地球物理勘探(王永刚)06 第一节 野外工作概述.ppt
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1、地球物理系 王永刚,地震资料采集方法与技术,地球物理勘探,课 程 内 容,第1章 绪论 第2章 地震波运动学理论 第3章 地震资料采集方法与技术 第4章 地震波速度 第5章 地震资料解释的理论基础 第6章 地震资料构造解释,第一节 野外工作概述 第二节 野外观测系统 第三节 地震波的激发和接收 第四节 低(降)速带测定和静校正 第五节 地震组合法 第六节 共反射点叠加法,第3章 地震资料采集方法与技术,第一节 野外工作概述,一、陆地施工基本情况介绍 1、试验工作 2、生产工作过程 3、干扰波的调查方法 4、干扰波的类型和特点 二、海上施工基本情况介绍 1、工作概述 2、特殊干扰波 3、海上震源
2、 4、海上定位,第一节 野外工作概述,一、陆地施工基本情况介绍 1、试验工作 具体的试验内容根据地质任务、工区的地质构造特点、干扰波情况、地震地质条件以及以往的勘探程度来拟定。试验的项目通常有: 干扰波调查,了解工区内干扰波类型与特性。 地震地质条件调查,了解低速带的特点、潜水面的位置、地震界面的存在与否、地震界面的质量如何(是否存在地震标志层)、速度剖面特点等。 选择激发地震波的最佳条件,如激发岩性、激发药量、激发方式等。 选择接收和记录地震波的最佳条件,包括最合适的观测系统、组合形式和仪器因素的选择等。,第一节 野外工作概述,2、生产工作过程,地震队的组成 队长及指导员总体负责及协调关系
3、测量组测量及标明桩号 放线班布置排列 钻井班钻激发井孔 爆炸组接收仪器组指令,激发地震波 仪器组指挥现场作业并记录地震波 施工组检查施工质量,完成施工日志 现场处理组采集数据的现场处理 后勤组保障设备的正常运转及职工的餐宿,第一节 野外工作概述,通常,生产工作的基本内容及步骤包括: (1) 地震测量测量是地球物理勘探工作的基础和先行,其主要任务是根据野外施工设计方案,应用测量设备和相应的测量方法,将勘探部署图上的点、线、网放样到实地,为物探的野外施工、资料处理和解释提供符合一定要求的测量成果和图件。地震观测排列上的炮点和检波点的布设一般采用量距导线、红外测距导线、实时差分GPS (Global
4、 Positioning System)定位等技术。,第一节 野外工作概述,(2)地震波的激发陆上地震勘探的震源类型:炸药震源和可控震源。激发方式:炸药震源的井中激发、土坑等。激发井深:潜水面以下13米。激发药量:几公斤至十几公斤。激发时必须严格做好安全警戒工作。,第一节 野外工作概述,(3)地震波的接收实现方式:检波器、排列和地震仪器。在各检波点上准确埋置检波器,连通电缆,仪器操作员通知爆炸组放炮,在发出爆炸信号的同时,启动记录系统。每天所获得的地震记录、填写的班报等原始资料,经整理后交计算中心进行资料处理。,法国SN388数字地震仪,第一节 野外工作概述,三分量数字检波器,Cross-li
5、ne,In-line,水中使用的压力检波器,三分量数字检波器的方向定位,凿眼,插检波器,矫正方向,三分量数字检波器安置过程,第一节 野外工作概述,3、干扰波的调查方法 在生产实践中,通常采用以下几种观测方法来了解干扰波的类型、性质及其特点。 (1)小排列 采用35米道距、土坑爆炸的小排列,并使用不混波,不加振幅控制,宽频带等仪器因素进行连续观测,其目的是连续记录、追踪各种规则干扰波,分析研究干扰波的类型和分布规律。,右图是采用小排列观测方法获得的干扰波调查记录,从该记录上可以看到浅层折射波、声波和几组面波等规则干扰波。对记录数据进行量化分析,可以得到这些干扰波的视周期、视速度等基本特征参数。,
6、没有做任何滤波处理的单个检波器接收的炮记录,使用数字组合方式进行去噪处理后的炮记录,第一节 野外工作概述,(2)直角排列 直角排列的观测方式如下图所示,适用于不知道干扰波传播方向的情况。将排列布置成“T形” ,激发点O距A点一定距离,从记录上求得两个方向各自的时差t1和t2,在图上沿两个方向按一定比例尺标出矢量,各自的方向指向时间增大方向,求合矢量,其方向近似为干扰波的传播方向。,第一节 野外工作概述,(3)三分量检波器观测法 在井孔地震(VSPVertical Seismic Profile 垂直地震剖面,CWSCross Well Seismic 井间地震)观测或地面多波勘探时,使用三分量
7、检波器接收到的记录,可以识别波的类型和传播方向以及提取多种地震参数。三分量检波器可视为在同一点上沿三个轴向安置三个垂直检波器,三个轴向的取法可以是XYZ正交型,也可以是540正交型。 在分析三分量检波器的观测资料时,应抓住波的射线方向、质点振动方向和检波器轴向间的相互关系,并考虑某个波到达检波器时引起的位移分量的大小及其方向。,第一节 野外工作概述,(4)环境噪声调查 在高分辨率地震勘探中,环境噪声是主要的噪声。环境噪声调查大致可分成以下三类:环境噪声基本情况调查用单个检波器,不滤波、不放炮,在不同环境条件(如公路、堤坝、耕地、树林、居民点等)下记录噪声并分析记录的振幅谱;组合对环境噪声的作用
8、在相同的条件下,分别采用组合与不组合用同样数目的检波器进行记录。对观测结果做振幅谱分析,比较组合对噪声的衰减情况;生产条件下的噪声调查选择有代表性的记录分析初至波到达前的噪声振幅谱,对目的层附近的时窗内做振幅谱分析,比较两者的振幅谱,估算不同频率的信噪比,有助于采集参数的最佳确定。,第一节 野外工作概述,4、干扰波的类型和特点 (1)规则干扰 指具有一定主频和一定视速度的干扰波,如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。 面波(Rayleigh surface wave):在地震勘探中也称为地滚波,存在于地表附近,振幅随深度增加呈指数衰减。其主要特点:频率低:几Hz20Hz;频散(Dispersio
9、n):速度随频率而变化;低速:100m/s 1000m/s,通常为200m/s500m/s;质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。面波时距曲线是直线,记录呈现“扫帚状”,面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。,面波的压制方法: 选择适当的激发条件:激发岩性:疏松地层容易产生较强的面波;激发深度:越深面波越弱;采用组合法压制面波;选择适当的观测系统避开面波;频率滤波:利用面波与有效波的频谱差异。,群速度和相速度 相速度:特定相位(如波谷或波峰)的传播速度。 群速度:一个波列能量(包络)传播的速度。,第一节 野外工作概述,声波:在坑中、浅水池中或干井中爆炸,都会出现强烈的声波。声
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