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第三章 地震波的速度 第三章 地震波的速度 第一节 影响地震波速度的因素 弹性常数 岩性 密度 一、速度与岩石弹性常数的关系 泊松比v为0.25左右，所以 （含气时泊松比变小） 二、地震波速度与岩性的关系 三、地震波速度与岩石密度的关系 沉积岩中的波速与岩石密度的关系: 如对某些石灰岩、页岩来说，可用线性方程来描述： 式中V——Km/s， —— 完全充水饱和时，地震纵波速度与岩石密度之间存在着良好的定量关系，非线性关系经验公式（加德纳公式 ）： 四、速度与构造历史和沉积年代的关系 地震波速度与沉积地质年代、地质构造历史有关,不同的地区有不同的表现，主要有以下几个特点： 1）、地质年代越长、构造历史越久，地震波速度越高；地质年代越短、构造历史越短，地震波速度越低。 2）、在强烈褶皱地区，经常观测到的地震波速度大；而在隆起的构造顶部，则发现速度减低。 五、地震波速度与埋藏深度的关系 一般来说，随深度的增加地震波速度增大。不同的地区，速度随深度变化的垂直梯度可能相差很大。一般地说，在浅处速度梯度较大；深度增加时，梯度减小。 六、与孔隙度和流体性质的关系 岩石孔隙度示意图 当考虑流体压力变化影响因素时，引入压差调节系数C，上式变为： ——孔隙度； V ——波在岩石中的实际速度； ——波在孔隙流体中的速度； ——波在岩石基质中的速度； C ——压差调节系数。 七、与频率和温度压力的关系 与频率无关，温度每升高100度，速度减少5~6％。 八、沉积岩中速度的一般分布规律： 1、沉积岩的成层沉积决定了速度剖面上成层分布。 2、速度梯度是随深度的增加而减小的。 3、一般地，速度的水平梯度不会很大，细致处理和解释资料时，考虑速度的水平梯度还是必要的。如构造破坏（断层）、地层不整合及尖灭。 第二节 几种速度的概念 速度类型： 一、平均速度与层速度 二、均方根速度 三、等效速度 四、叠加速度 一、平均速度与层速度 平均速度定义与计算公式： 从另一角度考虑(如图) ： 二、均方根速度 地震波在地层中实际传播遵循费马原理，即沿时间最短的路径传播。在界面两侧遵循透射定律。 式中： 均方根速度的概念：将水平层状介质情况下反射波时距曲线看成双曲线时求得的速度。 三、等效速度 四 叠加速度的求取 四、叠加速度 第三节：平均速度的测定 平均速度的用途：地震时间剖面转换为深度剖面。 平均速度测定的方法： 1）、岩石物理测定（岩石物理学），在实验室进行； 2）、由叠加速度求层速度、平均速度； 3）、井中测量（地震测井、声波测井、vsp）。 1、工作原理 地震测井的情况及有关参数，可以用图6-3-4表示。激发点在地面的位置是O，但真正位置是井底O*；爆炸井深 ，爆炸井同深井的水平距离是d. 原理： 近炮点距离：波沿AS传播 远炮点距离：波沿O`S传播 近炮点平均速度： 远炮点：射线平均速度 2、工作方法 炮点位置的确定： 1）、一般设远近两个炮点，近炮点距深井50—100米，炮井按扇形排列，远炮点距深井300—500米，炮点按矩形排列，井距10米左右（见图6-3-2） 2）、当地层倾角时，炮点应布置在地层下倾方向，以防止折射波的干扰（见图6-3-3）。在地层上倾方向放炮时，容易接收到折射波，在地层下倾方向放炮时，不易接收到折射波。 补充说明：炮井距d的选择： 1、炮点不能太远。射线平均速度一般大于平均速度，尤其在浅层更为显著，深层速度逐渐靠近平均速度。因此d应该尽量小一些。 2、炮点不能太近。d太小则可能出现电缆波或套管波的干扰，对深井也不安全。所以，d不能选得太小。 3、资料的整理成果： 1）、利用得到的t和 ，先把t换算成 。把数据画在的坐标系中，就得到平均速度（随 变化）曲线（见图6-3-5） 二、声波测井 1：原理 超声波发生器O发射的20千周脉冲波，以临界角： （其中， 是泥浆速度， 是地层速度）入射到井壁上，产生一个沿井壁方向前进的滑行波。该波的一部分能量又经过泥浆，以临界角折射到接收器M和N，形成时差 ，时差的大小决定于M和N之间的地层速度 。 因为M、N之间的距离是固定的，时差大表示声波在地层中的传播速度小；时差小表示传播速度大，通过井上仪器的记录可得到一条声速时差曲线，一般记录的时差是声波传播0.5米距离所用的时间，为使