第3章地震勘探的野外工作

1、地震勘探原理,第三章 地震勘探的野外工作方法,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地震波的激发 5.地震波的接收 6.低速带参数的测定 7.海洋地震勘探,第一节 野外工作方法,地震仪器的发展,地震数据采集示意图,野外施工现场,野外施工现场,复杂的施工条件,海上施工,地震仪器车,地震仪器车内部,资料实时打印,资料现场处理,钻井组,放线组,爆炸组,项目施工讨论,项目施工讨论,项目施工讨论,施工现场,放线施工现场,挖坑,可控震源车,现场资料分析,地震仪器车,地震勘探工区,施工设计图,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地

2、震波的激发 5.地震波的接收 6.低速带参数的测定 7.海洋地震勘探,一、地震测线的布置和基本要求,地震测线 指沿着地面进行地震勘探工作的路线。测线的布置对于了解地下构造有很大的关系。,地震测线布置包含两个内容： 1)设计观测系统； 2)野外测线位置的确定。,第二节 地震测线布置,二、不同勘探阶段对测线布置的要求,第二节 地震测线布置,1、路线普查 也称大剖面，勘探程度低，在未做过地震工作的地区进行。,地质任务：了解区域性地质构造情况，取得进一步工作所需要的地震地质条件的资料。 布置测线要求：垂直工区的区域地质构造走向原则下，尽可能穿过较多的构造单元，测线应为直线，线距几十到几百公里左右。,2

3、、面积普查 查清含油气的远景区域，寻找可能的储油气带，查明大的局部构造。,布置测线要求：主测线垂直构造走向，测线间距不漏掉局部构造，线距不应大于预测构造的一半，（测线间距达几百米几公里），有联络线。（丰字）,第二节 地震测线布置,3、面积详查 在已知构造上查明其构造特点（范围、形态、目的层厚度、断层大小及分布等等），提供最有利的含油气带，为钻探准备井位。,第二节 地震测线布置,4、构造细测 油田开发，配合钻井，加密测线。,布置测线要求：以三维测网为主，线距小，线距密。 在复杂的断裂构造带上，测线布置应立足于搞清断层的分布及断块的形态。主测线尽可能垂直断层走向，联络测线应尽量避开断层的影响，按断

4、块来布置。,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地震波的激发 5.地震波的接收 6.低速带参数的测定 7.海洋地震勘探,第三节 观测系统及其图示方法,1观测系统的概念,2纵测线和非纵测线观测系统,3、地震排列的类型,纵排列 单边放炮、中点放炮、双边放炮 非纵排列 T型排列、L型排列 交叉排列,4观测系统的参数,5一次覆盖连续观测,一次连续观测系统,炮点与接收点靠近，野外施工方便不受折射波干扰，也减少有效波之间干扰。,近炮的几道受爆炸以后的声波和面波干扰。,优点,缺点,5多次覆盖观测系统,6观测系统的图示方法-综合平面图,综合平面法,在平面图上表示出激发点

5、和接收点的相对位置关系，以及观测到的地段。,在复杂情况下，所表示的观测内容是明确的，它是观测系统图示法中最简单的一种，目前生产中大多采用它。,优点：,如图：,把测线上的激发点O1，O2，O3按一定比例尺标在水平直线上。 然后从激发点向两侧作与测线成45角的斜线，组成坐标网。 当在测线上某点激发而在某一地段接收时，则可将测线上的接收段向水平线段做投影，即是所反映的界面。 要了解观测段所反映(追踪)的界面(水平)，可以把斜线上的接收段向水平线作投影就是。,综合平面法的作图方式：,观测段所反映的界面（水平的），可把观测段向水平线段作投影，便是所反映的界面。,O1 便是观测段O1A所对应的地下界面位置

6、。,当O1激发，O1O2接收，用线段O1A表示（接收）,当O1激发，O2O3接收，用线段AB表示（接收）,当O2激发，O1O2接收，用线段O2A表示（,在多次覆盖观测系统综合平面图上，补充一些线构成列线图。列线图上的每一个交点都代表一个接收点的投影。这些点可以沿四个不同方向组成四种线。,观测系统中的四种线,观测系统中的四种线,1)过炮点的线共炮点线，从炮点出发的斜线代表一个排列，在此线上所有的接收点有共同的炮点，称共炮点线。 2)过某一道的垂线共反射线，此线上各点接收来自地下同一反射点的反射（水平时）称共反射线（该线与共炮点线交点各道对应同一道集）。,3)与炮点线平行的水平线共炮检矩线（各接收

7、点炮检矩都相等），（该线与共炮点线成为交点，对应相等的炮检线）。 4)过某一道做斜线共接收点线，在此线上所有道都是在同一个地面点接收的。,7多次覆盖观测系统参数,例如，24道接收，三次覆盖一端放炮，放完一炮后，炮点的排列向前移动4道检波点距。若十二次覆盖，则应移c动1道检波点距。,8,9、三维地震观测系统,三维地震观测系统，就是在一个观测面上进行的观测，对所得资料进行三维偏移叠加处理，以获得地下地质构造在三维空间的待征。 三维地震的野外测线布置不受直线限制，实际上是由非纵观测线系统和纵测线系统组成。 三维地震观测比二维要复杂得多，一般应尽量考虑复盖次数多的部位能控制主要测区及勘探对象。,概念,

8、第三节 观测系统及其图示方法,第三节 观测系统及其图示方法,第三节 观测系统及其图示方法,第三节 观测系统及其图示方法,2、三维地震观测系统类型,、路线型,1）宽线剖面(沿着测线方向一窄条带上的资料),沿测线布置接收点，则激发点设在与测线交叉线上，适当选择炮间距和道间距，可获得几条沿平行测线方向的多次覆盖测线，也即形成一个地下共反射点条带。,第三节 观测系统及其图示方法,2）弯线技术,在地表地形比较复杂地区，为了适应地形的特点而布置成弯曲的测线；另外为了获得3D地震资料，也可在一块面积上把测线布置成非直线形式，沿弯曲测线采用多次覆盖进行观测，也可获得在测线两旁分布的共反射波带。,第三节 观测系

9、统及其图示方法,、面积型,1）十字交叉排列,炮点排列与检波点排列相互垂直，为了获得均匀的地下反射点，激发点和接收点间距相等，形成一个反射点呈面积分布的网格。,缺点： 激发点与接收点布置在测线两端而组成较大的炮检矩，浅层反射有较大损失。,第三节 观测系统及其图示方法,2) 环线排列：,在地形复杂地区，激发点和接收点沿环线布置，可获得所围面积内的反射点。,缺点： 覆盖次数不均匀，反射点网格密度不均匀。,优点： 这种布线方式能沿着许多封闭的相互连接的有利线路进行工作。,第三节 观测系统及其图示方法,目前用得最多的三维观测系统是宽线排列和线束状排列。 3)宽线排列（条带状） 沿测线方向布设多条平行的检

10、波器线。每次激发时，这些检波器线同时接收，获得纵、横方向上的多次覆盖信息。处理结果除可得到地震剖面外，还可精确地测定反射层的横向倾角。,第三节 观测系统及其图示方法,4）栅形排列（线束状排列）,将多道检波器等间距地分布在若干平行线上（线距可选与检波点距相同），穿过检波线中央布置激发点线。改变检波线的排列方式和激发点线距离可以形成不同的覆盖次数。表示为：几线几炮 。,第三节 观测系统及其图示方法,第三节 观测系统及其图示方法,第三节 观测系统及其图示方法,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地震波的激发 5.地震波的接收 6.低速带参数的测定 7.海洋地震

11、勘探,第四节 地震波的激发,1、震源概述 2、炸药震源 3、可控震源 4、其他震源,1、震源概述,第四节 地震波的激发,1、震源概述 2、炸药震源 3、可控震源 4、其他震源,2、炸药震源,激发方式的选择,激发方式有：井中、 坑中和水中激发， 以井中爆炸的效果最好。 优点： 1)降低面波和声波的强度； 2)炸药量减少， 3）地震波有很宽的振动频谱。,（1）激发药量,激发条件的选择,图 29 激发岩性,对大庆黑鱼泡地区岩性试验，（见图29），激发点选在?。,第四节 地震波的激发,1、震源概述 2、炸药震源 3、可控震源 4、其他震源,3、可控震源,可控震源的优点：,1)可控震源不产生地层不传播的

12、振动频率，从而节约能量。 2)可控震源不破坏岩石，不消耗能量于岩石的破碎上。 3)可控震源抗干扰能力强。,第四节 地震波的激发,1、震源概述 2、炸药震源 3、可控震源 4、其他震源,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地震波的激发 5.地震波的接收 6.地震勘探中的干扰波 7.海洋地震勘探,第五节 地震波的接收,一、地震仪器的基本要求 二、地震检波器及其埋藏条件 三、道间距的选择和空间假频 四、地震仪器及其新进展,一、对地震仪器的基本要求,地震仪的基本功能： 1) 要有较好的灵敏度，地震波引起地面位移只有微米量级； 2) 为了突出有效波，压制干扰波，记

13、录仪器具有放大、频率选择作用，以便让有效波的频率成分全部通过，干扰波的频率成分被滤掉； 3）地震仪有可变的放大倍数，较大的有动态范围(地震波的振幅大小的变化范围)；,4）地震仪具有良好的分辨能力 仪器的固有振动延续时间越短，分辨率越高 5）精确的记时装置 6）抗干扰能力强,第五节 地震波的接收,一、地震仪器的基本要求 二、地震检波器及其埋藏条件 三、道间距的选择和空间假频 四、地震仪器及其新进展,二、地震检波器及其埋藏条件,检波器的埋置问题,检波器的埋置要求：平；稳；正；直；紧,（高差小，牢固，位置准确，垂直地面，耦合好）,第五节 地震波的接收,一、地震仪器的基本要求 二、地震检波器及其埋藏条

14、件 三、道间距的选择和空间假频 四、地震仪器及其新进展,空间采样： 检波器对地震信号的接收，相当于沿着测线的波剖面的采样，只是间隔不是时间，而是距离（道间距），称为空间采样。 道间距适当选取： 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。 能否可靠辨认同一相位，决定于地震有效波(反波射或折射波)到达相邻检波器的时间差t，所记录有效波的视周期T*及其他波对有效波的干扰程度。,三、道间距的选择和空间假频的概念,道间距x选择原则：应使t ，能可靠地辨认有效波的相同相位。,设有效波视速度Va ，通常把道间距的最大限度定为,总之，在不影响可靠对比的前提下，道间距应尽可能选择大些。,空间采样定

15、理： 空间采样间隔必须（道间距）小于视波长的一半，即在一个视波长内空间采样不能少于两个点，否则产生空间假频，即不满足采样定律。 如果不满足空间采样定理，必然存在着假频的问题。 空间假频在地震记录上表现为反射同相轴不能正确反映地下界面真实形态。 地震波接收时要注意道间距的选择，避免产生空间假频。,第五节 地震波的接收,一、地震仪器的基本要求 二、地震检波器及其埋藏条件 三、道间距的选择和空间假频 四、地震仪器及其新进展,四、地震仪器及其新进展,地震电缆 目前所使用的地震仪基本上还是遥测地震仪，在遥测地震仪中、采集电路在检波点附近的采集站，采集站在中央主机的控制下进行数据采集。中央主机与采集站间的

16、数据传输有两种方式：有线传输，无线传输。对于有线传输来说，检波器串和采集站之间的、采集站和中央主机之间传输指令和数据的连线就是地震电缆。,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地震波的激发 5.地震波的接收 6.地震勘探中的干扰波 7.海洋地震勘探,第六节.地震勘探中的干扰波,目 录,1.野外工作方法 2.地震测线的布设 3.观测系统及其图示方法 4.地震波的激发 5.地震波的接收 6.地震勘探中的干扰波 7.低速带的测定 8.海洋地震勘探,第七节 低速带的测定,低速带： 在地表附近的一定深度范围内，地震波的传播速度往往要比它下面的地层地震波速低得多，这个

17、深度范围内的地层称为低速带。,降速带： 在某些地区低速带与高速带之间，还有一层速度偏低的过渡区，叫降速带。,低速带的存在对地震波能量有强烈的吸收作用和产生散射及噪音，并使反射波旅行时显著增大。 低速带厚度、速度都会沿测线方向改变，导致反射波时距曲线形状畸变，使地下构造形态受到歪曲。 低速带底部有明显的速度突变，是地震射线剧烈弯曲。 低速带的测定，是为了静校正提供参数。,第七节 低速带的测定,一、低速带存在及其影响,陕甘地区,第六节 低速带的测定,第六节 低速带的测定,二、浅层折射法测定低速带参数的基本原理,第六节 低速带的测定,原理： 低速带底界是一个良好的折射界面，提供了用折射法勘查低速带的

18、可能性。,两层介质（只有低速带）： 通过折射波观测可得一条直达波时距曲线和一条折射波时距曲线，以它们作为基础资料求低速带参数。,1)：由直达波时距曲线 求出第一层（低速带）的V0。,2)：由折射波时距曲线斜率求低速带下的高速层速度,3)：由折射波时距曲线的交叉时,求,第六节 低速带的测定,图210低降速带产生直达波和折射波,对于三层介质，同时存在低速带、降速带，可按下列步骤求低速带和降速带参数。,1）：由直线波时距曲线 ，求出低速带波速V0 。,2）：由折射波I时距曲线计算出降速层波速 V1 。,第六节 低速带的测定,ti1,ti2,3）：由折射波时距曲线计算出基岩波速 V2 。,4）：由折射

19、波I交叉时t01 求低速带厚度 h0 。,5）：由折射波交叉时t02求降速层厚度 h1 。,野外工作，由于一般低速带厚度不大，所以低速带底界的高速层折射波盲区较小，低速带总的接收长度可以较短，也就是说，野外施工时，排列可以短些，有“小排列”或“小折射”之称。,折射法是地震勘探的一种重要方法，浅层折射实际上是折射法在测定低速带中的应用。,第六节 低速带的测定,第六节 低速带的测定,第六节 低速带的测定,第六节 低速带的测定,第八节 海上勘探的特点,海上勘探是把地震仪器安在船上，使用海上专用的电缆和检波器，在观测船航行中进行地震波的激发和接受。,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,海洋勘探施工设备,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海上勘探的特点,第七节 海