器封闭好（为避