地震勘探原理ppt.ppt

高分辨率地震勘探二、分辨率的基本概念
1.严格的分辨率定义
要使两个地震波完全分开，必须两个子波脉冲的包络完全分开，如果两个子波的包络连在一起，必然互相干涉，两个波的振幅、频率必然含糊不清。
Knapp认为：垂向分辨率应该用地震子波脉冲的时间延续度来定义。
子波延续长度很长，在常规的两三千米勘探深度上，一个地震子波大概至少要振两三下，时间延续度长达100—200ms（折合约为150—300m），压缩成一个振动相位，则也往往要长达50—80ms（折合约为75—120m左右）。两个波严格地可分辨，子波的包络互相分开。2.不太严格的分辨率定义74.频带上、下限与分辨率的关系
(1)绝对频宽
将带通子波通频带的下限称为f1，上限称为f2，则f2―f1称为绝对频宽B，即绝对频宽:B=f2―f1。
它决定了包络的形态，对于零相位子波，包络相同，分辨率相同。
Knapp称为：“频移过程中子波包络的不变性。”例如10—40Hz的子波包络与30—60Hz的包络相同，但子波振动相位数却不同。
(2)相对频宽
f2与f1相除称为相对频宽R，即R=f2/f1或倍频程数：OCT=3.32Log10(f2/f1)。
倍频程相同（即相对频宽相同），波形是相同的，只是波形的胖瘦不同，因此分辨率不同。
如：10—40HzB=30R=4胖
20—80HzB=60R=4瘦，分辨率高
Knapp指出，倍频程一样，波形一样时，还是瘦的子波分辨率高，因此分辨率不能用倍频程来衡量，只能用绝对频宽来衡量。相对频宽决定了子波的振动相位数，如图14，零相位子波当相对频宽低于1个倍频程时，连续相位迅速增多。
(3)视频率(主频)115．不同频宽子波对不同厚度砂岩层的反映
好的分辨率不能光看绝对频宽是多少，还要看所占的频段在哪里。
如40―160Hz的宽频不一定比10―80Hz的宽频好，因为前者缺乏10―40Hz的低频段（图15~16），会使原砂层在波阻抗反演后形成砂层中央的阻抗值下陷，即绝对频宽很宽的子波如果缺了低频也不好。1.视觉信噪比(Visualsignal-to-NoiseRatio)图(b)和图(d)完全相同，即反褶积不改变信噪比谱。
视觉信噪比就是(a)、(c)中S的面积与N所占的面积之比，反褶积后视觉信噪比降低了。
视觉分辨率就是(a)、(c)中S的面积与长方形图框面积之比，反褶积后视觉分辨率提高了。四、地层对高频信号的吸收作用
由于地层的吸收作用高频信号变弱而不易接收到，为了提高地震勘探分辨率，需要把接受频带尽量较宽些，扩展频带的一个较难的课题是如何保护高频信号。
1．岩石吸收衰减的参数含义及公式2．影响岩石吸收特性的因素
（1）温度与压力的增大会使吸收减小，即Q增大。
（2）震源附近，波动振幅很强时，应变加大，颗粒间的内摩
擦作用加强，吸收强烈，Q很小。
（3）不同的岩性吸收量不同。吸收量由小到大依次为：
灰岩泥岩砂岩
孔隙形状及裂缝发育程度也极大地影响Q值的变化。
（4）测定频率与Q值有关。
（5）饱和度及液体性质也会改变吸收的大小。纵波：干样吸
收量小，加水吸收增大，饱含水时吸收较大，这主要是
因为孔隙中气泡的形成增加了能耗。
（6）孔隙中流体性质。如粘度对吸收也有影响。3.地层吸收衰减的总规律
主要搞清大套地层在总体上的吸收系数的大规律
在地震勘探的频率范围内（5—300Hz），在应变较小、低耗散条件下，在砂泥岩为主的地层剖面中，地层又基本上饱和含水的条件下，品质因数Q随频率的变化很小，而且吸收衰减主要决定于地层岩石的致密程度，愈致密的岩石其Q值愈大。地层致密程度往往与纵波传播速度Vp有着某种联系。因此在地层吸收Q值与纵波传播速度Vp建立一个经验公式即Q—Vp公式。（1）测定吸收衰减的方法及精度
实验室测定：受许多条件的限制，如疏松的或胶结不均匀的岩样无法磨成规则形状；温度、压力及含流体情况不容易模拟真正的地下情况；岩样小，只能用超声波频率段来测定，所用频率往往是数千赫的高频，而与地震勘探中的频段不一样。
野外实测：精度较高，但对于疏松地层难以测定。
VSP在井中测量：误差相当大，不能测准小层的吸收系数。
根据野外实际反射记录测定吸收系数：根据相邻反射波振幅衰减比值计算；根据频谱比的斜率；根据反射子波（或直达波初至）波形上升时间推算；子波模型法。
测定所得的Q值只是大套地层的平均吸收系数，不能用它来研究较薄地层的物性及含油性。（2）Vp—Q经验公式
Q不是Vp的简单函数，但总的衰减规律是Vp愈大，Q愈大。李氏经验公式：

式中，纵波速度用km/s作单位。于是同时可知

利用这个经验公式，可以在此基础上，根据工区内地层的Vp层速度剖面，建立一个大致符合实际的吸收衰减模型，从而研究高频反射信息到底被衰减到什么程度，进而研究提高分辨率的具体对策。五、高分辨