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 在勘探地震學中，地震波以旅行時間、反射波振幅及相位變化的形式帶來地下巖石和流體的信息。地震勘探由構造油藏 巖性油藏。地震波速度地震波速度是地震勘探中最重要、最基本的參數(shù)的參數(shù)。地震資料處理地震資料解釋油氣預測速度信息的應用速度信息的應用野外觀測系統(tǒng)設計時需要速度來確定具體的采集設計時需要速度來確定具體的采集參數(shù)；參數(shù)；地震資料處理地震資料處理動校正、水平疊加需要需要疊加速度疊加速度；偏移歸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場；速度場；在地震資料的解釋過程中，在地震資料的解釋過

2、程中，平均速度平均速度主要用于主要用于時時深轉(zhuǎn)換深轉(zhuǎn)換，以便于制作，以便于制作合成地震記錄合成地震記錄和和繪制深度構造繪制深度構造圖圖；層速度層速度信息主要用于信息主要用于地層、巖性解釋地層、巖性解釋，也可用于，也可用于儲層參數(shù)儲層參數(shù)、含油性預測含油性預測。第六章 地震波的速度 第六章 地震波的速度 第一節(jié)第一節(jié) 影響速度的各種因素影響速度的各種因素第二節(jié)第二節(jié) 各種速度概念各種速度概念 第三節(jié)第三節(jié) 各種速度之間的關系各種速度之間的關系 第四節(jié)第四節(jié) 速度的測定方法速度的測定方法 影響速度的各種因素影響速度的各種因素巖石速度與物性參數(shù)的關系，主要是在實驗室進行了相應的研究。 基于實驗數(shù)據(jù)，

3、速度和巖石參數(shù)之間的物理關系才能確定。 對這些測量方法的結果和解釋必須依靠于實驗室的核心數(shù)據(jù)和巖石物理學知識。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素 建立波動方程時將導出地震縱波和橫波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的彈性常數(shù)之間的定量關系： 其中,、是拉梅系數(shù)(lame)，是介質(zhì)的密度，e是楊氏模量；是泊松比(poissons ratio) ；k是體變模量；它們都是介質(zhì)的彈性性質(zhì)的參數(shù)(彈性模量)。)1 (2evs第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素1、巖石速度與彈性常數(shù)的關系巖石速度與彈性常數(shù)的關系)(34)21)(1 ()1 (2evp縱波和橫波速度比與泊松比縱波和橫波速度比與泊松比同一介質(zhì)中縱波和橫

4、波速度比的關系如下縱波與橫波速度之比取決于泊松比。泊松比的值在大多數(shù)情況下約等于0.25，所以，縱波與橫波的速度比位vp/vs一般為1.73。只有在最為疏松的巖石中0.5。21)1 (2spvv第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素)1 (2evs)(34)21)(1 ()1 (2evp2 2、速度與巖性的關系、速度與巖性的關系巖性巖性主要指巖石的礦物性質(zhì)，包括礦物成分、結構、顆粒等。有火成巖、變質(zhì)巖和沉積巖等。1）火成巖的地震波速度的變化范圍比變質(zhì)巖和沉積巖小，速度的平均值比其他類型巖石要高。因為火成巖只有很少或沒有孔隙。2）大多數(shù)變質(zhì)巖的地震波速度變化范圍比較大，主要是成巖環(huán)璄的影響。 巖性可

5、能是影響速度的最重要的一個因素巖性可能是影響速度的最重要的一個因素第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素巖巖 石石 類類 型型速 度 （米/秒）沉積巖15006000玄武巖45008000變質(zhì)巖35006500花崗巖45006500速度與巖性的關系速度與巖性的關系3）沉積巖中的巖性結構比較復雜，在顆粒之間有空隙，孔隙中可能充填液體或像粘土等固體物質(zhì)。故這類巖石速度是密切地依賴于孔隙度和充滿于孔隙中的物質(zhì)。4）速度測試表明：不同巖性的速度范圍互相重疊，甚至還會超出主要范圍。速度不是一個區(qū)分巖性的好的標準。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素3 3、速度與密度的關系、速

6、度與密度的關系 1）沉積巖中，地震波速度與巖石密度的有密切關系，大多數(shù)隨密度增加而增大。也有例外，如，與白云巖相比硬石膏具有更高的體積密度但卻有更低的速度。 2）資料表明，把速度與密度可以表示成一種近似的線性關系。對石灰?guī)r和砂頁巖來說，這種關系可表示成方程式 式中，v速度(km/s)；密度(g/cm3 )。116v第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素地震縱波速度與巖石密度（完全充水飽和體積密度）之間，存在著良好的定量關系，可用加德納(gardner)公式表示如下： 式中，v速度(km/s)；密度(g/cm3)gardner的關系式僅考慮從水飽和沉積巖石的體積密度來估算縱波速度。雖然gardner

7、等根據(jù)上式處理了所有沉積巖石（作為單獨一組），確實給出了不同巖性的獨立曲線，但這樣一來對所有沉積巖石就只存在單一的vp關系了。 4/131. 0v第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素層速度層速度m/s第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素4 4、與埋藏深度的關系、與埋藏深度的關系 在巖石性質(zhì)和地質(zhì)年代相同的條件下，地震波的速度隨巖石埋藏深度的增加而增大。其原因主要是埋藏深的巖石所受的地層壓力大的原故。不同地區(qū)，速度隨深度變化的垂直梯度可能相差很大。在淺處速度梯度較大；深度增加時，梯度減小。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素墨西哥灣墨西哥灣地區(qū)砂巖地區(qū)砂巖和泥巖速和泥巖速度深度度深度關系圖關系圖一般來

8、說，地一般來說，地層越深，地震層越深，地震波速度越大波速度越大第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素根據(jù)地層的埋藏深度和電阻率r計算地層波速的經(jīng)驗公式： 式中：v速度(m/s)，z深度(m)，r電阻率(m) 此經(jīng)驗公式在沒有地震測井資料的地區(qū)，可用來換算速度資料。6/13)(102rzv第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素5 5、與構造歷史和地質(zhì)年代的關系、與構造歷史和地質(zhì)年代的關系同樣深度、成分相似的巖石，當?shù)刭|(zhì)年代不同時，波速也不同，年老的巖石比年青的巖石具有較高的速度。速度與構造運動的關系，在不同地區(qū)有不同的表現(xiàn)。在強烈褶皺地區(qū)，經(jīng)常觀測到速度的增大；地震波在巖石中的傳播速度隨地質(zhì)過程中的構造

9、作用力的增強而增大。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素6 6、與孔隙度和含流體的關系、與孔隙度和含流體的關系 大多數(shù)沉積巖中，巖層的實際波速是由巖石大多數(shù)沉積巖中，巖層的實際波速是由巖石基基質(zhì)的速度質(zhì)的速度、孔隙率孔隙率，充滿空隙的，充滿空隙的流體的速度流體的速度以以及顆粒之間的及顆粒之間的膠結物的成分膠結物的成分等因素來決定的。等因素來決定的。 簡單的單位體積的巖石模型骨架(基質(zhì))中傳播時間： ts = (1-) /vs 孔隙流體中傳播時間： tf =/vf總傳播時間： t =tf +ts式中，vf是孔隙流體中的速度；vs是巖石基質(zhì)的速度；是巖石的孔隙率。

10、第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素地層速度：在地震勘探中比較常用的，關于顆粒速度與流體速度、孔隙率之間一個很簡單的關系式，叫做時間平均方程時間平均方程 (wyllie方程) wyllie方程sffsvvttv111總傳播時間傳播距離sfvvv11第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素孔隙度越高，巖層速度越低；流體速度越高，巖層速度越高；巖石骨架速度越高，巖層速度越高；巖石孔隙的不均勻性或孔隙形狀的變化，都會導致巖層速度的變化。sfvvv11第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素速度與孔隙度（孔隙中含不同流體）的關系圖第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素地震波在油、氣、水等流體中的傳播速度比在巖石基質(zhì)中的

11、速度小，因而巖石孔隙中含有流體時使巖石的速度降低?？紫读黧w性質(zhì)影響縱波的速度和反射系數(shù)，不影響橫波。wyllie方程是亮點技術的理論基礎。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素孔隙流體飽和度孔隙流體飽和度未固結砂巖中流體飽和度飽和度對p波速度波速度的影響 油水兩相當含水飽和度從0變化到1，也就是從完全含油到完全含水，砂巖的波速是單調(diào)增大的。氣水兩相當含水飽和度從0變化到0.8時，波速是隨之緩緩減小的，然后隨著含水飽和度的增大而增大，在含水飽和度為0.95時急劇增大。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素氣/水飽和與油/水飽和對速度的影響(a)縱波速度與飽和度之比； 壓力對致密巖石和多孔巖石波速的影響是

12、不同的。致密巖石壓力的影響很小，一般可忽略?？紫督橘|(zhì) 在儲層中總是存在兩種不同的壓力：上覆巖層壓力（po）是整個上覆巖石地層所施加的壓力，也稱為圍巖壓力；儲層壓力（pp）是流體質(zhì)量所施加的力，也稱為流體壓力或孔隙壓力。7、速度、速度與與壓力壓力的關系的關系 第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素上覆巖層凈壓力(pd)是上覆巖層壓力和儲層壓力之差，也有稱為有效壓力（pe）。注意，嚴格地說 pepd。事實上pd=popp，而pe =ponpp，式中n1。phillips試驗公式：0.1670.1675.776.941.730.446 0.013.524.911.570.361 0.01(/ )(mpa

13、)pppsvcpevcpevkm scp速度；孔隙度；泥質(zhì)含量；有效壓力第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素p波和波和s波的波的速度和波阻抗隨上覆巖層凈壓力速度和波阻抗隨上覆巖層凈壓力的增加而的增加而增大增大，但它們之間的關系是非線性的。，但它們之間的關系是非線性的。 砂巖中vp相對于上覆巖層凈壓力的關系曲線。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素1.上覆壓力增加，而孔隙壓力不變，那么巖石基質(zhì)將被擠壓得越緊密，巖石彈性模量將增加而密度變化不大，地層速度增加。2.孔隙壓力增加，而上覆壓力不變，那么孔隙流體承受的上覆壓力部分將增加，巖石就顯得較松，體積模量減小，泊松比增大，地層速度降低。第一節(jié) 地震波速

14、度及影響速度的因素8、與巖石、與巖石結構的影響結構的影響 地震波速度受巖石的基質(zhì)結構所控制，諸如顆顆粒粒- -顆粒接觸關系、圓度、分選性、膠結程度顆粒接觸關系、圓度、分選性、膠結程度等。1.顆粒-顆粒接觸關系差通常導致很低的地震速度，而膠結程度好速度明顯地增強。因為顆粒之間的接觸區(qū)域大，所以大顆粒的砂層比細顆粒砂層呈現(xiàn)更高的地震速度。2.分選性差的砂層呈現(xiàn)較高的地震速度。因為分選性差降低了孔隙度。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素3.砂粒的圓度或有角性也會影響地震速度和泊松比(vp /vs )。圓滑的顆粒導致更好的顆粒接觸關系，從而具有更高的速度。因為沉積巖石的基質(zhì)難以量化，且難用巖芯來描述，

15、所以基質(zhì)結構對地震特性的影響也就難以量化了。這個問題目需要作進一步的研究。 第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素9 9、與溫度的關系、與溫度的關系當溫度升高時，氣飽或水飽和巖石的地震速度僅稍有減少（timur，1977；wang和nur，1990）。如溫度從22c到122c時速度會減少5-7%。當巖石為原油飽和時，縱波速度隨著溫度的增加而大幅度地降低。在重油砂層，當溫度從25c增至125c時，vp幾乎下降了35%至90%！這樣巨大的降低部分地是由于原油的可壓縮率增加所造成。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素速度與溫度的關系速度與溫度的關系( (圖圖) )氣飽或水飽和巖石速度稍有減少重油砂層縱波速

16、度降低顯著1010、與頻率的關系、與頻率的關系一般認為，在很寬的頻率范圍內(nèi)，縱波與橫波的速度與頻率無關，這說明縱波和橫波不存在頻散現(xiàn)象。實際資料中或?qū)嶒炇覝y試發(fā)現(xiàn)，在液體飽和的巖石中存在著速度頻散現(xiàn)象。實驗研究認為，頻散是液體在孔隙空間中流動造成的；第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素1)在沉積巖中速度的空間分布規(guī)律決定于地層的沉積順序及巖性特點。沉積巖的基本特點之一是沉積巖的基本特點之一是成層分布。根據(jù)形成沉積的各種條件根據(jù)形成沉積的各種條件( (如巖性、孔隙率等如巖性、孔隙率等) )，可以將整個地質(zhì)剖面劃分為許多地層，在各層可以將整個地質(zhì)剖面劃分為許多地層，在各層中波傳播的速度是不同的。中波

17、傳播的速度是不同的。速度在剖面上的成層分布就成為沉積巖的基本速度在剖面上的成層分布就成為沉積巖的基本特點特點. .1111、沉積巖中速度的一般分布規(guī)律、沉積巖中速度的一般分布規(guī)律 第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素2)速度與深度和地質(zhì)年代有關，這個關系基本上是平滑變化。速度隨著深度(或反射波t0時間)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點。速度梯度是隨深度的增加而減小的。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素3)由于工區(qū)地質(zhì)構造與沉積巖相的變化，會引起速度的水平方向變化。一般說來，速度的水平梯度不會很大。構造破壞可以引起速度水平梯度的突變。 如斷層、地層中的不整合及地層尖滅。第

18、一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素第六章 地震波的速度 第一節(jié)第一節(jié) 影響速度的各種因素影響速度的各種因素第二節(jié)第二節(jié) 各種速度概念各種速度概念 第三節(jié)第三節(jié) 各種速度之間的關系各種速度之間的關系 第四節(jié)第四節(jié) 速度的測定方法速度的測定方法 第二節(jié)第二節(jié) 幾種速度概念幾種速度概念 1.1.層速度層速度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.疊加速度疊加速度第二節(jié)第二節(jié) 幾種速度概念幾種速度概念 地震波在地層中的傳播速度是一個十分重要的參數(shù)，但實際工作中，速度不可能用精確函數(shù)關系來確定。對極其復雜的實際速度用建立各種簡化介質(zhì)模建立各種簡化介質(zhì)模型型的方法

19、來描述，并引進了各種速度各種速度概念。必須明確：每種速度概念都有它的每種速度概念都有它的意義意義、引入引入的原因的原因、計算或測定的、計算或測定的方法方法及及使用范圍使用范圍等。等。一、層速度一、層速度vi (interval velocity)定義：定義：在地震勘探中，把某一相對穩(wěn)定或巖在地震勘探中，把某一相對穩(wěn)定或巖性基本一致的沉積地層所對應的速度稱為該地性基本一致的沉積地層所對應的速度稱為該地層的層速度。層的層速度。層速度是一種對地震資料進行地質(zhì)解釋很有用的資料。聲波測井資料、地震測井或零井源距聲波測井資料、地震測井或零井源距vsp資資料料可以得到比較細致、精確的層速度資料。可以得到比較

20、細致、精確的層速度資料。第二節(jié) 幾種速度概念 二、平均速度二、平均速度vav (average velocity)定義a 一組水平層狀介質(zhì)中某一界面以上一組水平層狀介質(zhì)中某一界面以上介質(zhì)的平均速度就是地震波介質(zhì)的平均速度就是地震波垂直垂直穿過該界面穿過該界面以上各層的以上各層的總厚度與總的傳播時間之比。n層水平層狀介質(zhì)的平均速度：第二節(jié) 幾種速度概念 從另一個角度來討論平均速度的含義。定義b在水平層狀介質(zhì)中，波沿在水平層狀介質(zhì)中，波沿直線傳播直線傳播所所走過的總路程走過的總路程( (最短路徑最短路徑) )與所需總時間之比。與所需總時間之比。 第二節(jié) 幾種速度概念 同樣得到：注意：注意：引入平均

21、速度的思想地震波傳播遵循的是地震波傳播遵循的是“沿最小時間路程傳播沿最小時間路程傳播”，在非均勻介質(zhì)在非均勻介質(zhì)(如層狀介質(zhì))中，最小時間路程將是將是折線而不是直線而不是直線，引引入平均速度時所作的入平均速度時所作的“地震波沿最短路程直線傳播”假設就是對一種實際介質(zhì)結構的假設就是對一種實際介質(zhì)結構的近似簡化近似簡化。引入平均速度的目的把沿最短時間路徑傳播轉(zhuǎn)化為沿最短距離路徑傳播，不符合不符合“費馬費馬”原原理理，但具有一定的用途，如時深轉(zhuǎn)換但具有一定的用途，如時深轉(zhuǎn)換。niiniiiniiiniiavtvtvhhv1111第二節(jié) 幾種速度概念 三、均方根速度三、均方根速度vr (root me

22、an square velocity)水平層狀層狀介質(zhì)的反射波時距曲線是否還是雙曲線？如果不是的話，能否近似地把它看成雙曲線?n層水平層狀介質(zhì)，o點激發(fā)，s點接收，反射波的傳播時間：相應的炮檢距：這兩個方程不能寫成簡單的t = f(x)顯函數(shù)形式。 niiiivht1cos2niiihx1tan2第二節(jié) 幾種速度概念 1、問題的提出、問題的提出水平層狀介質(zhì)的時距曲線水平層狀介質(zhì)的時距曲線在上兩式中，都有一個參數(shù)i，根據(jù)snell定律可用射線參數(shù)p表示這兩個方程也不能寫成 t=f(x)顯函數(shù)形式。 pvvvnnsinsinsin2211niiivptt1221niiiivpvptx12221第二

23、節(jié) 幾種速度概念 niiiiniiiipvvhtpvpvhx1221221212iivvvpsinsinsin2211其中iiith viv p進行二次項展開，令，并略去的高次項，得簡化：簡化：2222111222341111212212122mmmiiiiiiiiimmmiiiiiiiiiihtv ptt v pvxhv pv pt v pp v t以p為參數(shù)的水平多層介質(zhì)的時距曲線方程式 。兩邊分別平方，略去iv p 高次項，并消去p，簡化后多層水平介質(zhì)的時距曲線方程為22202rxttv其中， 12211miiirmiit vvtrv稱為均方根速度 vr相當于均勻介質(zhì)情況下的波速，稱為n

24、層水平層狀介質(zhì)的均方根速度。均方根速度的均方根速度的定義定義： 把水平層狀介質(zhì)情況下的反射波時距曲線近似地當作雙曲線時，求出的波速就是這一水平層狀介質(zhì)的均方根速度。均方根速度的均方根速度的意義意義：把各層的速度值的“平方方”按時間取其加權“平均均”值，而后取“平方根根”值，要注意其中速度較高的層所占比重要大，表明這種近似在一定程度上考慮了射線的偏折。22202rvxttniniiiirtvtv112/第二節(jié) 幾種速度概念 四、四、等效速度等效速度v (equivalent velocity) 均勻傾斜界面的共中心點時距曲線方程為 式中：h0是共中心點處界面的法線深度引入速度則叫做傾斜界面均勻介

25、質(zhì)情況下的等效速度等效速度。2220cos41xhvt222202cosvxttvht00222202vxttcosvv 第二節(jié) 幾種速度概念 1）傾斜界面情況下的共中心點道集的疊加效果存在兩個問題反射點分散； 動校正不準確。2）等效速度的意義用v代替v，傾斜界面共中心點時距曲線就可以變成水平界面形式的共反射點時距曲線。此時用等效速度對傾斜界面的共中心點道集進行動校正，可以取得很好的疊加效果，沒有剩余時差。3）不足之處反射點分散的問題并沒有解決，只能通過偏移疊加才能妥善解決。等效速度等效速度 第二節(jié) 幾種速度概念 五、疊加速度五、疊加速度v (stacking velocity)在一般情況下，

26、包括水平界面均勻介質(zhì)、傾斜界面均勻介質(zhì)、覆蓋層為層狀介質(zhì)或連續(xù)介質(zhì)等，都可將共中心點反射波時距曲線看作雙曲線，用共同的式子來表示：v稱為疊加速度。22202avxtt第二節(jié) 幾種速度概念 疊加速度v的含義可以從另一個角度來理解。 在實際的地震資料處理工作中，通過計算通過計算速度譜來求取疊加速度速度譜來求取疊加速度。即對一組共反射點道集上的某個同相軸，利用雙曲線公式選用一系列不同速度vi，計算各道的動校正量，對道集內(nèi)各道進行動校正；當取某一個vi 能把同相軸校成水平直線(將得到最好的疊加效果)時，則這個vi 就是這條同相軸對應的反射波的疊加速度。疊加速度v也稱為動校正速度。第二節(jié) 幾種速度概念

27、介質(zhì)結構方程式 水平單層水平單層 傾斜單層傾斜單層 水平多層水平多層 傾斜平行多傾斜平行多層層 傾斜非平行傾斜非平行多層多層用疊代射用疊代射線追蹤方線追蹤方法法v122202axvxtt1vva(b)vvvacos1(c)niiniiirrattvvvv1122(d)cosravv (e)不同介質(zhì)結構對應的疊加速度(a)v =f(vi)第六章 地震波的速度 第一節(jié)第一節(jié) 影響速度的各種因素影響速度的各種因素第二節(jié)第二節(jié) 各種速度概念各種速度概念 第三節(jié)第三節(jié) 速度的測定方法速度的測定方法第四節(jié)第四節(jié) 各種速度之間的關系各種速度之間的關系 第三節(jié)第三節(jié) 速度的測定速度的測定測定地震波傳播速度的方

28、法可分為幾類(依據(jù)地震波的頻率)：1)巖石樣品的實驗室測定；2)井中觀測；3)各種地震波的時距曲線求取速度。4)速度譜方法巖石樣品速度的實驗室測定已有專門的巖石樣品速度的實驗室測定已有專門的學科學科巖石物理學。本節(jié)介紹地震勘探用的測試和計算方法。井中觀測資料包括井中觀測資料包括地震測井資料或零偏移距垂直地震剖面地震測井資料或零偏移距垂直地震剖面（vsp -vertical seismic profile ）就求取平均速度和層速度而言，地震測井或零偏移距vsp方法在原理上是基本一致的，只是vsp方法無論在工作方式和效率上還是在資料的應用范圍和求取速度的精度上，都比地震測井的要寬和高，目前vsp方

29、法基本上取代了地震測井方法。聲波測井資料聲波測井資料兩種資料都可求取相應的平均速度平均速度和和層速層速度。度。一、井中測定方法一、井中測定方法第三節(jié) 速度的測定1 1、地震測井、地震測井 野外觀測方法：用電纜將檢波器放入深井中，在井口附近激發(fā)地震波，記錄能量從震源傳播到檢波器的時間，每激發(fā)一次，就向上提升一次檢波器。井下檢波器一般只有一個，所以地面要放多次炮，檢波器不斷移動。要得到精確的平均速度，炮點離井口越近越好。第三節(jié) 速度的測定地層平均速度計算地層平均速度計算計算速度時應從激發(fā)井井底o算起檢波器的深度h,激發(fā)井深度為hc，激發(fā)井與深井的水平距離是d。2)(2chhdso22)()(ccc

30、hhdthhtcccavtdhhtsov22)(單程垂直旅行時t:第三節(jié) 速度的測定2 2、地震測井與聲波測井、地震測井與聲波測井 地震測井和聲波測井都是求取平均速度和層速度的有效方法，其共同點和差別主要為：第三節(jié) 速度的測定地震測井地震測井聲速測井聲速測井頻率范圍20-80hz，更接近地震勘探實際情況20khz工作條件工作復雜，效率低 工作簡單，效率高測試的精度平均速度值絕對誤差小，劃分層速度時較粗糙平均速度值絕對誤差大，能細致劃分層速度。 此類方法通常把覆蓋層視為此類方法通常把覆蓋層視為均勻介質(zhì)均勻介質(zhì)。1、利用實際觀測到的直達波或折射波資料，直達波或折射波的時距曲線是一條直線，該直線斜率

31、的倒數(shù)就是介質(zhì)或折射層界面的平均速度。2、對于均勻介質(zhì)的反射波時距曲線方程：采用采用x2t2直角坐標系，反射波時距曲線方程可直角坐標系，反射波時距曲線方程可展現(xiàn)為一條直線，該直線斜率的倒數(shù)就是介質(zhì)展現(xiàn)為一條直線，該直線斜率的倒數(shù)就是介質(zhì)的速度，利用這種方法求取的速度稱之為的速度，利用這種方法求取的速度稱之為有效速度。二、時距曲線分析方法二、時距曲線分析方法22202vxtt第三節(jié) 速度的測定第三節(jié) 速度的測定動校正量1、速度大小與動校正量的關系v較小時，校正量偏大，校正過量v較大時，校正量偏小，校正不足v正確時，校正量準確，校正合適，同相軸被拉平02220tvxttd第三節(jié) 速度的測定四、速度

32、譜方法四、速度譜方法2、速度譜計算速度的方法、速度譜計算速度的方法第三節(jié) 速度的測定第三節(jié) 速度的測定第三節(jié) 速度的測定起起 始始 t0 值值 起起 始始 v0 v 計算動校正量計算動校正量tx,v 用用tx,v作動校正，再疊加得作動校正，再疊加得vvvmax ? vv v 得到該得到該t0值的值的vv曲線曲線 t0+t t0 t0 tmax ? 得到一張得到一張vt0速度譜速度譜 是是是是否否否否速度譜計算的流程圖速度譜計算的流程圖 能量曲線速度譜 等值線速度譜 等時最大能量 第三節(jié) 速度的測定實際資料速度譜的顯示方式實際資料速度譜的顯示方式 等值線方式等值線方式能量曲線方式能量曲線方式80

33、第四節(jié)第四節(jié) 各種速度之間的關系各種速度之間的關系 平均速度和均方根速度都是對介質(zhì)模型作了不同的簡化，都是把不均勻的介質(zhì)簡化為具有某種“假想速度”的均勻介質(zhì)。引入不同的假設后，為了評價速度的精度，引入射線平均速度的概念。一、平均速度與均方根速度的關系一、平均速度與均方根速度的關系第六章 地震波的速度 81射線平均速度射線平均速度把地震波沿某一條射線傳播地震波沿某一條射線傳播所走的總路程長度除以所需的時間叫做波沿這所走的總路程長度除以所需的時間叫做波沿這條射線的射線平均速度。條射線的射線平均速度。在非均勻介質(zhì)中，射線平均速度對每條射線都在非均勻介質(zhì)中，射線平均速度對每條射線都不一樣不一樣。第四節(jié)

34、 各種速度之間的關系 1、射線平均速度的概念、射線平均速度的概念82例子例子：設一組由三個水平均勻?qū)咏M成的層狀介質(zhì)模型，計算平均速度、均方根速度和射線平均速度第四節(jié) 各種速度之間的關系 83平均速度 均方根速度 31312/iiiiirtvtvsm/44726000100050001000300010006000600010005000500010003000300010002/1222smvhhviiiiiav/42866000100050001000300010001000100010003131第四節(jié) 各種速度之間的關系 84射線平均速度，當1=10時 smvra/4310725. 02

35、)106510441016(231,第四節(jié) 各種速度之間的關系 85以以不同角度不同角度入射到入射到r3界面的各條射線的界面的各條射線的射線平均速度射線平均速度:06050403020130302927252010smvsmvsmvsmvsmvsmmvrrrrrr/5450/5160/4670/4560/4420/4310363534333231mxmxmxmxmxmx27025154587570608039771684654321第四節(jié) 各種速度之間的關系 86當波在水平層狀介質(zhì)中傳播時當波在水平層狀介質(zhì)中傳播時，射線平射線平均速度精度最高均速度精度最高，它反映了波在各層的傳，它反映了波在各

36、層的傳播路徑的情況播路徑的情況。因此，射線平均速度用作衡量其他速度的精度和特點的標準是可行的。對同一介質(zhì)結構，炮檢距越大射線平均速度也大，會趨近于結構中速度最高層的速度.2、對于射線平均速度的兩對于射線平均速度的兩點認識：點認識：第四節(jié) 各種速度之間的關系 873 3 、根據(jù)模型計算的、根據(jù)模型計算的平均速度、均方根速度、平均速度、均方根速度、射線平均速度三者的關系射線平均速度三者的關系第四節(jié) 各種速度之間的關系 88tavtr tray02000400060008000100001200023t(s)x(m)r3界面時界面時距曲線及距曲線及用用vav和和vr算出的算出的時距曲線時距曲線示意圖

37、示意圖第四節(jié) 各種速度之間的關系 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。平均速度與均方根速度都是把層狀介質(zhì)看成某種假想的均勻介質(zhì)。對某一種介質(zhì)結構只有對某一種介質(zhì)結構只有一個平均速度和一個均方根速度。一個平均速度和一個均方根速度。平均速度、均方根速度與炮檢距的關系炮檢距為零時，平均速度精度高。炮檢距為零時，平均速度精度高。隨炮檢距增大，均方根速度比較準確。隨炮檢距增大，均方根速度比較準確。炮檢距過大，均方根速度精度降低。炮檢距過大，均方根速度精度降低。第四節(jié) 各種速度之間的關系 平均速度與均方根速度關系平均速度與均方根速度關系904.比較比較91二、由疊加速度計算均方根

38、速度二、由疊加速度計算均方根速度 均方根速度適用于水平層狀介質(zhì)，主要是通過計算均方根速度適用于水平層狀介質(zhì)，主要是通過計算速度譜得到的疊加速度進行換算求得，速度譜得到的疊加速度進行換算求得，其中主要包括下面幾種情況：1)對水平層狀介質(zhì)（或水平界面覆蓋層是連續(xù)介質(zhì)），疊加速度就是均方根速度，即 當 =0時， vr=v 2)當界面傾角為，覆蓋層為均勻（平行層狀）介質(zhì)時求得的疊加速度是等效速度v，這時要作傾角校正 欲求vr，要求cos，可用下述方法近似用時間剖面上同相軸的一些參數(shù)表示： cosarvv cos/rvv vva第四節(jié) 各種速度之間的關系 92第四節(jié) 各種速度之間的關系 93三、由均方根速度計算層速度三、由均方根速度計