《勘探地震学 下》求取 ⇩

1引言1

概述1

1.1地震方法简介2

1.1.1反射波法2

1.1.2地震折射波法3

1.2地震勘探的历史3

1.2.1历史资料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

1.2.520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地球物理活动27

1.3.1勘探地震学的未来27

1.3.2地球物理活动的历史29

1.3.31991年的资料31

1.4勘探地震学文献34

参考文献35

2地震波理论39

概述39

2.1弹性理论40

2.1.1在拉紧的弦上传播的波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

2.1.6应变的能量47

2.2波动方程47

2.2.1标量波动方程47

2.2.2矢量波动方程49

2.2.3含场源的波动方程50

2.2.4克希霍夫定理51

2.2.5波动方程的平面波解51

2.2.6球面波的解52

2.3波的一般性质54

2.3.1简谐波54

2.3.2波的干涉55

2.3.3惠更斯原理55

2.4体波56

2.4.1纵波和横波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面波64

2.5.1概述64

2.5.2瑞利波64

2.5.3斯通莱波67

2.5.4勒夫波68

2.5.5管波70

2.6各向异性介质73

2.6.1各向异性的类型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波传播过程中的介质效应77

2.7.1能量密度和几何扩散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绕射波85

2.8.1基本公式85

2.8.2部分水平面的绕射效应86

2.8.3绕射波在时间域的解88

2.8.4半无限平面的绕射效应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界面处的能量分配98

概述98

3.1边界条件的应用98

3.1.1简介98

3.1.2策普里兹方程组99

3.1.3Kno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

4几何地震学115

概述115

4.1常速度的反射路径116

4.1.1水平反射界面正常时差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垂直速度梯度与射线路径曲线124

4.2.1速度变化的影响124

4.2.2等效平均速度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折射路径130

4.3.1简介130

4.3.2单层水平折射层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

4.3.6折射层上覆地层的速度随深度线性增加137

习题137

参考文献144

5地震速度145

概述145

5.1沉积岩模型14

5.1.1一组均匀的球面145

5.1.2根据模型得到的结论147

5.1.3Gassmann， Biot， Geertsma方程149

5.1.4非孔隙性岩石模型150

5.2速度的实验数据151

5.2.1简介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速度概念的应用166

5.3.1简介166

5.3.2风化层或低速带166

5.3.3永冻层167

5.3.4异常压力检测168

5.3.5天然气水合物的影响172

5.4速度的测量172

5.4.1与速度有关的术语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

5.5速度资料的利用183

习题183

参考文献187

6地震同相轴的特征192

概述192

6.1地震同相轴的明显特征193

6.2反射波195

6.2.1合成地震记录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

6.3一次波以外的其它同相轴210

6.3.1绕射波210

6.3.2多次波215

6.3.3折射波220

6.3.4反射折射波223

6.3.5面波223

6.4分辨率224

6.4.1简介224

6.4.2垂直分辨率224

6.4.3调谐厚度与薄层效应224

6.4.4水平分辨率227

6.5衰减227

6.5.1衰减机理227

6.5.2吸收的测量231

6.6地震子波的波形232

6.6.1理想子波的特性232

6.6.2里克子波234

6.7噪音235

6.7.1地震噪音类型235

6.7.2利用叠加衰减随机噪音235

6.7.3衰减噪音（去噪）的方法236

习题237

参考文献241

7地震设备244

概述244

7.1确定施工位置244

7.1.1陆地测量244

7.1.2海洋定位246

7.1.3无线电定位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

7.1.7对拖缆进行定位254

7.2陆地脉冲震源254

7.2.1理想震源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非脉冲震源265

7.3.1可控震源265

7.3.2Sosie（索西地震法）268

7.3.3陆地震源的选择268

7.4海洋设备269

7.4.1简介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检波器276

7.5.1检波器的理论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记录287

7.6.1放大器的技术要求287

7.6.2记录仪287

7.6.3模拟记录289

7.6.4数字表示292

7.6.5数字仪器292

7.6.6显示294

习题295

参考文献298

8反射地震的野外方法301

概述301

8.1要考虑的基本内容301

8.1.1数据采集301

8.1.2地震队组织结构302

8.1.3环境与安全因素303

8.1.4野外施工的管理303

8.2陆地勘探的野外施工304

8.2.1程序304

8.2.2许可权304

8.2.3设计测网304

8.2.4野外流程305

8.3野外观测系统306

8.3.1排列的类型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

8.3.7带权值的组合（锥形组合）316

8.3.8面积组合316

8.3.9实际应用组合时的限制317

8.3.10空间采样的要求319

8.3.11提高分辨率319

8.4野外参数的选择320

8.4.1噪音分析320

8.4.2野外采集参数的确定322

8.4.3野外测试324

8.5定义近地表层325

8.5.1井中测量325

8.5.2近地表折射层325

8.6海洋勘探方法327

8.6.1常规海洋勘探方法327

8.6.2浅水与有障碍的海洋勘探328

8.6.3剖面法328

8.7过渡带勘探330

8.8数据整理332

8.8.1野外处理332

8.8.2高程与风化层校正332

8.8.3拾取反射波*绘制剖面图335

习题338

参考文献343

9数据处理347

概述347

9.1变换348

9.1. 1积分型变换348

9.1.2傅里叶分解及合成348

9.1.3傅里叶变换349

9.1.4多维傅里叶变换350

9.1.5拉冬变换350

9.1.6变换的实际应用351

9.2褶积352

9.2.1褶积运算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

9.2.5多维褶积359

9.3相关359

9.3.1互相关359

9.3.2自相关361

9.3.3归一化相关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反褶积与频率滤波368

9.5.1简介368

9.5.2确定性反滤波368

9.5.3虚反射和递归滤波369

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

9.5.5最小平方（维纳）滤波370

9.5.6白噪化372

9.5.7预测（间隙）反褶积376

9.5.8其它类型的反褶积376

9.5.9子波处理377

9.5.10频率滤波378

9.5.11时变滤波379

9.5.12选择反褶积参数379

9.5.13多道反褶积381

9.6自动静校正381

9.6.1静校正和正常时差校正的关系381

9.6.2地表一致性模型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速度分析（速度谱）385

9.7.1常规速度分析385

9.7.2速度扫描388

9.7.3速度拾取388

9.7.4速度分析的使用和局限392

9.7.5水平速度分析393

9.8振幅信息的保真处理393

9.9视速度（2D）滤波395

9.10叠加399

9.10.1道集399

9.10.2DMO校正（倾角时差校正）400

9.10.3切除402

9.10.4共中心点叠加402

9.10.5加权叠加403

9.10.6花样叠加404

9.10.7模拟平面地震波叠加404

9.11其它处理技术406

9.11.1τ—p变换处理（倾斜叠加)406

9.11.2智能插值406

9.11.3自动拾取407

9.11.4复地震道分析407

9.12数据归位408

9.12.1简介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

9.12.6混合偏移（联合偏移）419

9.12.7不同偏移方法的比较419

9.12.8偏移剖面的分辨率422

9.12.9其它偏移方法422

9.13处理流程423

9.13.1典型的处理次序423

9.13.2交互处理与工作站427

9.14广义反演（联合反演）427

习题429

参考文献433

10反射资料的地质解释438

概述438

10.1基本地质概念439

10.1.1油气的产生与运移439

10.1.2圈闭的类型440

10.2解释流程443

10.2.1基本地球物理假设443

10.2.2数据的收集与检验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

10.2.8根据反射数据绘制成果图454

10.2.9显示技术（彩色显示）454

10.3地质特征的证据455

10.3.1构造地质学的概念455

10.3.2平衡剖面463

10.3.3断裂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

10.3.7河道482

10.3.8地层圈闭482

10.3.9与其它地球物理数据的结合483

10.4模拟484

10.4.1简介484

10.4 2物理模拟485

10.4.3计算机模拟486

10.4.4合成地震记录486

10.4.5射线追踪模拟486

10.5速度的横向变化490

10.5 1逐渐变化490

10.5.2突变492

10.6二维数据的三维解释495

10.7地层解释496

10.7.1简介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

11折射波方法523

概述523

11.1野外技术524

11.1.1纵测线折射剖面524

11.1.2非纵折射波法与扇形排列法526

11.1.3利用Gardner法确定盐丘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解释方法的基本公式532

11.3.1利用基本公式532

11.3.2阿达奇方法533

11.3.3广义互换法（GRM）534

11.4延迟时解释法539

11.4.1延迟时间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波前解释方法545

11.5.1索伯恩法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

12三维勘探557

概述557

12.1三维数据采集558

12.1.1数据采集的要求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

12.4交互三维解释571

12.5三维解释571

习题575

参考文献579

13特殊技术581

概述581

13.1横波勘探581

13.1.1为什么进行横波勘探581

13.1.2陆上的横波资料582

13.1.3海上的横波记录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

13.2三分量记录593

13.2.1三分量记录的采集593

13.2 2极化滤波595

13.3槽波（法向传播）595

13.4垂直地震剖面（VSP）599

13.4.1概述599

13.4.2VSP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地震层析成象609

13.5.1概述609

13.5.2层析成象的概念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测井资料的研究616

13.7.1盐丘周边测量616

13.7.2全波列声波测井616

13.7.3井下电视617

13.8无源地震617

13.9联合反演618

13.10地质统计学方法618

习题618

参考文献619

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

14.1.1工程应用的目的623

14.1.2陆地上的折射法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煤矿地球物理勘探626

14.2.1煤矿地球物理勘探的目的626

14.2 2煤层的物性627

14.2.3长壁式煤层的开采627

14.2.4地面地震方法627

14.2.5在煤层内的勘探方法629

14.2.6煤田地球物理勘探在其它方面的应用631

14.3地震在寻找地下水、环保、农业和地热领域的应用631

14.4地震在油藏工程领域的应用632

14.4.1引言632

14.4.2油气藏的特性632

14.4.3油藏划分634

14.4.4油藏描述635

14.4.5油藏监测635

习题635

参考文献636

15数学基础639

概述639

15.1基本概念639

15.1.1行列式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傅里叶级数与傅里叶变换663

15.2.1傅里叶级数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

15.2.8褶积定理678

15.2.9互相关定理678

15.2.10自相关680

15.2.11多维褶积680

15.2.12随机函数681

15.2.13希尔伯特（Hilbert）变换682

15.3拉普拉斯变换684

15.3.1简介684

15.3.2拉普拉斯变换中的定理685

15.4线性系统686

15.4.1简介686

15.4.2串联与并联的线性系统688

15.5数字系统与z变换688

15.5.1采样定理688

15.5.2采样函数的褶积与相关689

15.5.3z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

15.5.7逆z变换的积分关系699

15.6复赛谱（对数谱）分析699

15.7滤波701

15.7.1简介701

15.7.2滤波器的合成与分析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

附录A723

A缩写表723

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

数学约定与符号731

一、常用符号与定义731

1.常用函数731

2.特殊函数731

3.数学约定731

二、拉丁符号732

三、希腊符号735