第6章地震波速度

1、速度信息的應(yīng)用速度信息的應(yīng)用野外觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要速度來確定具體的采集設(shè)計(jì)時(shí)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程中，平均速度平均速度主要用于主要用于時(shí)時(shí)深轉(zhuǎn)換深轉(zhuǎn)換，以便于制作，以便于制作合成地震記錄和和繪制深度構(gòu)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，也可用于，也可用于儲層參數(shù)、含油性預(yù)測。第六章 地震波的速度 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(guān)系，主要是

2、在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了相應(yīng)的研究。 基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，速度和巖石參數(shù)之間的物理關(guān)系才能確定。 對這些測量方法的結(jié)果和解釋必須依靠于實(shí)驗(yàn)室的核心數(shù)據(jù)和巖石物理學(xué)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(shí)將導(dǎo)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(guān)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(guān)系巖石速度與彈性常數(shù)的關(guān)系)(34)21)(1 ()1 (2EVP縱波和橫波速度比與泊松比

3、縱波和橫波速度比與泊松比同一介質(zhì)中縱波和橫波速度比的關(guān)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(guān)系、速度與巖性的關(guān)系巖性巖性主要指巖石的礦物性質(zhì)，包括礦物成分、結(jié)構(gòu)、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?yàn)榛鸪蓭r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

4、范圍比較大，主要是成巖環(huán)璄的影響。 巖性可能是影響速度的最重要的一個(gè)因素第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素3）沉積巖中的巖性結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(gè)區(qū)分巖性的好的標(biāo)準(zhǔn)。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(guān)系、速度與密度的關(guān)系 1）沉積巖中，地震波速度與巖石密度的有密切關(guān)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

5、表示成一種近似的線性關(guān)系。對石灰?guī)r和砂頁巖來說，這種關(guān)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(guān)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(guān)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等根據(jù)上式處理了所有沉積巖石（作為單獨(dú)一組），確實(shí)給出了不同巖性的獨(dú)立曲線，但這樣一來對所有沉積巖石就只存在單一的Vp關(guān)系了。 4/131. 0V第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素4 4、

6、與埋藏深度的關(guān)系、與埋藏深度的關(guān)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(shí)，梯度減小。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(jì)算地層波速的經(jīng)驗(yàn)公式： 式中：V速度(m/s)，z深度(m)，R電阻率(m) 此經(jīng)驗(yàn)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(gòu)造歷史和地質(zhì)年代的關(guān)系、與構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代的關(guān)系同樣深度、成分相似的巖石，當(dāng)?shù)刭|(zhì)年

7、代不同時(shí)，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(gòu)造運(yùn)動的關(guān)系，在不同地區(qū)有不同的表現(xiàn)。在強(qiáng)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(gòu)造作用力的增強(qiáng)而增大。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(guān)系、與孔隙度和含流體的關(guān)系 大多數(shù)沉積巖中，巖層的實(shí)際波速是由巖石大多數(shù)沉積巖中，巖層的實(shí)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(jié)物的成分膠結(jié)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(shí)間： ts = (1

8、-) /Vs 孔隙流體中傳播時(shí)間： tf =/Vf總傳播時(shí)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。 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(guān)于顆粒速度與流體速度、孔隙率之間一個(gè)很簡單的關(guān)系式，叫做時(shí)間平均方程時(shí)間平均方程 (Wyllie方程) Wyllie方程sffsVVttV111總傳播時(shí)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(dǎo)致巖層速度的變化。sfVVV11第一節(jié)

9、地震波速度及影響速度的因素當(dāng)速度還受孔隙流體壓力的影響，流體壓力降低，流體壓力這項(xiàng)的百分比影響就變小，當(dāng)流體壓力接近大氣壓時(shí)，其影響變得最小。在實(shí)際條件下，時(shí)間平均方程必須用一個(gè)壓差調(diào)節(jié)系數(shù)c加以修正。流體壓力等于巖石壓力的一半時(shí)，C值約為0.85。sfVcVcV11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)中的速度小，因而巖石孔隙中含有流體時(shí)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(diǎn)技術(shù)的理論基礎(chǔ)。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素孔隙流體孔隙流體未固結(jié)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

10、相當(dāng)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(dāng)含水飽和度從0變化到0.8時(shí)，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(shí)急劇增大。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素 壓力對致密巖石和多孔巖石波速的影響是不同的。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(gè)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(guān)系的關(guān)系 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

11、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) 地震波速度及影響速度的因素8、與巖石、與巖石結(jié)構(gòu)的影響結(jié)構(gòu)的影響 地震波速度受巖石的基質(zhì)結(jié)構(gòu)所控制，諸如顆粒-顆粒接觸關(guān)系、圓度、分選性、膠結(jié)程度等。1.顆粒-顆粒接觸關(guān)系差通常導(dǎo)致很低的地震速度，而膠結(jié)程度好速度明顯地增強(qiáng)。因?yàn)轭w粒之間的接觸區(qū)域大，所以大顆粒的砂層比細(xì)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?yàn)榉诌x性差降低了孔隙度。第一節(jié) 地震波速

12、度及影響速度的因素9 9、與溫度的關(guān)系、與溫度的關(guān)系當(dāng)溫度升高時(shí)，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(shí)速度會減少5-7%。當(dāng)巖石為原油飽和時(shí)，縱波速度隨著溫度的增加而大幅度地降低。在重油砂層，當(dāng)溫度從25C增至125C時(shí)，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1010、與頻率的關(guān)系、與頻率的關(guān)系一般認(rèn)為，在很寬的頻率范圍內(nèi)，縱波與橫波的速度與頻率無關(guān)，這說明縱波和橫波不存在頻散現(xiàn)象。實(shí)際資料中或?qū)嶒?yàn)室測試發(fā)現(xiàn)，在液體飽和的巖石中存在著速度

13、頻散現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)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(diǎn)。沉積巖的基本特點(diǎn)之一是沉積巖的基本特點(diǎn)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(gè)地質(zhì)剖面劃分為許多地層，在各層可以將整個(gè)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(diǎn)特點(diǎn). .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

14、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(guān)，這個(gè)關(guān)系基本上是平滑變化。速度隨著深度(或反射波t0時(shí)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(diǎn)。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(gòu)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(gòu)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。第一節(jié) 地震波速度及影響速度的因素一、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

15、所對應(yīng)的速度稱為該地性基本一致的沉積地層所對應(yīng)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(jìn)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資料資料可以得到比較細(xì)致、精確的層速度資料。可以得到比較細(xì)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(shí)間之比。n層水平層狀介質(zhì)的平均速度：第二節(jié) 幾

16、種速度概念 同樣得到：注意：注意：引入平均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(shí)間路程傳播沿最小時(shí)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(shí)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(shí)所作的入平均速度時(shí)所作的“地震波沿最短路程直線傳播”假設(shè)就是對一種實(shí)際介質(zhì)結(jié)構(gòu)的假設(shè)就是對一種實(shí)際介質(zhì)結(jié)構(gòu)的近似簡化近似簡化。引入平均速度的目的把沿最短時(shí)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(fèi)馬費(fèi)馬”原原理理，但具有一定的用途，如時(shí)深轉(zhuǎn)換但具有一定的用途，如時(shí)深轉(zhuǎn)換。niiniiiniiiniiavtvtvhhV1111第二節(jié) 幾種速度概念 三、均方

17、根速度三、均方根速度VR (root mean square velocity) 水平層狀層狀介質(zhì)的反射波時(shí)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(diǎn)激發(fā)，S點(diǎn)接收，反射波的傳播時(shí)間：相應(yīng)的炮檢距：這兩個(gè)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VR相當(dāng)于均勻介質(zhì)情況下的波速，稱為n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(shí)距曲線近似地當(dāng)作雙曲線時(shí)，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

18、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(shí)間取其加權(quán)“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(diǎn)時(shí)距曲線方程為 式中：h0是共中心點(diǎn)處界面的法線深度引入速度則叫做傾斜界面均勻介質(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(diǎn)

19、道集的疊加效果存在兩個(gè)問題反射點(diǎn)分散； 動校正不準(zhǔn)確。2）等效速度的意義用V代替V，傾斜界面共中心點(diǎn)時(shí)距曲線就可以變成水平界面形式的共反射點(diǎn)時(shí)距曲線。此時(shí)用等效速度對傾斜界面的共中心點(diǎn)道集進(jìn)行動校正，可以取得很好的疊加效果，沒有剩余時(shí)差。3）不足之處反射點(diǎn)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 意義意義第二節(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，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(diǎn)反射波時(shí)距曲線看作雙曲線，用共同的式子來表示：V稱為疊加速度。22202aVxt

20、t第二節(jié) 幾種速度概念 疊加速度V的含義可以從另一個(gè)角度來理解。 在實(shí)際的地震資料處理工作中，通過計(jì)算通過計(jì)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(diǎn)道集上的某個(gè)同相軸，利用雙曲線公式選用一系列不同速度Vi，計(jì)算各道的動校正量，對道集內(nèi)各道進(jìn)行動校正；當(dāng)取某一個(gè)Vi 能把同相軸校成水平直線(將得到最好的疊加效果)時(shí)，則這個(gè)Vi 就是這條同相軸對應(yīng)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 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 ）

21、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(yīng)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(yīng)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(shí)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(gè)，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(diǎn)離

22、井口越近越好。第三節(jié) 速度的測定檢波器位置要針對重要的地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層（地層頂?shù)?、不整合面等）合理布設(shè)，移動間距足夠小，以滿足精度要求；炮點(diǎn)分布，盡量分布集中在一個(gè)區(qū)域，近炮點(diǎn)按扇形排列，遠(yuǎn)炮點(diǎn)按矩形排列。地震測井的要求與特點(diǎn)地震測井的要求與特點(diǎn)第三節(jié) 速度的測定當(dāng)?shù)貙觾A角較大時(shí)，激發(fā)點(diǎn)應(yīng)布置在地層的下傾方向，以防折射波的干擾。炮點(diǎn)在地層上傾方向時(shí)，波的入射角為炮點(diǎn)在地層上傾方向時(shí)，波的入射角為(+)，可能，可能會達(dá)到臨界角，引起折射波，井中檢波器先接收到會達(dá)到臨界角，引起折射波，井中檢波器先接收到的可能是折射波或滑行波，而不是下行初至波。的可能是折射波或滑行波，而不是下行初至波。第三節(jié) 速度的測定

23、地層平均速度計(jì)算地層平均速度計(jì)算計(jì)算速度時(shí)應(yīng)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)()(ccchHdthHtcccavtdhHtSOV22)( 單程垂直旅行時(shí)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(diǎn)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(shí)際情況20kHz工作條件工作復(fù)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(shí)較粗糙平均速度值絕對誤差大，能細(xì)致劃

24、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(shí)際觀測到的直達(dá)波或折射波資料，直達(dá)波或折射波的時(shí)距曲線是一條直線，該直線斜率的倒數(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(shí)距曲線方程：采用采用x2t2直角坐標(biāo)系，反射波時(shí)距曲線方程可直角坐標(biāo)系，反射波時(shí)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(shí)距曲線分析方法二、時(shí)距曲線分析方法22202Vxtt第三節(jié) 速度的測定四、速度譜方法四、速度譜方法野外采集資料：

25、一炮激發(fā)、多道接收的非零一炮激發(fā)、多道接收的非零炮檢距資料炮檢距資料期望輸出：自激自收剖面（零炮檢距剖面）自激自收剖面（零炮檢距剖面）處理方法：1.動校正將反射波非零炮檢距時(shí)動校正將反射波非零炮檢距時(shí)間校正為零炮檢距時(shí)間；間校正為零炮檢距時(shí)間；2.2.共反射點(diǎn)疊加共反射點(diǎn)疊加第三節(jié) 速度的測定動校正量1、速度大小與動校正量的關(guān)系V較小時(shí)，校正量偏大，校正過量V較大時(shí)，校正量偏小，校正不足V正確時(shí)，校正量準(zhǔn)確，校正合適，同相軸被拉平02220tVxttd第三節(jié) 速度的測定共中心點(diǎn)反射波道集的時(shí)距曲線可看成是一條雙曲線,計(jì)算出道集內(nèi)各道的動校正量tx，對這個(gè)道集進(jìn)行動校正。如果速度選取得正確，動校

26、正量如果速度選取得正確，動校正量tx就合適，動就合適，動校正后的共反射點(diǎn)時(shí)距曲線就是水平直線。校正后的共反射點(diǎn)時(shí)距曲線就是水平直線。所謂速度譜分析速度譜分析，就是利用這個(gè)原理。即選選用一系列不同的速度值對共反射點(diǎn)時(shí)距曲線進(jìn)用一系列不同的速度值對共反射點(diǎn)時(shí)距曲線進(jìn)行動校正，當(dāng)能把共反射點(diǎn)時(shí)距曲線校正為水行動校正，當(dāng)能把共反射點(diǎn)時(shí)距曲線校正為水平直線時(shí)的速度值平直線時(shí)的速度值，就是合適的疊加速度。2、速度譜計(jì)算速度的方法、速度譜計(jì)算速度的方法第三節(jié) 速度的測定3 3、計(jì)算速度譜的過程、計(jì)算速度譜的過程 制作速度譜過程中，要給定一個(gè)t0，對V進(jìn)行掃描。設(shè)有一個(gè)反射波，它的設(shè)有一個(gè)反射波，它的t0時(shí)間

27、是時(shí)間是t0min。先選一個(gè)較小的速度先選一個(gè)較小的速度V1，按動校公式按動校公式對各道進(jìn)行動校正，計(jì)算出各道的動校正量對各道進(jìn)行動校正，計(jì)算出各道的動校正量tx。校正后計(jì)算這組道上這個(gè)波的疊加能量校正后計(jì)算這組道上這個(gè)波的疊加能量(V1)。02021ttVxtx第三節(jié) 速度的測定如果如果V1不合適，時(shí)距曲線下彎不合適，時(shí)距曲線下彎( (V1小小) )或上彎或上彎( (V1大大) )，相應(yīng)的疊加能量，相應(yīng)的疊加能量(V1)較小。較小。再選一個(gè)速度值再選一個(gè)速度值V2=V1+V( (V是選定的一個(gè)速是選定的一個(gè)速度增量度增量) )，重復(fù)上面步驟，計(jì)算出疊加能量，重復(fù)上面步驟，計(jì)算出疊加能量(V2

28、) 。依此用不同的速度增量可計(jì)算一組疊加能量依此用不同的速度增量可計(jì)算一組疊加能量(Vn) 。繪出速度和疊加能量的曲線就是這個(gè)反。繪出速度和疊加能量的曲線就是這個(gè)反射波的速度譜曲線。射波的速度譜曲線。從從(Vn)-V曲線上看到，當(dāng)曲線上看到，當(dāng)V=VM時(shí)時(shí)(VM)值最大，值最大，當(dāng)選用當(dāng)選用V=VM時(shí)正好把共反射點(diǎn)時(shí)距曲線校正成時(shí)正好把共反射點(diǎn)時(shí)距曲線校正成水平直線，水平直線，VM就是最合適的動校正速度。就是最合適的動校正速度。第三節(jié) 速度的測定實(shí)際地震記錄上有來自不同界面的許多反射波，即有許多不同有許多不同t0的同相軸的同相軸。不同反射波的疊加速度也不一樣。制作速度譜過程中，也要對t0進(jìn)行掃

29、描，由淺層由淺層到深層所有反射波要求出它們各條速度譜曲線。到深層所有反射波要求出它們各條速度譜曲線。對一張記錄，可計(jì)算出很多條速度譜曲線對一張記錄，可計(jì)算出很多條速度譜曲線( (每條每條對應(yīng)一個(gè)對應(yīng)一個(gè)t0值值) )，把這些曲線按它們的，把這些曲線按它們的t0，的大小，的大小依次排列起來，就是一張速度譜。依次排列起來，就是一張速度譜。 速度譜上，確定出由各速度譜上，確定出由各t0的一次反射波所形成的的一次反射波所形成的速度譜曲線的極大值速度譜曲線的極大值VM，并把各，并把各t0的極大值的極大值VM連連接起來就可以確定出疊加速度接起來就可以確定出疊加速度Vd隨隨t0的變化曲線。的變化曲線。第三節(jié)

30、 平均速度的測定起起 始始 t0 值值 起起 始始 V0 V 計(jì)算動校正量計(jì)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(jì)算的流程圖速度譜計(jì)算的流程圖 可用于求取記錄的最佳疊加速度資料；檢查多次疊加剖面的質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)多次波以便消除它；提供疊加速度場，用于變速成圖或偏移速度場的建立；提供層速度資料進(jìn)而研究巖性變化、尋找地層或巖性圈閉等。4、速度譜分析、速度譜分析主要用途主要用途：第三節(jié) 平均速度的測定50第四節(jié)第四節(jié)

31、 各種速度之間的關(guān)系各種速度之間的關(guān)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(shè)后，為了評價(jià)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(guān)系一、平均速度與均方根速度的關(guān)系第六章 地震波的速度 51當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ诜蔷鶆蚪橘|(zhì)中傳播時(shí)，沿不同的射當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ诜蔷鶆蚪橘|(zhì)中傳播時(shí)，沿不同的射線路徑有不同的傳播速度。線路徑有不同的傳播速度。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(shí)間叫做波沿這所走的總路程長度除以所需的時(shí)間叫做波沿這條射線的射線平均速度。條射線

32、的射線平均速度。射線平均速度對每條射線都不一樣。第四節(jié) 各種速度之間的關(guān)系 1、射線平均速度的概念、射線平均速度的概念52 它是旅行時(shí)t(或炮檢距x)、出射角0 (或射線參數(shù)P)的函數(shù)； 它比平均速度更精確地描述了波在介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)； 分析各種速度的精度時(shí)可以用它作為一個(gè)比較的標(biāo)準(zhǔn)；第四節(jié) 各種速度之間的關(guān)系 2、射線平均速度的特點(diǎn)：、射線平均速度的特點(diǎn)：53當(dāng)波在水平層狀介質(zhì)中傳播時(shí)，射線平均速度精度最高，它反映了波在各層的傳播路徑的情況。射線平均速度用作衡量其他速度的精度和特點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是可行的。對同一介質(zhì)結(jié)構(gòu)，炮檢距越大射線平均速度也大，會趨近于結(jié)構(gòu)中速度最高層的速度.地震波在同一種介質(zhì)結(jié)

33、構(gòu)中沿不同射線傳播的速度是不同的。3、對于射線平均速度的對于射線平均速度的幾點(diǎn)認(rèn)識：幾點(diǎn)認(rèn)識：第四節(jié) 各種速度之間的關(guān)系 54x=0時(shí)，平均速度比均方根速度精度更高。時(shí)，平均速度比均方根速度精度更高。隨著隨著x的增加，平均速度與射線平均速度的增加，平均速度與射線平均速度的差別越來越大；的差別越來越大；隨著隨著x的增加，均方根速度則與射線平均的增加，均方根速度則與射線平均速度逐漸接近，在某一速度逐漸接近，在某一x處，兩者相等，然處，兩者相等，然后兩者的差別也逐漸增大?？梢娫谂跈z距為后兩者的差別也逐漸增大。可見在炮檢距為某一數(shù)值附近均方根速度精度較高。某一數(shù)值附近均方根速度精度較高。當(dāng)當(dāng)x時(shí)射線平

34、均速度曲線是以最高速時(shí)射線平均速度曲線是以最高速地層的速度曲線作為漸進(jìn)線。地層的速度曲線作為漸進(jìn)線。平均速度、均方根速度、射線平均速度平均速度、均方根速度、射線平均速度的的關(guān)系關(guān)系第四節(jié) 各種速度之間的關(guān)系 55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(jié)構(gòu)只有一個(gè)平均速度和一個(gè)均方根速度。平均速度、均方根速度與炮檢距的關(guān)系炮檢距為零時(shí)，平均速度精度高。炮檢距為零時(shí)，平均速度精度高。隨炮檢距增大，均方根速度比較準(zhǔn)確。隨炮檢距增大，均方根速度比較準(zhǔn)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(guān)

35、系 平均速度與均方根速度關(guān)系平均速度與均方根速度關(guān)系56平均速度平均速度就是地震波垂直穿過該層以上的總地層厚度與總傳播時(shí)間之比。平均速度按各層速度Vi對垂直旅行時(shí)ti加權(quán)平均。在平均速度中,垂直旅行時(shí)間大的層其速度就對平均速度影響大，旅行時(shí)間小的就影響小。平均速度能較好描述炮檢距為零（垂直入射和反射）的情況。所以設(shè)計(jì)井深，進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換時(shí)要用它。 5、平均速度和均方根速度的差別、平均速度和均方根速度的差別1）平均速度niiniiiniiiniiavtVtVhhV1111第四節(jié) 各種速度之間的關(guān)系 57均方根速度均方根速度是沿著雙程反射路徑的介質(zhì)速度對時(shí)間取均方根值。在均方根速度中，速度高的影響也大些。均方根速度近似地考慮了層狀介質(zhì)中地震射線的偏折效應(yīng)。均方根速度雖然考慮了透射時(shí)發(fā)生的偏折，但推導(dǎo)時(shí)采用了近似算法。所以，對炮檢距為零的射線它不如對炮檢距為零的射線它不如平均速度準(zhǔn)確平均速度準(zhǔn)確；隨著炮檢距增大，它就比較準(zhǔn)確了；可是炮檢距過大時(shí)，它的精度也要降低。 2）均方根速度）均方根速度niiniiiRtVtV112第四節(jié) 各種速度之間的關(guān)系 58結(jié)論：結(jié)論：平均速度適于設(shè)計(jì)井深、時(shí)深轉(zhuǎn)換等。平均速度適于設(shè)計(jì)井深、時(shí)深轉(zhuǎn)換等。均方根速度考慮了界面上的射線偏折，均方根速度考慮了界面