工程地震折射波解释方法研究进展

地震折射波勘探是工程与环境地球物理中应用最为广泛的方法之一。作为一种简洁方便又经济实惠的勘探方法,它可为工程地质提供近地表地层起伏变化和速度横向变化以及潜水面变化资料等。随着工程地质勘查和城市地质勘探工作的发展,工程地震折射波法数据处理与解释变得尤为重要。本文主要介绍了浅层地震折射波法的发展历程、应用条件,并总结和讨论了几种主要折射波解释方法的原理。在此基础上,比较并讨论了各种方法在应用中的优势和不足,阐述了近年来国内外浅层地震折射波法的发展现状及趋势,并着重介绍了作为研究热点的折射层析成像方法。研究表明：当探测深度较浅且分界面足够平整、界面倾角较小时,最方便的解释方法是截距时间法;当勘探目标的深度达到25 m时,t₀差数法最为适用;勘探目标埋深超过25 m时,应当使用广义互换法。随着勘探精度要求越来越高,使用折射波走时层析成像技术可以满足纵横向速度变化的近地表地层,包括大倾角地层、隐伏层、界面起伏层等。     

用双椭圆方法确定反射点位置

在反射波地震勘探中使用动校正确定反射点位置用到很多假设,如勘探深度要远远大于炮检距;假定倾斜反射界面的反射点与水平反射界面反射点都位于炮检距的中点;近似认为倾斜反射界面的动校正量等于水平反射界面的动校正量;假定反射面倾角固定且较小等,上述假设一定会造成勘探误差。由于反射点位置和反射面倾角未知,所以理论上无法唯一地确定反射点位置。如果反射波传播的介质的波速一定,从炮点发出的地震波,经反射点后,在接收点被接收,其可能的反射点是椭圆的一部分,但还不能唯一确定反射点;再取炮点和另外一个接收点,其可能的反射点是另外一个椭圆的一部分。如果假定反射面是平面,可以是水平面,也可以是有固定倾角的倾斜平面,该平面在地震波射线平面内是一条直线,该直线一定是两椭圆的公切线。把两椭圆方程和切线方程联立,就可以求解出公切点位置,公切点位置就是反射点位置,这就是用双椭圆确定反射点位置的方法。通过建立模型对勘探方法进行了检验,证实了用双椭圆方法确定反射点位置的有效性。双椭圆方法有一个重要的副产品,就是在确定反射面位置的同时计算出反射面的视倾角。     

用双椭圆方法确定反射点位置

在反射波地震勘探中使用动校正确定反射点位置用到很多假设,如勘探深度要远远大于炮检距;假定倾斜反射界面的反射点与水平反射界面反射点都位于炮检距的中点;近似认为倾斜反射界面的动校正量等于水平反射界面的动校正量;假定反射面倾角固定且较小等,上述假设一定会造成勘探误差。由于反射点位置和反射面倾角未知,所以理论上无法唯一地确定反射点位置。如果反射波传播的介质的波速一定,从炮点发出的地震波,经反射点后,在接收点被接收,其可能的反射点是椭圆的一部分,但还不能唯一确定反射点;再取炮点和另外一个接收点,其可能的反射点是另外一个椭圆的一部分。如果假定反射面是平面,可以是水平面,也可以是有固定倾角的倾斜平面,该平面在地震波射线平面内是一条直线,该直线一定是两椭圆的公切线。把两椭圆方程和切线方程联立,就可以求解出公切点位置,公切点位置就是反射点位置,这就是用双椭圆确定反射点位置的方法。通过建立模型对勘探方法进行了检验,证实了用双椭圆方法确定反射点位置的有效性。双椭圆方法有一个重要的副产品,就是在确定反射面位置的同时计算出反射面的视倾角。     

从图件上量取产状对矿体厚度计算的影响

厚度是矿体圈定和固体矿产资源量估算的重要参数,其计算的精确性主要依据于矿体产状的准确性。目前大量隐伏有色、稀有、稀散、贵金属矿体形态多不规则,矿体边界确定多依据化验测试数据,其产状难以直接测定。在实际生产工作中,多采用从基础图件量取数据确定矿体产状,此方法简便易行。本文通过对比视倾角、伪倾角、真倾角在样品方位、剖面方向和矿体倾向间的不同夹角下计算出的矿体厚度数据,认为用从图件量取的产状数据计算出的矿体真厚度能满足矿产资源量估算的精度要求,能有效减少地质块段法与断面法估算资源量的误差。     

地震勘探在地层倾角较大地区的应用初探

在地层倾角较大地区,尤其是通过钻孔见煤深度推断的地层倾角变化较大地区,钻孔之间的地层及构造变化情况,若仅依靠钻孔资料,可能会得出与事实相反的结论。大倾角地层地区的地震勘探,须解决的地质问题主要有：受构造运动影响,煤系地层被风化剥蚀后,与新生界呈不不整合接触关系的煤层露头点：背斜轴部发育的褶曲、断层以及煤层赋存形态的变化;受大断层的牵引作用,其附近地层倾角变化及小断层的发育情况。在地震资料处理时,对干涉波应采用炮炮计算切除量及去线性干扰模块进行切除：并认为偏移处理中的层速度,做沿层平滑较均方根速度平滑更加合理。在进行解释时,应注意分辨不同的波形特征及断点识别标志。实例表明：地震勘探可以准确地控制单斜地层因断层导致的背斜构造及地层倾角变化情况。     

高倾角地层地震勘探在新疆尼勒克煤田勘探中的应用

尼勒克井田的浅表层地震地质条件差，深部地质构造复杂，地层倾角大。通过建立地质构造模型，反演出高倾角地层的地震记录，针对高倾角地层地震反射波的特点，采用小道距观测，在资料处理方法上着重注意原始资料分析、静校正处理、反褶积测试、叠前偏移技术等环节。该区勘探结果表明：在高倾角地层从事地震勘探，首先要根据地震地质条件作好构造模型及反演记录，着重做好变观措施，其次选取合理的处理模块，做好叠前偏移技术，兼顾干扰波去除，即可获得满意的勘探效果。     

H_0法求动校正量

在多次迭加资料处理中,一般是采用公式计算或采用速度谱法求取动校正量,然而,实践表明,在煤田地震勘探中,采用公式法计算出的动校正量一般偏大,因为煤田地震勘探多是在层状非连续介质中进行的。采用速度谱法则往往因煤田较浅及资料不好而难于求得速度谱,即使求得速度谱也往往因离散性大而影响迭加的效果。因此如何根据煤田地震地质条件的特点,探讨新的求动校正量的方法,就成为     

三维地震勘探技术在潞安矿区的应用

潞安矿区属黄土丘陵地貌,浅层地震地质条件较好,但由于矿区内村庄、工业矿区等地面建筑较多,严重影响数据采集质量。目前潞安矿区三维地震勘探存在的主要问题为：小构造遗漏较多,特别是5m以下的断层和20m以下的陷落柱;陷落柱的解释误差较大,影响巷道及工作面布置;时深转换不准确,煤层底板等高线出入较大;第四系厚度不准。虽然受测区地震地质条件和技术限制存在多解性和误差,但就潞安矿区已开展的三维地震勘探来看,采区三维地震勘探是潞安矿区精细化地质勘查的必要手段,其在煤矿生产的合理设计、采区的合理划分及巷道、工作面的合理布置等方面发挥了重要作用。     

国外地震勘探方法的某些进展

本文介绍了近年来国外地震勘探方法中某些方面的最新进展,主要涉及垂直地震剖面方法和倾角时差校正(DMO).由单偏移距向多偏移距的发展,由单分量向多分量接收的发展是近年来垂直地震剖面方法上的重大进步.倾角时差校正和叠前偏移的发展克服了长期以来存在于地震勘探中的水平叠加理论基础与勘探实践的矛盾,由此发展出了各种较精确且实用的处理方法.     

城市隐伏活断层地震勘探方法研究进展

本文总结了目前城市隐伏活动断层地震勘探方法的最新进展。浅层高分辨率地震勘探是城市隐伏活断层探测手段中最有效、最可靠的方法之一。本文首先总结了地震勘探的基本方法,如地震反射波法、折射波法、面波法、横波分裂法和多波多分量地震勘探方法；其次,针对城市环境干扰大、场地条件复杂的情况．总结了提高浅层高分辨率城市地震勘探抗干扰能力的研究成果；最后,本文展望了相关技术的发展前景。     

浅层地震反射波法在高倾角煤层采空区勘探中的应用

对在高倾角煤层采空区勘探中应用浅层地震反射波法的可行性进行了分析 ,并结合具体工程实例对应用效果进行了评价     

浅层地震勘探多道反射时深转换方法

时深转换是浅层地震勘探多道反射法进行定量解释的关键一步,其转换结果直接影响各有效反射物性界面埋深解释误差的大小。为尽可能减小此类误差,提高各有效反射物性界面埋深解释的可靠性,根据多年浅层地震勘探数据处理经验,结合地质解释工作,从速度参数的提取、时深剖面的转换到地质解释剖面图编制3个方面阐述了浅层地震勘探多道反射时深转换方法,并结合实例进一步分析,为浅层地震勘探工作提供借鉴。     

地震勘探方法在薄覆盖层区城市活断裂探测中的应用

地震勘探方法是当前探测城市活断层的主要物探方法。在新沂市活断层探测中,由于局部地区覆盖层较薄,单单依靠纵波反射法勘探,只能识别出来自于基岩顶面的反射波。一般情况下,根据地震反射剖面上单个同相轴的变化很难判定断层的准确位置及上断点的埋深。横波反射法分辨率高、分层能力强,能够弥补纵波反射勘探的缺点,因此可以提高勘探的精度;另外,该勘探区内个别断裂两侧存在两种不同年代的地层年代差异较大,两者在速度上有着明显的差异,利用地震层析成像法获得的地震速度剖面,能够反映地下速度结构的变化,可以从另一方面揭示浅埋断层的存在。通过对这几种物探方法取得的成果相互比较和综合分析,并结合地质资料得到了理想的物探成果,取得了良好的勘探效果。     

偏移叠加在回放仪上的尝试

目前,我国在煤田地震勘探中广泛应用的多次叠加均以共反射点水平叠加理论为基础。当地层倾角较大时,由于反射界面的倾斜,各叠加道的讯息並非来自同一个反射点,而反射点沿界面的上倾或下倾方向产生位移,並且其位移量随炮检距及地层倾角的增大而增加(图1)。这时,如果仍按水平叠加施工和处理,就满足不了共反射点叠加的条件,而只能是共中心点叠加了,其叠加效果也就不可能很理想。      

建筑密集区高倾角三维地震勘探效果

高倾角地区(地层倾角40～70°)一直是三维地震勘探的难题,特别是在地表建筑物极复杂区(占工区的95%)实施三维地震勘探,显得难度更大。本文从观测系统设计、炮点、检波器的特殊布设及特观设计上,论证了其可行性。对高倾角且建筑物密集区的三维地震勘探进行了探索,并取得了可喜的成果。     

MINI—SOSIE法简介

MINI—SOSIE法是近几年发展起来的一种崭新的浅层高分辨率地震勘探方法。 众所周知,地震勘探是地球物理勘探中的一种主要手段。但是,以往使用的常规地震勘探方法禁区甚多,诸如:浅层勘探效果很差,甚至得不到记录,不能识别薄层和小     

大倾角煤层时深转换精度分析及改进方法

平均速度法是煤田地震勘探中应用最广泛的时深转换方法,但对于大倾角煤层来说,其平均速度横向变化快,插值精度差异大,无法有效保障煤矿智能化开采。通过分析大倾角倾斜煤层模型和实际三维采区,讨论多种平均速度插值方法的精度,并提出相应改进方法。正演模型计算结果表明,克里金法和多项式法直接插值时,生成的煤层底板高程精度受插值点位置影响巨大,无法达到大倾角煤层时深转换精度要求。为此,以叠加速度计算的平均速度为参考,综合多项式、克里金和支持向量机等方法,提出适合大倾角煤层时深转换的改进插值方法。将相关方法应用到二维模型数据和三维实例采区,发现改进方法插值生成的平均速度精度明显提高,插值误差远小于行业标准要求,适合大范围推广应用。     

基于模式识别的非线性地震资料解释方法

常规地震资料解释方法误差较大,已不能满足现代地震勘探解释的需要,这里提出一种基于模式识别的非线性地震资料解释方法,该方法是在地震属性模式分类的基础上,进行非线性降维,然后利用非线性方法反演物性参数.以某工区为例进行计算,结果表明,该方法明显优于常规方法.     

陆丰凹陷复杂断裂带双方位地震资料联合成像技术研究

陆丰凹陷A洼工区面积小，油气储量大，原有采集地震资料分辨率低，多次重处理之后目的层接触关系难以确定，复杂断裂带及陡倾角基底成像模糊，难以满足勘探需要。因此在该区进行了二次三维地震资料采集，采集方位正交。针对同一区块不同方位采集的三维地震资料，分析不同方位地震资料的差异性，针对性的提出使用断层约束的双方位资料联合层析反演技术来求取精度更高的速度场，通过TTI各向异性中的倾角和方位角属性解决不同方位资料陡倾角地层的同相轴错动，提高偏移归位精度，更好地实现双方位资料的融合成像，古近系陡倾角地层成像品质提升明显，地层连续性、信噪比更高，为后续目标评价工作提供可靠的基础资料。     

基于反馈迭代模型的多次波压制方法综述

在油气勘探中,多次波通常被视为影响地震数据处理和解释结果准确性的相干噪声,因此,多次波压制方法研究一直是地球物理勘探领域中的重要研究方向.鉴于自由表面多次波是地震勘探尤其是海上地震勘探资料中最为发育的多次波类型,因此,对自由表面多次波压制方法的研究是十分必要的.目前国内外精度较高且应用广泛的自由表面多次波压制方法即为基...