第七章(地震薄層分析)

1、地震地層學(xué)地震地層學(xué) 主 講 人： 劉 震 任課單位：資源與信息學(xué)院 2005 年 12 月地質(zhì)工程專業(yè)地質(zhì)工程專業(yè)20022002級專業(yè)選修課級專業(yè)選修課 （第十三次課） 第一節(jié)第一節(jié) 合成地震記錄合成地震記錄 一、一、地震子波地震子波 1、定義、定義 由地震震源激發(fā)的、在地層中傳播的穩(wěn)定波形由地震震源激發(fā)的、在地層中傳播的穩(wěn)定波形 假定傳播過程中子波的波形不變假定傳播過程中子波的波形不變 實際上子波的波形在不斷地變化實際上子波的波形在不斷地變化第七章 地震薄層分析2 2、子波類型、子波類型1)最小相位最小相位2)零相位零相位 3)雷克子波雷克子波 一、一、地震子波地震子波 第一節(jié)第一節(jié) 合

2、成地震記錄合成地震記錄 定義定義以時間為自變量的反射系數(shù)函數(shù)以時間為自變量的反射系數(shù)函數(shù) , r(t)又稱為：又稱為：地震反射率地震反射率r(t) 二、二、反射系數(shù)序列反射系數(shù)序列 第一節(jié)第一節(jié) 合成地震記錄合成地震記錄 1 1、定義、定義人工模擬的地震響應(yīng)人工模擬的地震響應(yīng)又簡稱為：又簡稱為：合成記錄合成記錄 第一節(jié)第一節(jié) 合成地震記錄合成地震記錄 三、三、合成地震記錄合成地震記錄 第一節(jié)第一節(jié) 合成地震記錄合成地震記錄 2 2、一般的制作方法、一般的制作方法 褶積模型褶積模型 三、三、合成地震記錄合成地震記錄0( )( ) ()tS taR td 3 3、基本特征、基本特征（1 1）與地面

3、地震記錄非常相似）與地面地震記錄非常相似（2 2）與地面地震記錄不完全相同）與地面地震記錄不完全相同 第一節(jié)第一節(jié) 合成地震記錄合成地震記錄 三、三、合成地震記錄合成地震記錄 第一節(jié)第一節(jié) 合成地震記錄合成地震記錄 4 4、合成記錄的作用、合成記錄的作用（1 1）是一維地震正演模型）是一維地震正演模型模式作用模式作用（2 2）建立井孔與地震剖面的聯(lián)系）建立井孔與地震剖面的聯(lián)系 地震標(biāo)定作用地震標(biāo)定作用 三、三、合成地震記錄合成地震記錄張海張海9 9井井 地震標(biāo)定作用地震標(biāo)定作用 標(biāo)定層位標(biāo)定層位張海張海6 6井井 地震標(biāo)定作用地震標(biāo)定作用 標(biāo)定層位標(biāo)定層位莊海莊海5標(biāo)定層位標(biāo)定層位張參張參1標(biāo)

4、定層位標(biāo)定層位張海 9 9T3T3T4T4T5T5T6T6T2T2標(biāo)定層位標(biāo)定層位 第二節(jié)第二節(jié) 薄層地震響應(yīng)的基本特征薄層地震響應(yīng)的基本特征 構(gòu)造地質(zhì)中，分厚皮構(gòu)造和薄皮構(gòu)造；構(gòu)造地質(zhì)中，分厚皮構(gòu)造和薄皮構(gòu)造； 地層學(xué)中的地層厚薄程度也是相對的；地層學(xué)中的地層厚薄程度也是相對的； 地震速度譜能量團(tuán)代表的最薄地層約地震速度譜能量團(tuán)代表的最薄地層約100100300300米；米； 垂直地震剖面（垂直地震剖面（VSPVSP）井下兩個接收點間距約為）井下兩個接收點間距約為2525米；米； 聲波測井曲線測定間距為聲波測井曲線測定間距為0.50.5米。米。一、薄層概念的相對性薄層概念的相對性 決定一套地

5、層是厚還是薄無非受到以下兩個方面的限制：決定一套地層是厚還是薄無非受到以下兩個方面的限制：（1）資料測量精度的限制資料測量精度的限制，如，如VSP觀察間距，聲波測井曲觀察間距，聲波測井曲線采樣間隔等。線采樣間隔等。（2）研究目的和要求的限制研究目的和要求的限制（如區(qū)域研究時一組同相軸與（如區(qū)域研究時一組同相軸與精細(xì)研究一個同相軸）精細(xì)研究一個同相軸） 根據(jù)地震資料確定地層厚度的歷史由來已久，但過去根據(jù)地震資料確定地層厚度的歷史由來已久，但過去只是用運動學(xué)參數(shù)時差來計算。地震能否解決薄層是只是用運動學(xué)參數(shù)時差來計算。地震能否解決薄層是個長期爭論的問題。個長期爭論的問題。一、薄層概念的相對性薄層概

6、念的相對性 二、薄層的地震響應(yīng)為子波的一階導(dǎo)數(shù)二、薄層的地震響應(yīng)為子波的一階導(dǎo)數(shù)關(guān)于薄層的地震響應(yīng)，前人很早就有認(rèn)識和論述。關(guān)于薄層的地震響應(yīng)，前人很早就有認(rèn)識和論述。雷克（雷克（1953）和維德斯（）和維德斯（1973）在做薄層的褶）在做薄層的褶積模型后均發(fā)現(xiàn)，隨著兩個脈沖間距的減小，把積模型后均發(fā)現(xiàn)，隨著兩個脈沖間距的減小，把子波與兩個反極性脈沖相褶積的結(jié)果等于對子波子波與兩個反極性脈沖相褶積的結(jié)果等于對子波的微分；的微分；或者說，隨著脈沖間距的減小，復(fù)合波形接近于或者說，隨著脈沖間距的減小，復(fù)合波形接近于子波的導(dǎo)數(shù)。子波的導(dǎo)數(shù)。 第二節(jié)第二節(jié) 薄層地震響應(yīng)的基本特征薄層地震響應(yīng)的基本特征

7、12合成 二、薄層的地震響應(yīng)為子波的一階導(dǎo)數(shù)二、薄層的地震響應(yīng)為子波的一階導(dǎo)數(shù)（圖） 請同學(xué)們思考，并回答這個問題 1 1、楔狀夾層的地震響應(yīng)制作楔狀夾層的地震響應(yīng)制作（1 1）基本子波）基本子波： （2 2）地層模型）地層模型： 低速夾層，頂界反射導(dǎo)數(shù)為負(fù)，底界反低速夾層，頂界反射導(dǎo)數(shù)為負(fù)，底界反 射系數(shù)為正。射系數(shù)為正。（3 3）褶積運算：）褶積運算： （4）省略透射系數(shù)，上式簡化為）省略透射系數(shù)，上式簡化為：（圖）：（圖） 一、一、楔狀夾層地震響應(yīng)特征楔狀夾層地震響應(yīng)特征 第三節(jié)第三節(jié) 薄層地震調(diào)諧原理薄層地震調(diào)諧原理0( )( )()tS taR td12( )( )()S tRa t

8、Ra tH 2 2、定義兩個關(guān)鍵參數(shù)、定義兩個關(guān)鍵參數(shù) （1 1）時差（視厚度）時差（視厚度） 復(fù)合波形波峰到波谷的垂向距離復(fù)合波形波峰到波谷的垂向距離 （2 2）相對振幅）相對振幅 復(fù)合波形波峰到波谷的橫向絕對幅度復(fù)合波形波峰到波谷的橫向絕對幅度 一、一、楔狀夾層地震響應(yīng)特征楔狀夾層地震響應(yīng)特征 第三節(jié)第三節(jié) 薄層地震調(diào)諧原理薄層地震調(diào)諧原理圖圖 3 3、時差曲線變化特征、時差曲線變化特征（1 1）當(dāng)?shù)貙雍穸认喈?dāng)大時當(dāng)?shù)貙雍穸认喈?dāng)大時 測量出的峰到谷雙程時間與編入模型的實際厚測量出的峰到谷雙程時間與編入模型的實際厚度（真厚度）非常吻合，因此位于圖中的度（真厚度）非常吻合，因此位于圖中的454

9、5線上。線上。（2）當(dāng)厚度開始減小時）當(dāng)厚度開始減小時 測量的時差先是慢慢偏離這條測量的時差先是慢慢偏離這條4545線。線。（3）當(dāng)厚度變得很小時當(dāng)厚度變得很小時 在某個點以后漸進(jìn)地趨向于一個常數(shù)值。在某個點以后漸進(jìn)地趨向于一個常數(shù)值。 一、一、楔狀夾層地震響應(yīng)特征楔狀夾層地震響應(yīng)特征時時差差曲曲線線變變化化特特征征 4 4、相對振幅曲線變化特征、相對振幅曲線變化特征（1 1）當(dāng)?shù)貙雍穸容^大時當(dāng)?shù)貙雍穸容^大時 測出的標(biāo)準(zhǔn)化的相對振幅是常數(shù)。測出的標(biāo)準(zhǔn)化的相對振幅是常數(shù)。（2）隨著層厚的減?。╇S著層厚的減小 相對振幅先增加到一個極大值，然后以非線相對振幅先增加到一個極大值，然后以非線性的方式減小到一個常數(shù)。性的方式減小到一個常數(shù)。（3）相對振幅出現(xiàn)極大值相對振幅出現(xiàn)極大值 極大值這一點稱為極大值這一點稱為“調(diào)諧點調(diào)諧點”，對應(yīng)的厚度，對應(yīng)的厚度稱為稱為“調(diào)諧厚度調(diào)諧厚度”。 一、一、楔狀夾層地震響應(yīng)特征楔狀夾層地震響應(yīng)特征相相對對振振幅幅曲曲線線變變化化 5 5、調(diào)諧點的產(chǎn)生機理、調(diào)諧點的產(chǎn)生機理 相對振幅出現(xiàn)極大值的條件：相對振幅出現(xiàn)極大值的條件： 薄層頂?shù)组g距正好等于子波半周期薄層頂?shù)组g距正好等于子波半周期 請同學(xué)們思考，并自己回答這個請同學(xué)們思考，并自己回答這個 問