第六章地震波的速度.ppt

第六章 地震波的速度 第一节 地震波速度的影响因素 第二节 各种速度的概念 第三节 速度的求取方法 第四节 各种速度间的关系及其用途 第一节 地震波速度的影响因素 一、岩石的弹性对速度的影响 二、岩性的影响 三、密度的影响 四、孔隙度的影响 五、埋深和压力的影响 六、构造历史和地质年代的影响 七、频率和温度的影响 八、孔隙流体的影响 沉积岩中速度分布的规律 一、弹性常数的影响 二、岩性的影响 岩性是影响地震波速度最明显的因素 同一种类的岩石其速度具有一定的变化范围。 不同种类的岩石其速度不同，但其分布范围有部分重叠； 火成岩的速度最大；变质岩次之；沉积岩最低，但变化范围最大。 利用速度的变化判别岩性——速度岩性预测。 三、密度的影响 弹性常数受密度的影响，但密度的变化所引起的弹性常数变化要大得多。因此密度越大，速度越大。 速度与密度的近似关系： 线性关系：V=6ρ-11 适合于某些石灰岩、砂岩、页岩 加德纳(Gardner)公式：对于完全充水饱和岩石，其纵波速度与岩石密度之间的定量关系为： ρ=0.31xV0.25 (米制) ρ=0.23xV0.25 (英制) 式中：V 的单位为m/s，ρ的单位为g/cm3 四、孔隙度的影响 孔隙度的增加将引起密度的降低 ρ = φ ρf ＋ (１-φ) ρm ρf —孔隙流体的密度 ρm—岩石骨架的密度 从而使得地震波的速度降低，使得岩石的速度小于组成岩石的矿物的速度。 Wyllie（时间平均）公式： 1/V=φ/Vf ＋ (１-φ)/Vm 修正公式：1/V=cφ/Vf ＋ (１-cφ)/Vm 当岩石压力为4.13x107帕斯卡时，流体压力为岩石压力一半时c约为0.85。 分选好的颗粒经过自由堆积形成的沉积，孔隙度可达到45% 到50%。 五、埋深和压力的影响 埋深和压力增加使速度增加，但速度的变化梯度减小。 孔隙度减小 弹性常数增加 经验公式： V=2 x 10 3(Z R)1/6 V（速度）—m/s，Z（深度）—m， R（电阻率）—Ω/m 六、构造历史和地质年代的影响深度相当成分相似的岩石，年代越老，速度越大；地质年代可看成是各种构造运动总效应的度量。构造运动剧烈的地区，地震波的速度变化较大。 七、频率和温度的影响：在地震勘探所使用的频带范围内，纵波和横波的速度与频率无关，即不存在频散。 速度随温度有轻微变化：每升高100℃，速度降低5~6％。 地温梯度：每变化百米深度所引起的变化的温度。 八、孔隙流体 孔隙流体性质影响纵波的速度和反射系数，不影响横波； 孔隙中含有水、油、气时，速度将依次降低； 纵、横波速度比是研究孔隙流体性质的有利参数。 九、沉积岩中速度分布的规律 纵向上 成层性：受地层的沉积顺序和岩性特点的影响。 递增性：速度与深度、地质年代有关； 横向上 方向性：横向上地质构造、沉积体能量、沉积相的变化等。 分区性：平面上速度的分区、分带。 岩石中的地震波传播速度是反映岩石性质和地质构造分析的重要参数。研究影响速度的地质因素，掌握沉积剖面中的速度分布规律对于地震勘探通过测定地层的速度来划分岩性、推测区域的岩性变化、确定沉积体系和沉积环境有重要的意义。在有利的条件下，借助速度资料可以直接寻找油气藏。 第二节 各种速度的概念 平均速度定义 “一组水平层状介质中某一界面以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总的传播时间之比”。n层水平层状介质的平均速度是： 式中hi 和vi 分别是每一层的厚度和速度。 二、均方根速度VR 均方根速度的概念是在把不是双曲线的时距曲线方程简化为双曲线关系时所引入的一个速度概念。 对于水平层状介质，反射波时距 曲线只能表示为参数方程： 均方根速度的定义 均方根速度的意义还可以这样说明：把各层的速度值的平“方”按时间取其加权平“均”值,而后取平方“根”值，要注意其中速度较高的层所占比重要大，表明这种近似在一定程度上考虑了射线的偏折。 三、等效速度 共中心点反射波时距曲线方程： 如果引入符号 ； 称为倾斜界面均匀介质情况下的等效速度。 等效速度的意义 倾斜界面情况下共中心点道集的叠加效果存在两个问题：即反射点分散和动校正不准确。引入等效速度后,用 按水平界面动校正公式，对倾斜界面的共中心点道集进行动校正，可以取得很好的叠加效果，没有剩余时差。但不应忘记，从地质效果来说，反射点分散的问题，并没有解决，这个问题只有用偏移叠加才能妥善解决。 四、叠加速度V? 叠加速度的获得 动校正过程中选用不同的速度值Vi 进行校正，其中某个Vi 能使得双曲线型的同相轴校正为直线，这时的V