地震勘探实习报告.docx
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地震勘探实习报告
地震勘探实习报告
学号：
班级：
组号：
姓名：
指导老师：
第一章序言
1.1实习日期、地点、测区自然交通条件
1.2实习任务完成情况
1.3浅层地震仪原理及操作简介
第二章地震折射勘探野外施工方法与资料解释
2.1折射勘探野外工作方法
2.2折射勘探资料处理及解释
第三章地震反射勘探野外施工方法与资料解释
3.1反射勘探野外工作方法
3.2反射勘探资料处理及解释
第四章石油地震资料处理解释
4.1工区野外数据的整理及图件编制
4.2工区磁异常的分析及解释
第五章结束语
第一章序言
地震勘探是利用地层与岩石的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常（速度不同），用地震仪测量其异常值（时间变化）并根据异常变化情况反演地下地质构造情况，寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。
在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围（浅、中、深）等方面都有其突出的优越性。
地震波的传播所遵循的规律和几何光学极其相似，波在传播过程中，当遇到弹性分界面时，将产生反射、折射和透射，接收其中不同的波，就构成了不同的地震勘查方法（反射波法、折射波法和透射波法）。
本次地震勘探教学实习所用到的主要是折射波法和反射波法。
1.1实习任务日期、地点、测区自然交通条件
本次磁法实习从8月22日至8月26日结束，共计5个工作日，具体安排如下：
第一天上午工区介绍及野外施工注意事项（上课）
下午地震仪器操作介绍及检波器一致性检验（分组进行）
第二天上午地震勘探折射和反射波原理介绍（上课）
下午反射波一个排列（分组进行）
第三天上午折射波一条测线及反射波两个排列（分组进行）
下午休息
第四天资料数据整理及根据地震记录划分地层
第五天折射勘探反演
图1-1秦皇岛山东堡中国
秦皇岛地处华北通往东北的咽喉要道，是连接华北与东北的交通枢纽，陆海空交通极为方便，京哈，京秦，大秦铁路横贯东西；其港口是我国北方最重要的不冻天然港口，是我国最大的能源输出港，由秦皇岛码头乘船可直接抵达烟台，青岛，上海等我国沿海城市；高速公路，102国道，205国道等各级公路四通八达，乡镇之间交通也非常便利。
秦皇岛山东堡中国地质大学实习站位于秦皇岛市山东堡滨海大道旁，坐落在渤海湾内，站内风景优美，绿化很好，提供学生食宿条件，为学生实习保证了后勤工作。
乘公交车至燕山大学站下车。
步行即到。
（图1-1）
由于本次地震勘探实习时间有限，仅安排了站内实习内容，以浅层地震的折射和反射为主。
同时也进行了由实测的地震记录划分地层和断层的练习。
实习工区为实习基地操场，由于区域较小、测线较短，基本不受区域地质的影响。
1.2实习任务完成情况
本次实习由于时间所限，仅完成一条测线的反射剖面和3个折射的排列。
完成了6号测线的折射勘察和15号线大号点一个反射排列，6号测线大号点两个折射排列。
1.3浅层地震仪原理及操作简介
用于工程地质领域的浅层地震仪（图2），又称工程地震仪。
一般是指勘探深度近数百米范围内的地震勘探仪器。
按其工作原理分计数型﹑波形表示型和信息增强型3大类。
广泛用于矿产、水文地质﹑工程地质等领域。
浅层地震仪常见的有传真式地震仪，它的记录方式是只记录幅度超过一定阈值电平的信号，并用归一的“短划”形式记录在电敏纸上。
一方面通过地震波的非线性变换，将连续的地震信号用幅度比较器转换为脉冲讯号；另一方面用逻辑门对双信号道的信号利用相关波长滤波技术进行处理，可得到记录良好的浅层反射波。
计数型浅层地震仪是通过地震波由检波器1到检波器2的传播时间来得知振动速度的。
即把地震波到检波器1﹑2产生的信号分别作为启停控制脉冲，并用时钟电路提供的计时脉冲，将两个信号的时间间隔数字化，用数字的计时单位直接给出观测值。
波形表示型浅层地震仪主要有光线示波器型和紫外线示波器型﹑阴极射线管指示器型和传真摹写型等。
它的波形显示方式具有直观显示特点，能进行续至波记录，还能提供地震波的动力学特征。
增强型浅层地震仪是一种采用信号叠加的处理方法来改善检出信号的信噪比，以增大探测深度或便于在干扰严重地区进行有效工作。
它测量在同一锤击点多次激发的地震波，将其到达检波器的时刻与各地震界面相对应的相同信号叠加在一起，从而使信号得到增强，而相位紊乱的随机干扰信号随锤击次数增加而趋于互相抵消。
我们本次使用的地震仪器是由GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪。
该仪器能满足折、反射地震勘探、井兼勘探、面波调查等地震监测需要，应用Crystal公司的A/D转换器和高速通过采样技术达到了24位地震仪的精度。
第二章地震折射勘探野外施工方法与资料解释
折射波法是在距震源较远的位置上，观测来自地下经岩层分界面上滑行后返回的折射波。
对于具有多层介质的地层，地震波在地层中传播时在每层介质中的速度不一样，如果某一层的速度大于它上一层的速度，且入射角达到临界角，则会产生折射波，二者的界面为折射面，此时折射波以临界角沿界面滑行，以不变的角度返回地面。
折射波的到达时间与折射面的深度有关，折射波的时距曲线接近于直线，其斜率决定于折射层的波速。
由于折射波要在临界角之后才出现，因此在震源附近观测不到折射波，这个观测不到折射波的区间称为盲区。
示意图如下图2—1所示。
图2—1折射波示意图
折射波法一般使用的观测系统为追逐相遇观测系统，如图5.2所示，当折射波的数据采集完后，需要对采集的数据进行初至拾取和速度计算，然后才能确定深度。
速度和深度的计算利用的是t0差数时距曲线法的原理
首先求界面的的速度
。
求解
的方法用当初至波为直达波时的拐点前一个点和后一个点与原点的平均斜率来求取：
图中指向
点的蓝色箭头即为折射波射线。
当地震波发生折射时，其入射波与界面法线的夹角为
（即临界角）
图2-2差数时距曲线法折射界面示意图
设S点下方的折射面的法线深度h，其对应于两条相遇时距曲线S1和S2上的旅行时t1和t2，当折射界面曲率半径比它埋深大很多时，其值可用t0法求得。
令
T为互换时间，设上层的速度为V1，下层的速度为V2。
利用
经计算得
则有
其中
因此只要求出K和t0两个参数就能够求取任一点的折射深度。
t0可以利用S点两条相遇时距曲线
和
上的旅行时
和
求得。
求K的值首先要求取V2。
令
，经过计算得：
。
2.1折射勘探野外工作方法
浅层折射地震野外工作的工区在中国地质大学北戴河实习站的操场上，采用的是追逐相遇观测系统，根据前几组的工作情况及所作的试验工作，将偏移距分别设置为14m和0m，道间距为1m，并通过多次叠加的方法可得到比较好的观测效果，折射界面比较清晰。
震源采用锤击震源，检波器采用100Hz高频检波器，接收道为24道。
本次工作一共做了两个排列，共放了20炮。
野外工作分测量、仪器、检波、爆炸4个小组，由操作员统一指挥，工作期间，各就各位，分工协作。
下面介绍下测线布置的原则：
地震测线是指沿着地面或海面进行地震勘探野外工作的路线，沿测线观测到的数据经数据处理以后的成果就是地震剖面（时间剖面或深度剖面），它是地震资料解释的基本依据。
因此，测线的布置与了解地下地质结构的关系很大。
在作面积性工作时，测网的密度，不论比例尺大小，都应该保证在按工作比例尺绘制的图件上，剖面线距为1—4厘米。
一般测线布置的基本原则是：
1）测线应尽量为直线。
因为这时垂直切面为一平面。
所反映的构造形态比较真实。
现在由于处理方法的改进，并为了适应各种复杂的地表地形条件，也可以采用弯曲测线进行地震工作。
2）主测线应垂直构造走向、联络测线平行构造走向。
目的是更好地反映构造形态和获取铅垂深度或视铅垂深度，并为绘制构造图提供方便。
同时也可以减少地震波的复杂性，避免大量异常波的出现。
3）测线应尽量通过已有的井位，做好连井连片测线，以利于地层的对比和全区连片成图。
4）测线间距随勘探程度（阶段）的不同，应由疏到密
地震测线的布置主要根据工区地下地质结构以及工区地形而布设。
一般测线布置应尽量为直线，且主测线的方向应垂直地层和构造的走向。
此次折射法实习只设置了一条主测线，是沿着工区内的一条小道，近于东西方向。
地震波的观测系统：
折射波法的观测系统主要有单边观测系统、相遇观测系统、追逐观测系统以及相遇追逐观测系统等。
此次地震勘探实习中，采用的是相遇追逐观测系统。
其示意图如图2—2所示。
其优点是可以利用追逐时距曲线的平行性延长解释区间，判定有无穿透，能较准确的确定时深转换波速。
在激发和接受的过程中有几个主意事项：
1、首先要保证电极垂直深入土中。
2、电极和电缆的接法要正确。
3、敲锤子的时间应当注意不要把导线砸断，同时敲的要有力，以便于得到清晰的折射波。
4、敲锤子的过程中，电缆旁边的人不应走动和大声喧哗，以防止干扰。
2.2折射勘探资料处理与解释
首先根据野外记录将数据进行汇总，确定数据的炮点、偏移距、检波器间距等各种参数。
去除作废的数据，新建一个文档对数据的采集进行说明。
折射资料的整理包括初至时间的拾取、时距曲线的分支检查、综合时距曲线的绘制。
1．初至时间的拾取
初至时间是指最先到达的有效波的时间，也称波的起跳时间。
波的正负起跳取决于仪器。
初至时间的拾取是利用波的对比原则，确定初至波（包括直达波和折射波），读取波的起跳时间。
当某道上的有效波初至不清楚时，可利用相位对比，读取相位的时间，并对改到进行相位校正。
对于相遇炮的记录一定要读取初至时间，而对于追逐炮的记录，当大多数道上的初至不明显时，可读取所有道上的相位时间，而不做相位校正。
图2-3初至的拾取
2．综合时距曲线的绘制及分支检查
把每炮记录的初至时间与检波点位，展布在以点位为横轴，以走时为纵轴的直角坐标系之中，连成曲线支。
将每炮记录上的初至时间都点到同一张图上，可得到具有许多炮点的时距曲线支。
当存在多个折射界面或多个相接的短排列时，由于时距曲线支的众多，因而要求有一张总括的综合时距曲线图，在这张图上用易于辨识的符号标出各个炮点的走时。
故在画完时距曲线图后，应根据互换时间的相等性、追逐时间曲线的平行性、截距时间的相等性等准则进行时距曲线分支检查，把某些曲线支综合成某个要确定的折射界面的时距曲线。
即利用可靠你的控制点作为标准值，其余的点都根据时距曲线支的平行原理移动，使相邻排列的时距曲线首尾相连，组成一支彼此相连的综合时距曲线。
采用同样方法，可以得到另一个方向的的一支综合时距曲线。
这两支相交的时距曲线组成了较长的相遇综合时距曲线。
图2-4折射的时距曲线
2.3资料解释
利用以下公式
可以求得速度
=326m/s；同理可以求得
=337
由时距曲线上可得到T=42.25ms，从而由
，再由
求得V2。
又
，其中
以上具体数据如下表所示
表2-1
t1
t2
t3
t4
t1
t2
t0
θ
1
32.2
0
33
30.5
32.2
20.5
19.1
44.3
2
31.7
3.2
31.7
31
31.7
21
19.1
43.3
3
31.2
6.2
31.5
31.5
31.2
21.5
19.1
42.3
4
31
9.7
31.2
32.2
31
22.2
19.6
41.4
5
30.5
12
30.5
32.5
30.5
22.5
19.4
40.6
6
30
15.5
30.2
32.7
30
22.7
19.1
39.9
7
29.2
18.7
29.7
33.5
29.2
23.5
19.1
38.3
8
28.2
21.2
29.2
33.7
28.2
23.7
18.3
37.1
9
27.7
24.5
28.7
34.2
27.7
24.5
18.6
35.8
10
27.2
25.2
28.2
35
27.2
25.2
18.8
34.6
11
26.7
25.7
27.7
35.5
26.7
25.7
18.8
33.6
12
26
26.2
27.2
35.7
26
26.2
18.6
32.4
13
25.5
26.5
26.7
36.5
25.5
26.5
18.4
31.6
14
25
27.2
26.2
37.5
25
27.2
18.6
30.4
15
24.5
27.5
25.7
37.7
24.5
27.5
18.4
29.6
16
23.7
28.5
25.5
38.5
24.3
28.5
19.2
28.4
17
20.2
29.2
25.2
39
24.2
29.2
19.8
27.6
18
16.5
30
25
39
24
30
20.4
26.6
19
13.5
30.2
24.2
39.7
23.2
30.2
19.8
25.6
20
10
30.7
23.5
40.2
22.5
30.7
19.6
24.4
21
6.5
31.5
23.5
41
22.5
31.5
20.4
23.6
22
3.5
32
23
41.2
22
32
20.4
22.6
23
1
32.2
21.7
42
20.7
32.2
19.3
21.1
24
0
33
21
42
20
33
19.4
19.6
图2-5反演速度与地层图
由以上分析处理可以知道，工区内上覆盖层波速约为330m/s，下伏地层波速约为1880m/s，通过查阅各类岩石速度资料可知，这一波速与花岗岩速度接近，故下伏地层应为花岗岩基底，其顶界面（折射界面）埋深约为3.5m。
第三章地震反射勘探野外施工方法与资料解释
反射波法是在靠近震源的不同位置上，观测地震波从震源到不同弹性分界面上反射回地面的地震波动，研究由不同界面反回来的反射波场，可以解决地下岩层的产状、结构、构造，甚至于岩性等问题。
3.1反射勘探野外工作方法
测线的布置:
测线的布置取决于任务书的要求、测区的地形与地震地质条件，要因地制宜以最少的工作量完成任务书的要求。
主测线的方向，应尽可能地垂直地层或构造的走向，并与地质钻探的测线、其它物探方法的测线重合，以利于各种资料的对比分析和相互补充验证。
在主测线之间，还应适当布置联络测线，以控制成果精度．在作面积性工作时，测网的密度，不论比例尺大小，都应该保证在按工作比例尺绘制的图件上，剖面线距为1—4厘米。
观测系统
观测系统一般可用图示法表示，时距平面图法和综合平面图法。
1）时距平面图法
O1点激发，O2点接收，与O2点激发，O1点接收，反射波传播路径相同，方向相反，旅行时间相等，反射点位置不变，都为某点反射波。
反射波的这种关系称为互换关系，或叫互换原理。
互换时间T12＝T21。
图3-1
2）综合平面图法
优点：
简单，激发点和接收段的相对位置关系明确。
特点：
O2、O3为互换首点，A、B、C为互换尾点；界面水平时，粗线在测线上的投影是反射点位值，投影的叠掩数是覆盖次数；粗线在测线上的投影是连续的，则对地下的观测也是连续的。
图3-2
3）观测系统的类型
图3-3
①简单连续观测系统（a、b、c）：
接收点靠近激发点，能避开折射干扰，便于施工，但面波和声波干扰较大。
②间隔连续观测系统（d）：
有偏移距。
③延长时距曲线观测系统：
可得到障碍物下的界面信息，但不能互换对比、折射干扰、排列长度大于障碍物宽度。
④多次覆盖的观测系统
观测系统：
为了获取共反射点道集、压制多次波等特殊干扰、提高信噪比。
单边和中间放炮。
图3-4无偏移距多次覆盖观测系统示意图
图3-5有偏移距多次覆盖观测系统示意图
表3-1炮道反射点号示意表
炮间距计算公式：
S：
1-单边；2-中间。
覆盖次数n总是小于N/2，最高等于N/2。
观测系统参数的选择：
压制多次波和随机干扰，避开声波和面波干扰，分辨率。
主要包括：
记录道数（N）；偏移距（X1）；覆盖次数（n）；炮间距（γ）；道间距（ΔX）。
（3）激发与接收
激发点的表层浮土应予以清除，使用炸药或震源枪激发，要严格遵守《地震勘探爆炸工作安全条例》，井中激发，要丈量震源深度；如果采用锤击震源，工作时要求把触发开关与大锤的连接线绕过肩部，以免锤击在连接线上。
检波器的固有额率以fo表示，折射波法一般用fo＝10—60Hz的检波器，工作时要平稳垂直并准确地紧埋在地面接收点的位置上，并与电缆正确连接，防止漏电、短路，接触不良、极性接反，埋置前先清除浮土及周围杂草。
仪器的参数选择，应根据噪声背景、激发与接收条件地震地质条件因素，加以综合考虑．此外，工作时应按《规范》要求，对仪器进行道一致性检查。
本次实习站操场反射波法勘探采用单道反射波法，采用的是单次覆盖观测系统，共布置两条测线。
。
图3-6
它的各项参数为：
道间距1m;偏移距25m;检波器道数12；移动距离1m；放炮形式为端点放炮。
3．激发与接收条件：
激发条件：
实习中采用锤击震源，工作时要求把触发开关与大锤的连接线绕过肩部，以免锤击在连接线上，而且落锤要有力，干净利索，不得回弹。
接收条件：
检波器的固有频率以fo表示，折射波法一般用fo＝10—60Hz的检波器，工作时要平稳垂直并准确地紧埋在地面接收点的位置上，并与电缆正确连接，防止漏电、短路，接触不良、极性接反，埋置前先清除浮土及周围杂草。
在进行数据采集前先进性的干扰波调查。
为了消除干扰波，在干扰波严重的地区，设计专门的测线来记录干扰波，以掌握干扰波的特点和分布规律，称为干扰波调查。
一般采用道距为3—5米的小排列，连续接收几个排列，并且不使用混波和滤波，以便清楚地连续追踪出各种规则干扰波。
干扰波调查又译“干扰波研究”，“噪声分析”。
在采集地震数据时，检波器会接收到反射波，折射波，还会接收到声波、面波、50HZ工业电干扰等。
我们可以用检波器组合来压制面波。
用多次覆盖来压制多次波，各种博得时距曲线有一定的相关性，且震动具有一定的延续性，形成扰动带，追踪不到有效波。
3.2反射勘探资料处理及解释
地震资料的整理包括以下环节：
输入、预处理、实质性处理、修饰性处理和输出。
其中预处理部分包括：
数据重排、不正常道炮处理、抽道集；实质性处理包括：
静校正、速度分析、动校正、水平叠加、滤波、反滤波、偏移；修饰性处理有：
振幅均衡想干加强。
由于实习的时间紧迫，而且反射资料处理学习起来比较麻烦，因此，并没有让学生自己对资料进行处理，资料处理的工作是由老师来完成的。
学生只是学习了石油反射地震资料的解释。
地震资料的解释包括构造解释、地震岩性解释和地震地层解释。
构造解释:
包括时间剖面的对比、波场的分析、时间剖面的地质解释、深度剖面与构造图的绘制、含油气远景评价等工作。
该解释方法仅仅局限于寻找构造圈闭油气藏。
地震岩性解释:
利用这几种信息，提取岩性和储集层的特性参数，如流体成分、储集层厚度、速度、孔隙度、密度等。
地震地层解释:
利用这几种信息，分析地震层序和地震相，恢复盆地的古沉积环境，预测生油层和储集层的分布，结合地震波动力学信息，对整个盆地进行岩性预测和油气远景评价，寻找地层油气藏。
所谓地层油气藏是指储集层的岩性横向变化或纵向沉积的连续性中断形成的地层圈闭，油气聚集其中，形成地层油气藏。
本次实习对张学强老师编写的反射波反演软件又一次进行了温习，通过反演6号测线的实测数据得到以下结果（图3-6）。
将反射波转换成自给自收的波形图，可以看到第一层面在25ms附近，通过计算，实际深度大约在3~4米，这与折射的反演结果相近。
图3-6反射波反演结果
第四章石油地震资料解释
地震资料的地质解释就是把地震相转为沉积相，恢复其古地理面貌。
转相时应遵循以下原则：
（1）充分利用已有的钻井、测井、古生物资料，尤其是岩芯分析资料，同地质相分析和测井相分析相互配合和印证；
（2）首先解释具有特殊反射结构和外形的地震相，它们往往代表盆地中的骨架沉积相，如前积地震相，丘形地震相等；（3）可先对有井区或过井剖面进行分析，确定地震相所代表的沉积相；（4）考虑各地震相的古地理位置（可结合地层等厚图）及各地震相的组合关系，以沉积相共生组合和沉积体系理论为指导，恢复盆地内沉积体系类型及展布。
油气预测主要是建立在提取地震波各种信息的基础上，立足于研究地震信息的纵向与横向的相对变化。
信息的相对变化是建立在地震波传播的物理机制和岩石的弹性、粘弹性以及地层的结构特征之上的。
地震相参数是识别地震相的标志。
在区域地震相分析中，最常用的标志包括内部反射结构、外部几何形态、连续性、振幅、频率、层速度等。
4.1时间剖面对比的方法
（1）统观全局，做到心中有数。
对比工作开始之前，首先要收集和分析工区的地质、测井及其它物探资料，了解采集和处理的方法及因素，做到心中有数，如工区内区域构造类型、断层类型等。
（2）从主测线开始对比。
在一个工区有多条地震剖面，应先从主测线开始对比工作，然后从主测线的反射层引伸到其它测线上去。
所谓主测线是指垂直构造走向，横穿主要构造，并且信噪比高、反射同相轴连续性好的测线，它还应有一定的长度，最好能经过钻探井位。
（3）重点对比标准层。
对某条测线而言，可能有几个反射层，应重点对比标准层，所谓标准层是指具有较强振幅、同相轴连续性较好、可在整个工区内追踪的目的反射层。
它往往是主要的地层或岩性分界面，与生油层或储集层有一定的关系，或本身就为生、储油层。
对选出的对比层位，可由浅至深依次编号。
层位代号通常表示为“Tx”形式，字母“T”代表反射波，下标“x”代表具体层位编号，可随意用数字或字母表示，如：
T1、T2、T3…。
（4）相位对比。
一个反射界面在地震剖面上往往包含有几个强度不等的同相轴，选其中振幅最强、连续性最好的某个同相抽进行追踪，这叫做强相位对比，有时反射层无明显的强相位，可对比反射波的全部或多个相位，这称为多相位对比。
（5）波组和波系对比。
波组是指由三、四个数目不等的同相轴组合在一起形成的，或指比较靠近的若干界面所产生的反射波组合。
由两个或两个以上波组所组成的反射波系列，称为波系。
利用这些组合关系进行波的对比，可以更全面考虑反射层之间的关系。
因为从地质观点来说，相邻地层界面的厚度间隔、几何形态是有一定联系的，沿横向变化是渐变的，反映在时间剖面上反射波在时间间隔、波形特征等方面也是有一定规律的。
有时在剖面的某段长度内，因某种原因（如岩性横向变化）有的同相轴质量较差（振幅弱、连续性差），我们可以根据反射波在剖面上相互之间总的趋势，是等时间间隔的，还是逐渐减小、增大的，以好的反射波组来控制不好的反射波组，进行连续追踪。
（7）利用偏移剖面进行对比。
当地质构造比较复杂时，在水平叠加时间剖面上同相轴形态会比较复杂，这时可利用叠加偏移剖面来帮助进行对比工作。
但剖面间的闭合不能用二维移剖面，因为对于沿地层倾向的剖面，反射波可以归位，而对于沿地层走向的水平时间剖面，倾角为零，偏移后反射波位置没有变化，这样在测线交点处反射层就不能闭合。
只有利用三维地震资料，才能使其闭合。
（8）剖面间的对比。
在对时间剖面进行了初步对比后，可以把沿地层倾向或走向的各个
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