第五讲 多波及横波地震勘探.ppt

常规地震勘探是利用单一的纵波进行勘探（如纵波勘探－－利用P波；横波勘探－－利用S波）。 多波勘探是指不仅利用纵波、还利用横波、转换波进行勘探，以提供有关地质、油气藏更多的信息，解决单一纵波勘探所不能解决的问题。（如：P、P－SV联合；P、P－SV、SH联合；P、SH联合） 一、多波勘探的基本原理 (一）地震波的种类及特点 （3）转换波：当入射波为P 波或SV波时，就可产生同类的反射波（P－P、SV－SV波）和透射波，也可产生不同类的反射波和透射波，称为转换波（p－SV、SV-P)，如图（7-4-1）所示。 P－SV波：如当入射为纵波时，反射波可以为纵波P波和反射横波，即SV波，这种波到达地面为SV波，所以接收方向与纯SV波一样。P—SV波，入射、反射路径不对称，速度也不相同，所以处理、识别都有一定难度，但由于它产生容易，不需特别装置，且可以提取出纵、横波速度、所以勘探中使用也较多。同时也产生透射的纵波和横波。 SV－P波：如当入射为SV横波时，反射波可以为横波，也可以为P波。也可一产生透射横波和纵波（有一定入射角）。 一、多波勘探的基本原理 (一）地震波的种类及特点 SH－SH：当入射波为SH波时，只产生同类的反波和透射波，而不发生波形的转换，是所谓自生波（autonomous），这是因为SH波的振动方向决定了它无法线分量，它只有一个位移分量，一个应力分量，反射SH波和透射SH波就能满足SH波场的位移和应力连续。这就是说，在水平分界面上SH波是自我连续的。（P2页土1。1。2同类波和转换波）这样可以简化野外和室内工作，因此在横波勘探中多采用SH波。 一、多波勘探的基本原理 (一）地震波的种类及特点 在弹性分界面附近还存在着面波。在自由表明，可存在瑞雷面波（R波）。其质点的运动轨迹可由两个相位差为π/2，振动比为2：3的相互垂直的振动合成，在波传播平面内是一个逆时针旋转的椭圆，为椭圆激化。质点振动幅度随深度的增加而减小，在一个波长的深度就基本“消失”了，可以说R波指存在地下一个波长的范围内。它的速度于介质泊松比有关：VR＝K（σ）Vs。σ越大，VR越接近Vs，当σ＝0.25时，K（σ）＝0.92一般情况下VR稍小于横波速度Vs。瑞雷面波具有低频的特点，虽然在均匀介质的自由表明时无波散现象，由于存在低速带时存在波散。所以在地震图像上常出现扫 状干扰带。 一、多波勘探的基本原理 (一）地震波的种类及特点 勒夫波：存在于低速带与介质分界面上的面波（SH型面波）。它的速度介于上下介质横波速之间。勒夫波（L）具有波散特性。其质点振动方向与波的传播方向垂直。在自由表面上（Z＝0），X和Y方向位移为零，只有Y方向位移沿X方向传播（图 1。1。3 ），质点振动幅度随深度面迅速衰减。在SH型横波勘探中L波可能形成干扰，但也可以利用其波散特点求得横波静校正参数。 一、基本原理 （三）弹性波在分界面上的反射和透射 一、基本原理 （四）反射波的运动学特征 1。一个分界面的反射波时距关系 1）水平界面反射纵波的时距曲线 1。一个分界面的反射波时距关系 2）倾斜平界面反射纵波的时距曲线 设界面倾角为φ，炮点深度为h，这时距曲线方程：  是一条双曲线，极小点向上倾方向偏移，不对称于炮点。 一、基本原理 4）倾斜平界面SH（或SV）横波反射波的时距曲线 6）倾斜反射面上的P-SV波的时距曲线 这是一条二次曲线，但不能向水平界面那样可近似为双曲线或抛物线。 一、基本原理 2.复合速度的概念 为了研究转换反射波的运动学特点，引入复合速度的概念。转换反射波的传播速度即与纵波速度又与横波速度有关。所谓复合速度是不必分离出纵波和横波，也就是不管波型是什么，用速度谱（或速度扫描）的方法由转换波资料直接得出的转换波叠加速度，用Vps表示。对水平地层也就是均方根速度。 复合层速度有别于纵波的代替层速度。后者是多层介质中的概念，而复合速度既有诞辰的层复合速度又有多层的等效复合速度。 一、基本原理 层复合速度：可用两个等效层来表示。 将一个厚度为h的层等分为二，则得厚度相等（h/2）速度不同的两个层。波在第一层以纵波Vp速度传播，在第二层以横波Vp速度传播。这样就可把解决单层中非对称射线问题变为了两层介质对称的射线问题了。这时就可以利用均方根速度（V ）的公式得出复合速度的表达式 一、基本原理 四、横波资料的解释与应用 横波地震资料的解释工作一般要与纵波资料解释综合进行。横波地震资料除了复核依纵波资料所做的构造解释外，还可以从速度和振幅方面进行综合解释。由于横波传播速度低于纵波因而它的分辨率一般高于纵波，因而对小断层、砂体、尖灭及薄层等的分辨有其独特的功效，但横波勘探的更大潜力在于岩性研究，即联合应用纵、横波资料提取与岩性有