第6章地震波的速度祥解

1、1地震勘探原理地震勘探原理第六章第六章 地震波的速度地震波的速度第六章 地震波的速度 在勘探地震学中，地震波以旅行时间、反射波振幅及相位变化的形式带来地下岩石和流体的信息。地震勘探由构造油藏 岩性油藏。地震波速度地震波速度是地震勘探中最重要、最基本的参数的参数。地震资料处理地震资料解释油气预测速度信息的应用速度信息的应用野外观测系统设计时需要速度来确定具体的采集设计时需要速度来确定具体的采集参数；参数；地震资料处理地震资料处理动校正、水平叠加需要需要叠加速度叠加速度；偏移归位需要需要偏移速度偏移速度；深度偏移需要速度模型或需要速度模型或速度场；速度场；在地震资料的解释过程中，在地震资料的解释过

2、程中，平均速度平均速度主要用于主要用于时时深转换深转换，以便于制作，以便于制作合成地震记录合成地震记录和和绘制深度构造绘制深度构造图图；层速度层速度信息主要用于信息主要用于地层、岩性解释地层、岩性解释，也可用于，也可用于储层参数储层参数、含油性预测含油性预测。第六章 地震波的速度 第六章 地震波的速度 第一节第一节 影响速度的各种因素影响速度的各种因素第二节第二节 各种速度概念各种速度概念 第三节第三节 各种速度之间的关系各种速度之间的关系 第四节第四节 速度的测定方法速度的测定方法 影响速度的各种因素影响速度的各种因素岩石速度与物性参数的关系，主要是在实验室进行了相应的研究。 基于实验数据，

3、速度和岩石参数之间的物理关系才能确定。 对这些测量方法的结果和解释必须依靠于实验室的核心数据和岩石物理学知识。第一节 地震波速度及影响速度的因素 建立波动方程时将导出地震纵波和横波在介质中的传播速度与介质的弹性常数之间的定量关系： 其中,、是拉梅系数(lame)，是介质的密度，e是杨氏模量；是泊松比(poissons ratio) ；k是体变模量；它们都是介质的弹性性质的参数(弹性模量)。)1 (2evs第一节 地震波速度及影响速度的因素1、岩石速度与弹性常数的关系岩石速度与弹性常数的关系)(34)21)(1 ()1 (2evp纵波和横波速度比与泊松比纵波和横波速度比与泊松比同一介质中纵波和横

4、波速度比的关系如下纵波与横波速度之比取决于泊松比。泊松比的值在大多数情况下约等于0.25，所以，纵波与横波的速度比位vp/vs一般为1.73。只有在最为疏松的岩石中0.5。21)1 (2spvv第一节 地震波速度及影响速度的因素)1 (2evs)(34)21)(1 ()1 (2evp2 2、速度与岩性的关系、速度与岩性的关系岩性岩性主要指岩石的矿物性质，包括矿物成分、结构、颗粒等。有火成岩、变质岩和沉积岩等。1）火成岩的地震波速度的变化范围比变质岩和沉积岩小，速度的平均值比其他类型岩石要高。因为火成岩只有很少或没有孔隙。2）大多数变质岩的地震波速度变化范围比较大，主要是成岩环璄的影响。 岩性可

5、能是影响速度的最重要的一个因素岩性可能是影响速度的最重要的一个因素第一节 地震波速度及影响速度的因素岩岩 石石 类类 型型速 度 （米/秒）沉积岩15006000玄武岩45008000变质岩35006500花岗岩45006500速度与岩性的关系速度与岩性的关系3）沉积岩中的岩性结构比较复杂，在颗粒之间有空隙，孔隙中可能充填液体或像粘土等固体物质。故这类岩石速度是密切地依赖于孔隙度和充满于孔隙中的物质。4）速度测试表明：不同岩性的速度范围互相重叠，甚至还会超出主要范围。速度不是一个区分岩性的好的标准。第一节 地震波速度及影响速度的因素第一节 地震波速度及影响速度的因素3 3、速度与密度的关系、速

6、度与密度的关系 1）沉积岩中，地震波速度与岩石密度的有密切关系，大多数随密度增加而增大。也有例外，如，与白云岩相比硬石膏具有更高的体积密度但却有更低的速度。 2）资料表明，把速度与密度可以表示成一种近似的线性关系。对石灰岩和砂页岩来说，这种关系可表示成方程式 式中，v速度(km/s)；密度(g/cm3 )。116v第一节 地震波速度及影响速度的因素地震纵波速度与岩石密度（完全充水饱和体积密度）之间，存在着良好的定量关系，可用加德纳(gardner)公式表示如下： 式中，v速度(km/s)；密度(g/cm3)gardner的关系式仅考虑从水饱和沉积岩石的体积密度来估算纵波速度。虽然gardner

7、等根据上式处理了所有沉积岩石（作为单独一组），确实给出了不同岩性的独立曲线，但这样一来对所有沉积岩石就只存在单一的vp关系了。 4/131. 0v第一节 地震波速度及影响速度的因素层速度层速度m/s第一节 地震波速度及影响速度的因素4 4、与埋藏深度的关系、与埋藏深度的关系 在岩石性质和地质年代相同的条件下，地震波的速度随岩石埋藏深度的增加而增大。其原因主要是埋藏深的岩石所受的地层压力大的原故。不同地区，速度随深度变化的垂直梯度可能相差很大。在浅处速度梯度较大；深度增加时，梯度减小。第一节 地震波速度及影响速度的因素墨西哥湾墨西哥湾地区砂岩地区砂岩和泥岩速和泥岩速度深度度深度关系图关系图一般来

8、说，地一般来说，地层越深，地震层越深，地震波速度越大波速度越大第一节 地震波速度及影响速度的因素根据地层的埋藏深度和电阻率r计算地层波速的经验公式： 式中：v速度(m/s)，z深度(m)，r电阻率(m) 此经验公式在没有地震测井资料的地区，可用来换算速度资料。6/13)(102rzv第一节 地震波速度及影响速度的因素5 5、与构造历史和地质年代的关系、与构造历史和地质年代的关系同样深度、成分相似的岩石，当地质年代不同时，波速也不同，年老的岩石比年青的岩石具有较高的速度。速度与构造运动的关系，在不同地区有不同的表现。在强烈褶皱地区，经常观测到速度的增大；地震波在岩石中的传播速度随地质过程中的构造

9、作用力的增强而增大。第一节 地震波速度及影响速度的因素第一节 地震波速度及影响速度的因素6 6、与孔隙度和含流体的关系、与孔隙度和含流体的关系 大多数沉积岩中，岩层的实际波速是由岩石大多数沉积岩中，岩层的实际波速是由岩石基基质的速度质的速度、孔隙率孔隙率，充满空隙的，充满空隙的流体的速度流体的速度以以及颗粒之间的及颗粒之间的胶结物的成分胶结物的成分等因素来决定的。等因素来决定的。 简单的单位体积的岩石模型骨架(基质)中传播时间： ts = (1-) /vs 孔隙流体中传播时间： tf =/vf总传播时间： t =tf +ts式中，vf是孔隙流体中的速度；vs是岩石基质的速度；是岩石的孔隙率。

10、第一节 地震波速度及影响速度的因素地层速度：在地震勘探中比较常用的，关于颗粒速度与流体速度、孔隙率之间一个很简单的关系式，叫做时间平均方程时间平均方程 (wyllie方程) wyllie方程sffsvvttv111总传播时间传播距离sfvvv11第一节 地震波速度及影响速度的因素孔隙度越高，岩层速度越低；流体速度越高，岩层速度越高；岩石骨架速度越高，岩层速度越高；岩石孔隙的不均匀性或孔隙形状的变化，都会导致岩层速度的变化。sfvvv11第一节 地震波速度及影响速度的因素速度与孔隙度（孔隙中含不同流体）的关系图第一节 地震波速度及影响速度的因素地震波在油、气、水等流体中的传播速度比在岩石基质中的

11、速度小，因而岩石孔隙中含有流体时使岩石的速度降低。孔隙流体性质影响纵波的速度和反射系数，不影响横波。wyllie方程是亮点技术的理论基础。第一节 地震波速度及影响速度的因素孔隙流体饱和度孔隙流体饱和度未固结砂岩中流体饱和度饱和度对p波速度波速度的影响 油水两相当含水饱和度从0变化到1，也就是从完全含油到完全含水，砂岩的波速是单调增大的。气水两相当含水饱和度从0变化到0.8时，波速是随之缓缓减小的，然后随着含水饱和度的增大而增大，在含水饱和度为0.95时急剧增大。第一节 地震波速度及影响速度的因素气/水饱和与油/水饱和对速度的影响(a)纵波速度与饱和度之比； 压力对致密岩石和多孔岩石波速的影响是

12、不同的。致密岩石压力的影响很小，一般可忽略。孔隙介质 在储层中总是存在两种不同的压力：上覆岩层压力（po）是整个上覆岩石地层所施加的压力，也称为围岩压力；储层压力（pp）是流体质量所施加的力，也称为流体压力或孔隙压力。7、速度、速度与与压力压力的关系的关系 第一节 地震波速度及影响速度的因素上覆岩层净压力(pd)是上覆岩层压力和储层压力之差，也有称为有效压力（pe）。注意，严格地说 pepd。事实上pd=popp，而pe =ponpp，式中n1。phillips试验公式：0.1670.1675.776.941.730.446 0.013.524.911.570.361 0.01(/ )(mpa

13、)pppsvcpevcpevkm scp速度；孔隙度；泥质含量；有效压力第一节 地震波速度及影响速度的因素p波和波和s波的波的速度和波阻抗随上覆岩层净压力速度和波阻抗随上覆岩层净压力的增加而的增加而增大增大，但它们之间的关系是非线性的。，但它们之间的关系是非线性的。 砂岩中vp相对于上覆岩层净压力的关系曲线。第一节 地震波速度及影响速度的因素1.上覆压力增加，而孔隙压力不变，那么岩石基质将被挤压得越紧密，岩石弹性模量将增加而密度变化不大，地层速度增加。2.孔隙压力增加，而上覆压力不变，那么孔隙流体承受的上覆压力部分将增加，岩石就显得较松，体积模量减小，泊松比增大，地层速度降低。第一节 地震波速

14、度及影响速度的因素8、与岩石、与岩石结构的影响结构的影响 地震波速度受岩石的基质结构所控制，诸如颗颗粒粒- -颗粒接触关系、圆度、分选性、胶结程度颗粒接触关系、圆度、分选性、胶结程度等。1.颗粒-颗粒接触关系差通常导致很低的地震速度，而胶结程度好速度明显地增强。因为颗粒之间的接触区域大，所以大颗粒的砂层比细颗粒砂层呈现更高的地震速度。2.分选性差的砂层呈现较高的地震速度。因为分选性差降低了孔隙度。第一节 地震波速度及影响速度的因素3.砂粒的圆度或有角性也会影响地震速度和泊松比(vp /vs )。圆滑的颗粒导致更好的颗粒接触关系，从而具有更高的速度。因为沉积岩石的基质难以量化，且难用岩芯来描述，

15、所以基质结构对地震特性的影响也就难以量化了。这个问题目需要作进一步的研究。 第一节 地震波速度及影响速度的因素9 9、与温度的关系、与温度的关系当温度升高时，气饱或水饱和岩石的地震速度仅稍有减少（timur，1977；wang和nur，1990）。如温度从22c到122c时速度会减少5-7%。当岩石为原油饱和时，纵波速度随着温度的增加而大幅度地降低。在重油砂层，当温度从25c增至125c时，vp几乎下降了35%至90%！这样巨大的降低部分地是由于原油的可压缩率增加所造成。第一节 地震波速度及影响速度的因素速度与温度的关系速度与温度的关系( (图图) )气饱或水饱和岩石速度稍有减少重油砂层纵波速

16、度降低显著1010、与频率的关系、与频率的关系一般认为，在很宽的频率范围内，纵波与横波的速度与频率无关，这说明纵波和横波不存在频散现象。实际资料中或实验室测试发现，在液体饱和的岩石中存在着速度频散现象。实验研究认为，频散是液体在孔隙空间中流动造成的；第一节 地震波速度及影响速度的因素1)在沉积岩中速度的空间分布规律决定于地层的沉积顺序及岩性特点。沉积岩的基本特点之一是沉积岩的基本特点之一是成层分布。根据形成沉积的各种条件根据形成沉积的各种条件( (如岩性、孔隙率等如岩性、孔隙率等) )，可以将整个地质剖面划分为许多地层，在各层可以将整个地质剖面划分为许多地层，在各层中波传播的速度是不同的。中波

17、传播的速度是不同的。速度在剖面上的成层分布就成为沉积岩的基本速度在剖面上的成层分布就成为沉积岩的基本特点特点. .1111、沉积岩中速度的一般分布规律、沉积岩中速度的一般分布规律 第一节 地震波速度及影响速度的因素2)速度与深度和地质年代有关，这个关系基本上是平滑变化。速度随着深度(或反射波t0时间)的增加而增大。速度垂直梯度的存在也是速度剖面的又一重要特点。速度梯度是随深度的增加而减小的。第一节 地震波速度及影响速度的因素3)由于工区地质构造与沉积岩相的变化，会引起速度的水平方向变化。一般说来，速度的水平梯度不会很大。构造破坏可以引起速度水平梯度的突变。 如断层、地层中的不整合及地层尖灭。第

18、一节 地震波速度及影响速度的因素第六章 地震波的速度 第一节第一节 影响速度的各种因素影响速度的各种因素第二节第二节 各种速度概念各种速度概念 第三节第三节 各种速度之间的关系各种速度之间的关系 第四节第四节 速度的测定方法速度的测定方法 第二节第二节 几种速度概念几种速度概念 1.1.层速度层速度2.2.平均速度平均速度3.3.均方根速度均方根速度4.4.等效速度等效速度5.5.叠加速度叠加速度第二节第二节 几种速度概念几种速度概念 地震波在地层中的传播速度是一个十分重要的参数，但实际工作中，速度不可能用精确函数关系来确定。对极其复杂的实际速度用建立各种简化介质模建立各种简化介质模型型的方法

19、来描述，并引进了各种速度各种速度概念。必须明确：每种速度概念都有它的每种速度概念都有它的意义意义、引入引入的原因的原因、计算或测定的、计算或测定的方法方法及及使用范围使用范围等。等。一、层速度一、层速度vi (interval velocity)定义：定义：在地震勘探中，把某一相对稳定或岩在地震勘探中，把某一相对稳定或岩性基本一致的沉积地层所对应的速度称为该地性基本一致的沉积地层所对应的速度称为该地层的层速度。层的层速度。层速度是一种对地震资料进行地质解释很有用的资料。声波测井资料、地震测井或零井源距声波测井资料、地震测井或零井源距vsp资资料料可以得到比较细致、精确的层速度资料。可以得到比较

20、细致、精确的层速度资料。第二节 几种速度概念 二、平均速度二、平均速度vav (average velocity)定义a 一组水平层状介质中某一界面以上一组水平层状介质中某一界面以上介质的平均速度就是地震波介质的平均速度就是地震波垂直垂直穿过该界面穿过该界面以上各层的以上各层的总厚度与总的传播时间之比。n层水平层状介质的平均速度：第二节 几种速度概念 从另一个角度来讨论平均速度的含义。定义b在水平层状介质中，波沿在水平层状介质中，波沿直线传播直线传播所所走过的总路程走过的总路程( (最短路径最短路径) )与所需总时间之比。与所需总时间之比。 第二节 几种速度概念 同样得到：注意：注意：引入平均

21、速度的思想地震波传播遵循的是地震波传播遵循的是“沿最小时间路程传播沿最小时间路程传播”，在非均匀介质在非均匀介质(如层状介质)中，最小时间路程将是将是折线而不是直线而不是直线，引引入平均速度时所作的入平均速度时所作的“地震波沿最短路程直线传播”假设就是对一种实际介质结构的假设就是对一种实际介质结构的近似简化近似简化。引入平均速度的目的把沿最短时间路径传播转化为沿最短距离路径传播，不符合不符合“费马费马”原原理理，但具有一定的用途，如时深转换但具有一定的用途，如时深转换。niiniiiniiiniiavtvtvhhv1111第二节 几种速度概念 三、均方根速度三、均方根速度vr (root me

22、an square velocity)水平层状层状介质的反射波时距曲线是否还是双曲线？如果不是的话，能否近似地把它看成双曲线?n层水平层状介质，o点激发，s点接收，反射波的传播时间：相应的炮检距：这两个方程不能写成简单的t = f(x)显函数形式。 niiiivht1cos2niiihx1tan2第二节 几种速度概念 1、问题的提出、问题的提出水平层状介质的时距曲线水平层状介质的时距曲线在上两式中，都有一个参数i，根据snell定律可用射线参数p表示这两个方程也不能写成 t=f(x)显函数形式。 pvvvnnsinsinsin2211niiivptt1221niiiivpvptx12221第二

23、节 几种速度概念 niiiiniiiipvvhtpvpvhx1221221212iivvvpsinsinsin2211其中iiith viv p进行二次项展开，令，并略去的高次项，得简化：简化：2222111222341111212212122mmmiiiiiiiiimmmiiiiiiiiiihtv ptt v pvxhv pv pt v pp v t以p为参数的水平多层介质的时距曲线方程式 。两边分别平方，略去iv p 高次项，并消去p，简化后多层水平介质的时距曲线方程为22202rxttv其中， 12211miiirmiit vvtrv称为均方根速度 vr相当于均匀介质情况下的波速，称为n

24、层水平层状介质的均方根速度。均方根速度的均方根速度的定义定义： 把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似地当作双曲线时，求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。均方根速度的均方根速度的意义意义：把各层的速度值的“平方方”按时间取其加权“平均均”值，而后取“平方根根”值，要注意其中速度较高的层所占比重要大，表明这种近似在一定程度上考虑了射线的偏折。22202rvxttniniiiirtvtv112/第二节 几种速度概念 四、四、等效速度等效速度v (equivalent velocity) 均匀倾斜界面的共中心点时距曲线方程为 式中：h0是共中心点处界面的法线深度引入速度则叫做倾斜界面均匀介

25、质情况下的等效速度等效速度。2220cos41xhvt222202cosvxttvht00222202vxttcosvv 第二节 几种速度概念 1）倾斜界面情况下的共中心点道集的叠加效果存在两个问题反射点分散； 动校正不准确。2）等效速度的意义用v代替v，倾斜界面共中心点时距曲线就可以变成水平界面形式的共反射点时距曲线。此时用等效速度对倾斜界面的共中心点道集进行动校正，可以取得很好的叠加效果，没有剩余时差。3）不足之处反射点分散的问题并没有解决，只能通过偏移叠加才能妥善解决。等效速度等效速度 第二节 几种速度概念 五、叠加速度五、叠加速度v (stacking velocity)在一般情况下，

26、包括水平界面均匀介质、倾斜界面均匀介质、覆盖层为层状介质或连续介质等，都可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用共同的式子来表示：v称为叠加速度。22202avxtt第二节 几种速度概念 叠加速度v的含义可以从另一个角度来理解。 在实际的地震资料处理工作中，通过计算通过计算速度谱来求取叠加速度速度谱来求取叠加速度。即对一组共反射点道集上的某个同相轴，利用双曲线公式选用一系列不同速度vi，计算各道的动校正量，对道集内各道进行动校正；当取某一个vi 能把同相轴校成水平直线(将得到最好的叠加效果)时，则这个vi 就是这条同相轴对应的反射波的叠加速度。叠加速度v也称为动校正速度。第二节 几种速度概念

27、介质结构方程式 水平单层水平单层 倾斜单层倾斜单层 水平多层水平多层 倾斜平行多倾斜平行多层层 倾斜非平行倾斜非平行多层多层用叠代射用叠代射线追踪方线追踪方法法v122202axvxtt1vva(b)vvvacos1(c)niiniiirrattvvvv1122(d)cosravv (e)不同介质结构对应的叠加速度(a)v =f(vi)第六章 地震波的速度 第一节第一节 影响速度的各种因素影响速度的各种因素第二节第二节 各种速度概念各种速度概念 第三节第三节 速度的测定方法速度的测定方法第四节第四节 各种速度之间的关系各种速度之间的关系 第三节第三节 速度的测定速度的测定测定地震波传播速度的方

28、法可分为几类(依据地震波的频率)：1)岩石样品的实验室测定；2)井中观测；3)各种地震波的时距曲线求取速度。4)速度谱方法岩石样品速度的实验室测定已有专门的岩石样品速度的实验室测定已有专门的学科学科岩石物理学。本节介绍地震勘探用的测试和计算方法。井中观测资料包括井中观测资料包括地震测井资料或零偏移距垂直地震剖面地震测井资料或零偏移距垂直地震剖面（vsp -vertical seismic profile ）就求取平均速度和层速度而言，地震测井或零偏移距vsp方法在原理上是基本一致的，只是vsp方法无论在工作方式和效率上还是在资料的应用范围和求取速度的精度上，都比地震测井的要宽和高，目前vsp方

29、法基本上取代了地震测井方法。声波测井资料声波测井资料两种资料都可求取相应的平均速度平均速度和和层速层速度。度。一、井中测定方法一、井中测定方法第三节 速度的测定1 1、地震测井、地震测井 野外观测方法：用电缆将检波器放入深井中，在井口附近激发地震波，记录能量从震源传播到检波器的时间，每激发一次，就向上提升一次检波器。井下检波器一般只有一个，所以地面要放多次炮，检波器不断移动。要得到精确的平均速度，炮点离井口越近越好。第三节 速度的测定地层平均速度计算地层平均速度计算计算速度时应从激发井井底o算起检波器的深度h,激发井深度为hc，激发井与深井的水平距离是d。2)(2chhdso22)()(ccc

30、hhdthhtcccavtdhhtsov22)(单程垂直旅行时t:第三节 速度的测定2 2、地震测井与声波测井、地震测井与声波测井 地震测井和声波测井都是求取平均速度和层速度的有效方法，其共同点和差别主要为：第三节 速度的测定地震测井地震测井声速测井声速测井频率范围20-80hz，更接近地震勘探实际情况20khz工作条件工作复杂，效率低 工作简单，效率高测试的精度平均速度值绝对误差小，划分层速度时较粗糙平均速度值绝对误差大，能细致划分层速度。 此类方法通常把覆盖层视为此类方法通常把覆盖层视为均匀介质均匀介质。1、利用实际观测到的直达波或折射波资料，直达波或折射波的时距曲线是一条直线，该直线斜率

31、的倒数就是介质或折射层界面的平均速度。2、对于均匀介质的反射波时距曲线方程：采用采用x2t2直角坐标系，反射波时距曲线方程可直角坐标系，反射波时距曲线方程可展现为一条直线，该直线斜率的倒数就是介质展现为一条直线，该直线斜率的倒数就是介质的速度，利用这种方法求取的速度称之为的速度，利用这种方法求取的速度称之为有效速度。二、时距曲线分析方法二、时距曲线分析方法22202vxtt第三节 速度的测定第三节 速度的测定动校正量1、速度大小与动校正量的关系v较小时，校正量偏大，校正过量v较大时，校正量偏小，校正不足v正确时，校正量准确，校正合适，同相轴被拉平02220tvxttd第三节 速度的测定四、速度

32、谱方法四、速度谱方法2、速度谱计算速度的方法、速度谱计算速度的方法第三节 速度的测定第三节 速度的测定第三节 速度的测定起起 始始 t0 值值 起起 始始 v0 v 计算动校正量计算动校正量tx,v 用用tx,v作动校正，再叠加得作动校正，再叠加得vvvmax ? vv v 得到该得到该t0值的值的vv曲线曲线 t0+t t0 t0 tmax ? 得到一张得到一张vt0速度谱速度谱 是是是是否否否否速度谱计算的流程图速度谱计算的流程图 能量曲线速度谱 等值线速度谱 等时最大能量 第三节 速度的测定实际资料速度谱的显示方式实际资料速度谱的显示方式 等值线方式等值线方式能量曲线方式能量曲线方式80

33、第四节第四节 各种速度之间的关系各种速度之间的关系 平均速度和均方根速度都是对介质模型作了不同的简化，都是把不均匀的介质简化为具有某种“假想速度”的均匀介质。引入不同的假设后，为了评价速度的精度，引入射线平均速度的概念。一、平均速度与均方根速度的关系一、平均速度与均方根速度的关系第六章 地震波的速度 81射线平均速度射线平均速度把地震波沿某一条射线传播地震波沿某一条射线传播所走的总路程长度除以所需的时间叫做波沿这所走的总路程长度除以所需的时间叫做波沿这条射线的射线平均速度。条射线的射线平均速度。在非均匀介质中，射线平均速度对每条射线都在非均匀介质中，射线平均速度对每条射线都不一样不一样。第四节

34、 各种速度之间的关系 1、射线平均速度的概念、射线平均速度的概念82例子例子：设一组由三个水平均匀层组成的层状介质模型，计算平均速度、均方根速度和射线平均速度第四节 各种速度之间的关系 83平均速度 均方根速度 31312/iiiiirtvtvsm/44726000100050001000300010006000600010005000500010003000300010002/1222smvhhviiiiiav/42866000100050001000300010001000100010003131第四节 各种速度之间的关系 84射线平均速度，当1=10时 smvra/4310725. 02

35、)106510441016(231,第四节 各种速度之间的关系 85以以不同角度不同角度入射到入射到r3界面的各条射线的界面的各条射线的射线平均速度射线平均速度:06050403020130302927252010smvsmvsmvsmvsmvsmmvrrrrrr/5450/5160/4670/4560/4420/4310363534333231mxmxmxmxmxmx27025154587570608039771684654321第四节 各种速度之间的关系 86当波在水平层状介质中传播时当波在水平层状介质中传播时，射线平射线平均速度精度最高均速度精度最高，它反映了波在各层的传，它反映了波在各

36、层的传播路径的情况播路径的情况。因此，射线平均速度用作衡量其他速度的精度和特点的标准是可行的。对同一介质结构，炮检距越大射线平均速度也大，会趋近于结构中速度最高层的速度.2、对于射线平均速度的两对于射线平均速度的两点认识：点认识：第四节 各种速度之间的关系 873 3 、根据模型计算的、根据模型计算的平均速度、均方根速度、平均速度、均方根速度、射线平均速度三者的关系射线平均速度三者的关系第四节 各种速度之间的关系 88tavtr tray02000400060008000100001200023t(s)x(m)r3界面时界面时距曲线及距曲线及用用vav和和vr算出的算出的时距曲线时距曲线示意图

37、示意图第四节 各种速度之间的关系 89平均速度要小于等于均方根速度平均速度要小于等于均方根速度。平均速度与均方根速度都是把层状介质看成某种假想的均匀介质。对某一种介质结构只有对某一种介质结构只有一个平均速度和一个均方根速度。一个平均速度和一个均方根速度。平均速度、均方根速度与炮检距的关系炮检距为零时，平均速度精度高。炮检距为零时，平均速度精度高。随炮检距增大，均方根速度比较准确。随炮检距增大，均方根速度比较准确。炮检距过大，均方根速度精度降低。炮检距过大，均方根速度精度降低。第四节 各种速度之间的关系 平均速度与均方根速度关系平均速度与均方根速度关系904.比较比较91二、由叠加速度计算均方根

38、速度二、由叠加速度计算均方根速度 均方根速度适用于水平层状介质，主要是通过计算均方根速度适用于水平层状介质，主要是通过计算速度谱得到的叠加速度进行换算求得，速度谱得到的叠加速度进行换算求得，其中主要包括下面几种情况：1)对水平层状介质（或水平界面覆盖层是连续介质），叠加速度就是均方根速度，即 当 =0时， vr=v 2)当界面倾角为，覆盖层为均匀（平行层状）介质时求得的叠加速度是等效速度v，这时要作倾角校正 欲求vr，要求cos，可用下述方法近似用时间剖面上同相轴的一些参数表示： cosarvv cos/rvv vva第四节 各种速度之间的关系 92第四节 各种速度之间的关系 93三、由均方根速度计算层速度三、由均方根速度计