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1、2011 研究生入学考试大纲考试科目名称：地震勘探原理 代码802一、 考试要求：理解和掌握地震勘探的基本概念、基本原理、基本方法和重要公式；基本掌握地震勘探数据采集、处理和解释中提高地震信噪比、分辨率和保真度的几种主要方法和实现过程。二、 考试内容：以地震勘探原理作为主要参考书，其它参考书作为辅助资料。考试内容主要包括：1）理解地震勘探中的基本概念和基本原理。如时距曲线（面） 、时间场、组合、多次覆盖、CDP、CMP、CRP、NMO 、DMO 、水平叠加、偏移归位、地震分辨率、调谐厚度、Fresnel Zone、S/N 、AVO、AVA、AVP、EOR、VSP、地震子波、地震波、反射波、折射
2、波、面波、地滚波、直达波、透射波、绕射波、射线理论、费马原理、惠更斯原理、几何地震学、虚震源原理、临界角、斯奈尔定律、平均速度、均方根速度、等效速度、叠加速度、层速度、采样定理、褶积模型、物理地震学、波动地震学、地震波运动学、地震波动力学和波动方程理论等。2）掌握地震勘探中的基本方法和重要公式。如组合法、各种滤波方法、多次覆盖方法、地震频谱分析、Dix 公式、CRP 叠加法、Gardner 公式、地震速度求取法、基本偏移方法、储层厚度求取法、时间平均方程、基本构造解释方法和岩性解释方法、Zoeppritz 方程等。3）基本掌握几种提高地震信噪比、分辨率和保真度的主要方法和实现过程。三、 试卷结
3、构：a) 考试时间：180 分钟，满分：150 分b) 题型结构a: 填空和名词解释(50-60 分)b: 简答题(30-40 分)c: 计算和证明题(20-30 分 )d: 论述题(30-40 分)四、 参考书目地震勘探原理 （上、下）陆基孟主编，石油工业出版社 1993 年版。名词解释:地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况 ,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.惠更斯原理：在弹性介质中，已知 T 时刻的同一波前面上的各个点，可以把这些点看做从该时刻产生子波的新的点震源，经过任何一个T 时刻后，这些子波的包络面就是波 T+T 时刻到达
4、的新的波前面。菲涅尔原理：从同一波阵面上的各点所发出的子波，经传播而在空间相遇时，可以相互叠加产生干涉现象，因此该点观测的是总扰动。费马原理：地震波沿射线的旅行时与沿其他任何路径的旅行时相比为最小，也是波沿旅行时最小的路径传播。叠加原理：震源和检波器的位置可以互相交换，此种情况下，同一波的射线路径保持不变.可用于均匀各向同性的完全弹性介质，也可用于任意形状界面的弹性介质，不均匀介质和各向异性介质。波前上任意一点都向该点波前的方向前进，这种垂直波前的线称为射线波前：波速分界面上，各点开始震动的点的面波后：波速分界面上，各点振动刚好停止的点的面波面：介质同相轴所组成的曲面波前：某一时刻介质中各点刚
5、好开始振动，这一曲面叫波前，也叫波阵面。波后：某一时刻介质中各点的振动刚好停止，这一曲面叫波后，也叫波尾。波面：把某一时刻介质中所有相同状态的点连成曲面,这个曲面就叫做这个时刻的波面，也叫等相面。波线：在适当的时候，认为波及其能量沿着某一条路线传播，这条路线称为波线，或射线。振动曲线：某质点在不同时刻的位置关系波形曲线：在某一时刻不同质点的位置关系振幅：在振动图形上极值的大小称为振幅。均匀介质：反射界面以上的介质是均匀的，即地震波传播速度是一个常数，当界面是平面，界面可以是水平的或倾斜的层状介质：指地质剖面是层状结构的，在每一层内速度是均匀的，但层与层之间速度是不相同连续介质：在界面两侧介质
6、1 和介质 2 的速度是不相同的，有突变，但界面上部的覆盖层的地震波速度不是常数，而是连续变化的，“屏蔽效应”： 由于剖面中有速度很高的厚层存在，引起不能在地面接收到来自深层的反射波，这种现象叫做“屏蔽效应” 。 （如果高速层厚度小于地震波波长，则无屏蔽作用）水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号 ,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差 t1 得到 x/2 处的 t0 时间,这一过程叫动校正或正常时差校正.各道由于离开激发点距离不同而产生的波到达时差
7、的大小，以便从实际观测到波至时间中减去这部分时差，只保留与界面深度有关的那部分时差，波的实际传播时间减去炮检中点 M 处的自激自收时间就为动校正量多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法 ,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系，他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.地震分辨率：可分辨的最小地层厚度或最窄的地质体的宽度。前者称为地震垂向分辨率，后者称为地震横向分辨率。水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的
8、地质体,其值为根号下 0.5h.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间 t 与观测中点相对于激发点的距离 x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间 tom 之差.绕射：当地震波通过弹性不连续点（地层的间断点、地层的尖灭点、不整合接触点、断层的棱角点等）时，如果这些地质体的大小与地震波的波长大致相当，则这种不连续的间断点可以看作是一个新震源。新震源产生一种新的扰动向弹性空间四周传播，这种波在地震勘探中称为绕射波，这种现象称为绕射。绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点 ,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫
9、绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理 ,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻 tk 各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第 i 个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波 ,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角 ,条件为: 上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源
10、产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。爆炸时产生的尖脉冲，在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播，当传播到一的距离后，波形逐渐稳定，我们称这时的地震波为地震子波。正常时差的定义 第一种定义:界面水平情况下,对界面上某点以炮检距 x 进行观测得到的反射波旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射波旅行时之差,这纯粹是因为炮检距不为零引起的时差. 浅层时距曲线陡，深层时距曲线缓。第二种定义:在水平界面情况下,各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时间差.倾角时差：当界面倾斜时，炮检距相同，但相邻反射点传播时间不同而产生的角度差由激发点两侧对
11、称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差。这一时差是由于界面存在倾角引起的。多次波类型(Type)：全程多次波：在某一深度界面发生反射的波经过地面反射后，向下在同一界面上又发生反射，并来回多次。非全程多次波 (层间多次波/部分多次波) ：经过地下两个或两个以上界面反射的多次波，如声波的回响共鸣。虚反射：第一次反射发生在地表或低速带底面或潜水面下面的多次反射波。填空:1.垂直分辨率指沿垂直方向分辨薄层的能力,他的极值为 a/4.2.倾斜界面共炮点反射波时距曲线形状为双曲线,极小值点坐标为(-2hsin,2hcos/v)或(2hsin,2hcos/v),绕射波极小点坐标 (L,根号下(L 平方+h
12、 平方)+h/v)3.地震反射界面是一个波阻抗存在差异的界面.4.折射波形成条件是上覆地层速度小于下覆地层的速度和达到临界角 c,盲区半径是 2htanc.5.当测线为任意方向时,界面真深与法线深度的关系为 Hz=h/cos(其中 Hz 为界面真深度,H 为法线深度, 为真倾角)6.反射波振幅大小取决于反射界面反射系数的绝对值,到达时间取决于界面的深度与波的速度,极性正负取决于反射系数的正负. 7.地层的吸收作用使地震记录的分辨率降低.8.组合检波是利用波与干扰波传播方向有差别来压制干扰波的.简答:1.简述地震勘探原理地震勘探根据岩石的弹性差别进行工作的,波遇到障碍物会发生反射和透射,折射.通
13、过测反射波和透射波的性质,可以确定障碍物的距离.地震勘探是人工激发地震波.通过在地面布置测线,接收反射波,然后进行一些处理,从而来反映地下构造情况,为寻找油气和其他勘探目的的服务,生产工作包括三个环节:1 野外数据采集 2 室内数据处理 3 地震资料解释,与其他方法相比,具有高精度的优点,但耗资大.2.有效波与干扰波的区别?分别用什么方法压制?1 有效波与干扰波在传播方向上有可能不同,可以用组合检波来压制.2 有效波与干扰波在频道上有差别,可以采用频率滤波来压制,即带通滤波.3 有效波与干扰波在动校正后在剩余时差可能有差别,可以采用多次叠加来压制.4 有效波与干扰波在他们出现的规律上可能有差别
14、,也可以用组合方法来压制.3.写出水平叠加剖面的形成过程,并指出有何缺陷?1 地震资料采集 2 进行室内的解编,即将资料转变为道序形式和处理系统内部格式表示的数据形式 3 道编辑,删除废炮,废道及类脉冲等非期望波.4 观测系统的定义5 切除处理 6 静校正,消除地形等的影响 7 滤波 8 振幅校正 9 反褶积,提高分辨率10 速度分析和动校正 11 水平叠加,这便是水平叠加剖面的形成过程. 其缺点是:当界面倾斜时,我们按共中心点关系进行抽道集,动校正,水平叠加,其实并不是真的共反射点叠加,在剖面上存在绕射波没有收敛干涉带没有分解,凹转波没有归位等问题.叠加部总是把界面上反射点的位置显示在地面,
15、共中心点下方的铅垂线上,水平界面时与实际情况符合,倾斜时与情况不符.4.影响水平叠加效果的因素有那些?多次覆盖参数的选择,动校正速度的大小,地层本身的性质.5.在地震剖面上常见的异常波识别标志有那些?常见的异常波有三种即岩性突变点,有关的绕射波,断面处出现断面反射波和凹界面产生的回转波.绕射波同相轴经动校正水平叠加后为曲线.而反射波经动校正后为一条直线,断面反射波在地震剖面上表现为同相轴断开，数目突增减或消失,同相轴突变,反射零乱或出现空白带和标准反射波同相轴发生分叉,合并,扭曲.强相位转换等现象.回转波在剖面上主要表现为蝴蝶结状同相轴交逆叉.6.地震反射界面的地质意义是什么?地震反射界面指波
16、阻抗存在差异的界面,他不能完全反映岩性存在差异的界面,但是能反映一些岩性突变点,如不整合面,断续,以及凹界面等,从而帮助查明地下构造.7.简述费马原理与惠更斯原理?并用费马原理证明地震波反射定律费马原理:波在各种介质中传播遵循时间最短原理, 可用数学上求最小值方法,利用费马原理证明地震波反射定律.惠更撕原理:波前传播至一位置,可以看作一个新的波源 ,每个质点都激发球面波向前传播.8.检波器组合能压制那类干扰波?为什么?检波器组合可以压制与有效波方向上有差别的干扰波,首先检波器组合可以使信号增强,但有效波增强幅度大,干扰波相对得到压制,其次,检波器组合可以使通放带变窄,则相应压制带就变宽了,所以说可以压制方向存在差别的干扰波.9.简述地震记录面貌的形成物理过程,学写出制作人工合成地震记录的过程及他的作用.地震记录面貌形成过程,人工合成地震记录指地震子波 s(t)和各个地层界面的反射系数随界面双程垂直时间 t 的变化 R(t),来计算反射率地震记录 x(t).
