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1 引言1

概述1

上册1

1.1.1 反射波法2

1.1　地震方法简介2

1.2.1　历史资料3

1.2　地震勘探的历史3

1.1.2　地震折射波法3

1.2.2　初期事件4

1.2.3　早期油气勘探5

1.2.4　地球物理研究公司10

1.2.5　20年代的其它活动11

1.2.6　早期的地球物理勘探实例15

1.2.7　承包体制在地球物理行业中的发展16

1.2.8　反射仪器及方法的发展17

1.2.9　可回放记录，共中心点方法及非炸药震源23

1.2.10　近期历史26

1.3.1　勘探地震学的未来27

1.3　地球物理活动27

1.3.2　地球物理活动的历史29

1.3.3　1991年的资料31

1.4　勘探地震学文献34

参考文献35

概述39

2　地震波理论39

2.1.1　在拉紧的弦上传播的波40

2.1　弹性理论40

2.1.2　应力42

2.1.3　应变43

2.1.4　虎克定律44

2.1.5　弹性常数46

2.2.1　标量波动方程47

2.2　波动方程47

2.1.6　应变的能量47

2.2.2　矢量波动方程49

2.2.3　含场源的波动方程50

2.2.5　波动方程的平面波解51

2.2.4　克希霍夫定理51

2.2.6　球面波的解52

2.3.1　简谐波54

2.3　波的一般性质54

2.3.3　惠更斯原理55

2.3.2　波的干涉55

2.4.1 纵波和横波56

2.4　体波56

2.4.2　位移和速度势59

2.4.3　流体介质中的波动方程60

2.4.4　边界条件61

2.4.5　球面波62

2.5.2　瑞利波64

2.5.1　概述64

2.5　面波64

2.5.3　斯通莱波67

2.5.4　勒夫波68

2.5.5　管波70

2.6.1　各向异性的类型73

2.6　各向异性介质73

2.6.2　横向各向同性74

2.6.3　横向各向同性介质的波动方程76

2.7.1　能量密度和几何扩散77

2.7　波传播过程中的介质效应77

2.7.2 吸收79

2.7.3　吸收和扩散的相对重要性80

2.7.4　波散和群速度81

2.7.5　反射和折射：斯内尔定律83

2.8.1　基本公式85

2.8　绕射波85

2.8.2　部分水平面的绕射效应86

2.8.4　半无限平面的绕射效应88

2.8.3　绕射波在时间域的解88

2.8.5　利用惠更斯原理构造绕射波的波前面89

习题91

参考文献96

3.1.1　简介98

3.1　边界条件的应用98

3　界面处的能量分配98

概述98

3.1.2　策普里兹方程组99

3.1.3　Knott方程组102

3.1.4　能量的分布103

3.2　垂直入射处的能量分配104

3.3　非法向入射时的能量分配105

3.4　振幅随入射角的变化（AVA）106

3.5　首波110

习题111

参考文献113

概述115

4　几何地震学115

4.1.1　水平反射界面，正常时差116

4.1　常速度的反射路径116

4.1.2　倾斜反射层；倾角时差117

4.1.3　横向倾角121

4.1.4　有偏移距时接收到的反射点123

4.2.2　等效平均速度124

4.2.1　速度变化的影响124

4.2　垂直速度梯度与射线路径曲线124

4.2.3　速度分层125

4.2.4　射线路径方向速度变化的影响126

4.2.5　速度随深度线性增加128

4.3.2　单层水平折射层130

4.3.1　简介130

4.3　折射路径130

4.3.3　多层水平折射层132

4.3.4　倾斜折射层的影响133

4.3.5　潜水波（Diving Waves）135

习题137

4.3.6　折射层上覆地层的速度随深度线性增加137

参考文献144

5.1.1　一组均匀的球面145

5.1　沉积岩模型145

5　地震速度145

概述145

5.1.2　根据模型得到的结论147

5.1.3　Gassmann,Biot,Geertsma方程149

5.1.4　非孔隙性岩石模型150

5.2.1　简介151

5.2　速度的实验数据151

5.2.2　岩性的影响153

5.2.3　密度的影响158

5.2.4　孔隙度的影响159

5.2.5　埋藏深度与压力的影响160

5.2.6　地质年代、频率和温度的影响162

5.2.7　隙间流体的影响164

5.2.8　影响速度的各个因素的总结165

5.3.2 风化层或低速带166

5.3.1　简介166

5.3　速度概念的应用166

5.3.3　永冻层167

5.3.4　异常压力检测168

5.4.1　与速度有关的术语172

5.4　速度的测量172

5.3.5　天然气水合物的影响172

5.4.2　常规井中测量173

5.4.3　速度（声波）测井174

5.4.4　根据旅行时—炮检距曲线求取速度177

5.4.5　根据反射波振幅求取的参数179

5.4.6　速度信息的其它来源181

习题183

5.5　速度资料的利用183

参考文献187

概述192

6　地震同相轴的特征192

6.1　地震同相轴的明显特征193

6.2.1　合成地震记录195

6.2　反射波195

6.2.2　反射波的性质197

6.2.3　菲涅耳带199

6.2.4　反射层曲率的影响203

6.2.5　三维的影响208

6.3.1　绕射波210

6.3　一次波以外的其它同相轴210

6.3.2　多次波215

6.3.3　折射波220

6.3.5　面波223

6.3.4　反射折射波223

6.4.3　调谐厚度与薄层效应224

6.4.2　垂直分辨率224

6.4　分辨率224

6.4.1　简介224

6.5.1　衰减机理227

6.5　衰减227

6.4.4　水平分辨率227

6.5.2　吸收的测量231

6.6.1 理想子波的特性232

6.6　地震子波的波形232

6.6.2 里克子波234

6.7.2　利用叠加衰减随机噪音235

6.7.1　地震噪音类型235

6.7　噪音235

6.7.3　衰减噪音（去噪）的方法236

习题237

参考文献241

7.1.1　陆地测量244

7.1　确定施工位置244

7　地震设备244

概述244

7.1.3　无线电定位246

7.1.2　海洋定位246

7.1.4　导航卫星定位249

7.1.5　全球定位系统（GPS）250

7.1.6　声波与惯性定位251

7.2.1　理想震源254

7.2　陆地脉冲震源254

7.1.7　对拖缆进行定位254

7.2.2　井中的爆炸震源255

7.2.3　大脉冲量地面震源260

7.2.4　小型地面震源262

7.3.1 可控震源265

7.3　非脉冲震源265

7.3.3　陆地震源的选择268

7.3.2　Sosie（索西地震法）268

7.4.1　简介269

7.4　海洋设备269

7.4.2　气泡效应270

7.4.3　气枪271

7.4.4　聚爆震源和其它海洋震源274

7.4.5　海洋震源的选择275

7.5.1　检波器的理论276

7.5　检波器276

7.5.2　数字化检波器282

7.5.3　水听器283

7.5.4　拖缆284

7.5.5　水听器与陆地检波器记录之间的匹配286

7.6.2 记录仪287

7.6.1　放大器的技术要求287

7.6　记录287

7.6.3　模拟记录289

7.6.5　数字仪器292

7.6.4　数字表示292

7.6.6　显示294

习题295

参考文献298

8.1.1　数据采集301

8.1　要考虑的基本内容301

8　反射地震的野外方法301

概述301

8.1.2　地震队组织结构302

8.1.4　野外施工的管理303

8.1.3　环境与安全因素303

8.2.3　设计测网304

8.2.2　许可权304

8.2　陆地勘探的野外施工304

8.2.1　程序304

8.2.4　野外流程305

8.3.1　排列的类型306

8.3　野外观测系统306

8.3.2　单次覆盖307

8.3.3　共中心点方法（CMP）308

8.3.4　野外限制与特殊方法310

8.3.5　组合的概念312

8.3.6　均匀线性组合313

8.3.8　面积组合316

8.3.7　带权值的组合（锥形组合）316

8.3.9　实际应用组合时的限制317

8.3.11　提高分辨率319

8.3.10　空间采样的要求319

8.4.1　噪音分析320

8.4　野外参数的选择320

8.4.2　野外采集参数的确定322

8.4.3　野外测试324

8.5.2　近地表折射层325

8.5.1　井中测量325

8.5　定义近地表层325

8.6.1　常规海洋勘探方法327

8.6　海洋勘探方法327

8.6.3　剖面法328

8.6.2　浅水与有障碍的海洋勘探328

8.7　过渡带勘探330

8.8.2　高程与风化层校正332

8.8.1　野外处理332

8.8　数据整理332

8.8.3　拾取反射波，绘制剖面图335

习题338

参考文献343

概述347

9　数据处理347

下册347

9.1.2　傅里叶分解及合成348

9.1.1　积分型变换348

9.1　变换348

9.1.3　傅里叶变换349

9.1.5　拉冬变换350

9.1.4　多维傅里叶变换350

9.1.6　变换的实际应用351

9.2.1　褶积运算352

9.2　褶积352

9.2.2　采样、插值与假频354

9.2.3　地层的滤波作用357

9.2.4　水波混响与反褶积358

9.3.1　互相关359

9.3　相关359

9.2.5　多维褶积359

9.3.3　归一化相关361

9.3.2　自相关361

9.3.4　可控震源分析方法362

9.3.5　多道相干363

9.3.6　符号位记录365

9.4　相位问题366

9.5.2　确定性反滤波368

9.5.1　简介368

9.5　反褶积与频率滤波368

9.5.4　用地震检波器和水用检波器记录相结合的方法去除虚反射369

9.5.3　虚反射和递归滤波369

9.5.5　最小平方（维纳）滤波370

9.5.6　白噪化372

9.5.8　其它类型的反褶积376

9.5.7　预测（间隙）反褶积376

9.5.9　子波处理377

9.5.10　频率滤波378

9.5.12　选择反褶积参数379

9.5.11　时变滤波379

9.6.2　地表一致性模型381

9.6.1　静校正和正常时差校正的关系381

9.5.13　多道反褶积381

9.6　自动静校正381

9.6.3　叠加道功率的最大化383

9.6.4　折射静校正384

9.7.1　常规速度分析385

9.7　速度分析（速度谱）385

9.7.3　速度拾取388

9.7.2　速度扫描388

9.7.4　速度分析的使用和局限392

9.8　振幅信息的保真处理393

9.7.5　水平速度分析393

9.9　视速度（2D）滤波395

9.10.1　道集399

9.10　叠加399

9.10.2　DMO校正（倾角时差校正）400

9.10.4　共中心点叠加402

9.10.3　切除402

9.10.5　加权叠加403

9.10.7　模拟平面地震波叠加404

9.10.6　花样叠加404

9.11.2　智能插值406

9.11.1　τ—p变换处理（倾斜叠加）406

9.11　其它处理技术406

9.11.4　复地震道分析407

9.11.3 自动拾取407

9.12.1　简介408

9.12　数据归位408

9.12.2　克希霍夫（绕射叠加）偏移410

9.12.3　频率—波数域的偏移412

9.12.4　有限差分法波动方程偏移414

9.12.5　深度偏移418

9.12.7　不同偏移方法的比较419

9.12.6　混合偏移（联合偏移）419

9.12.9　其它偏移方法422

9.12.8　偏移剖面的分辨率422

9.13.1　典型的处理次序423

9.13　处理流程423

9.14　广义反演（联合反演）427

9.13.2　交互处理与工作站427

习题429

参考文献433

概述438

10　反射资料的地质解释438

10.1.1　油气的产生与运移439

10.1　基本地质概念439

10.1.2　圈闭的类型440

10.2.2　数据的收集与检验443

10.2.1　基本地球物理假设443

10.2　解释流程443

10.2.3　反射波的拾取445

10.2.4　绘制反射层位446

10.2.5　推断地质发展史448

10.2.6　测井资料综合到解释中449

10.2.7　工作站453

10.2.9　显示技术（彩色显示）454

10.2.8　根据反射数据绘制成果图454

10.3.1　构造地质学的概念455

10.3　地质特征的证据455

10.3.3　断裂463

10.3.2　平衡剖面463

10.3.4　褶皱与流型构造470

10.3.5　礁体476

10.3.6　不整合478

10.3.8　地层圈闭482

10.3.7　河道482

10.3.9　与其它地球物理数据的结合483

10.4.1　简介484

10.4　模拟484

10.4.2　物理模拟485

10.4.5　射线追踪模拟486

10.4.4　合成地震记录486

10.4.3　计算机模拟486

10.5.1　逐渐变化490

10.5　速度的横向变化490

10.5.2　突变492

10.6 二维数据的三维解释495

10.7.1　简介496

10.7　地层解释496

10.7.2　层序地层学497

10.7.3　反射层的时间意义498

10.7.4　沉积模式499

10.7.5　体系域503

10.7.6　地震相分析506

10.7.7　反射波特征分析509

10.8　烃类指示物510

10.9　地壳研究514

习题515

参考文献516

概述523

11　折射波方法523

11.1.1　纵测线折射剖面524

11.1　野外技术524

11.1.3　利用Gardner法确定盐丘526

11.1.2　非纵折射波法与扇形排列法526

11.1.4　海上折射勘探527

11.2　折射资料的折合与处理528

11.3.1　利用基本公式532

11.3　解释方法的基本公式532

11.3.2　阿达奇方法533

11.3.3　广义互换法（GRM）534

11.4.1　延迟时间539

11.4　延迟时解释法539

11.4.2　巴里法541

11.4.3　塔兰特法542

11.4.4　瓦罗拜克法544

11.5.1　索伯恩法545

11.5　波前解释方法545

11.5.2 哈格杜恩加减法546

11.5.3 哈莱斯图解法547

11.6　折射资料的地质解释549

习题550

参考文献555

概述557

12　三维勘探557

12.1.1　数据采集的要求558

12.1　三维数据采集558

12.1.2　海上三维数据采集559

12.1.3　陆地三维数据采集563

12.2　三维处理565

12.3　三维数据的显示566

12.5　三维解释571

12.4　交互三维解释571

习题575

参考文献579

13.1.1　为什么进行横波勘探581

13.1　横波勘探581

13　特殊技术581

概述581

13.1.3　海上的横波记录582

13.1.2　陆上的横波资料582

13.1.4　横波的处理和显示584

13.1.5　横波资料的使用和解释586

13.1.6　横波双折射590

13.2.1　三分量记录的采集593

13.2　三分量记录593

13.3　槽波（法向传播）595

13.2.2　极化滤波595

13.4.1　概述599

13.4　垂直地震剖面（VSP）599

13.4.2　VSP的类型及其应用600

13.4.3　VSP的采集601

13.4.4　VSP资料的处理603

13.4.5　VSP的施工设计607

13.5.2　层析成象的概念609

13.5.1　概述609

13.5　地震层析成象609

13.5.3　有限个离散单元的解611

13.5.4　井间观测612

13.6　时间推移观测614

13.7.2　全波列声波测井616

13.7.1　盐丘周边测量616

13.7　测井资料的研究616

13.8　无源地震617

13.7.3　井下电视617

习题618

13.10　地质统计学方法618

13.9　联合反演618

参考文献619

14.1.2　陆地上的折射法623

14.1.1　工程应用的目的623

14　地震方法的特殊应用623

概述623

14.1　地震在工程领域中的应用623

14.1.3　陆地上的反射法624

14.1.4　海上的工程勘探625

14.2.1　煤矿地球物理勘探的目的626

14.2　煤矿地球物理勘探626

14.2.4　地面地震方法627

14.2.3　长壁式煤层的开采627

14.2.2　煤层的物性627

14.2.5　在煤层内的勘探方法629

14.3　地震在寻找地下水、环保、农业和地热领域的应用631

14.2.6　煤田地球物理勘探在其它方面的应用631

14.4.2　油气藏的特性632

14.4.1　引言632

14.4　地震在油藏工程领域的应用632

14.4.3　油藏划分634

习题635

14.4.5　油藏监测635

14.4.4　油藏描述635

参考文献636

15.1.1　行列式639

15.1　基本概念639

15　数学基础639

概述639

15.1.2　矢量分析640

15.1.3　矩阵分析643

15.1.4　级数展开648

15.1.5　复数649

15.1.6　最小平方法650

15.1.7　有限差分657

15.1.8　微分方程的数值解659

15.1.9　部分分式法662

15.2.1　傅里叶级数663

15.2　傅里叶级数与傅里叶变换663

15.2.2　傅里叶积分665

15.2.3　傅里叶变换666

15.2.4　多维傅里叶级数和傅里叶变换668

15.2.5　特殊函数669

15.2.6　傅里叶变换中的基本定理673

15.2.7　吉布斯（Gibbs）现象676

15.2.9 互相关定理678

15.2.8　褶积定理678

15.2.11　多维褶积680

15.2.10　自相关680

15.2.12　随机函数681

15.2.13　希尔伯特（Hilbert）变换682

15.3.1　简介684

15.3　拉普拉斯变换684

15.3.2　拉普拉斯变换中的定理685

15.4.1　简介686

15.4　线性系统686

15.5.1　采样定理688

15.5　数字系统与Z变换688

15.4.2　串联与并联的线性系统688

15.5.2　采样函数的褶积与相关689

15.5.3　z变换690

15.5.4　z变换的计算：快速傅里叶变换（FFT）691

15.5.5　将z变换用于数字系统693

15.5.6　相位因素694

15.6　复赛谱（对数谱）分析699

15.5.7 逆z变换的积分关系699

15.7.2　滤波器的合成与分析701

15.7.1　简介701

15.7　滤波701

15.7.3　频率滤波器704

15.7.4 巴特沃斯滤波器705

15.7.5　时窗706

15.7.6　最佳滤波器708

习题714

参考文献720

A　缩写表723

附录A723

B　商标与专有名词724

C　随机数725

D　单位726

E　典型设备的技术规范与基本约定727

F　地震报告728

G　平面图中的符号729

3．数学约定731

2．特殊函数731

数学约定与符号731

一、常用符号与定义731

1．常用函数731

二、拉丁符号732

三、希腊符号735