地震折射波法在郑州市西区浅层勘探中的应用

在城市活断层勘探中,对于面波干扰大、地震反射波法难以开展工作的区域,可尝试利用地震折射波法进行探测,并对折射波法探测的原始记录采用时间项、差异时距曲线和有限差分成像等方法进行综合计算、分析,以探索折射波法在城市活断层勘探中的应用成效。文中针对郑州市须水断层西段浅层地震折射波法勘探记录,利用时间项、差异时距曲线和有限差分成像等计算方法,获取剖面速度结构与界面构造;综合震相特征、计算结果等资料确定主要地层的界面深度和构造特征,3种方法都取得了相近的结论。后又通过在测线上4个钻孔资料的验证,认为3种方法的计算结果与钻孔资料相吻合,说明折射波法勘探在城市活断层探测中的应用是可行的     

高分辨折射勘探技术在浅层反射勘探失效地区的应用——兰州市活断层浅层地震探测实例

浅层反射波法地震勘探是城市活断层探测通常采用的方法,然而特殊的地质构造条件常会使反射波法勘探失效,此时可尝试利用高分辨折射波地震勘探方法。在兰州市活断层浅层高分辨折射地震资料的解释中,笔者以初至时有限差分层析成像方法为主,结合常规折射波资料解释方法,并综合初至折射波走时特征获得了各测线的速度结构和界面构造特征。文中选取SS04-1和SS11-2测线,对其探测结果进行了详细的介绍,由这2条测线各自确定的主要地层界面和构造特征都与测线上的钻探资料具有较好的一致性。文中的探测结果表明:在城市活断层的探测研究中,对于反射波法勘探难以开展的地区,高分辨折射波法勘探技术不失为一种有效的替代方法     

转换型折射波传播规律及其在转换波静校正中的应用研究

纵波震源激发、三分量检波器接收的三分量地震勘探技术是解决复杂油气藏勘探的有效手段.在三分量地震勘探资料处理中,转换波资料处理尤为关键,转换波资料处理的难点之一是转换波静校正.研究了非转换型折射波和转换型折射波传播规律,发现形成PPS转换型折射波的有利条件是上覆介质横波速度比下伏介质横波速度要小很多,提出了基于PPS转换型折射波的转换波静校正方法,并对实际三分量地震资料进行了处理,转换波静校正取得了较好的效果.     

折射波地震记录叠加成像方法研究

多次覆盖折射波地震勘探是用来追踪反射波成像质量较差地区的地质构造或用于追踪深层基底形态及研究基岩面的一种勘探方法.基于折射波理论，用折射地震记录中的折射波对地下折射界面进行成像，应用共深度折射面元叠加成像理论方法，给出用共深度折射面元叠加成像技术对地下折射界面进行成像的速度分析与动校正计算方法，提出一种适用于折射波发育探区的共深度折射点叠加成像方法，最后以模型和实际例子说明方法的正确性和实用性.     

地震勘探研究速度剖面的新途径

现代地震勘探通常借助于声波地震测井(井口附近的震源)、垂直地震剖面、反射波和折射波方法,来研究垂直和近垂直方向的速度分布,而钻孔速度测量的结果又经常用作解释地表长剖面的观测资料(这种类推的可行性并没有进行论证)。近来已经积累了大量的实验资料,证明地质体在横向存在强烈的不均匀性。石油矿产储区勘探的成功与否,在很大程     

利用VSP测井资料确定折射波平均速度的方法

利用ＶＳＰ测井资料确定折射波平均速度的方法孟补在黄玉国柏江玲（辽宁省工程地震勘测研究院沈阳１１０１２１）在地震勘探中折射波作为探查隐伏构造和基底结构的有效手段而被广泛使用。但在资料的反演计算时，目的层以上介质往往需要化为等效均匀层，其有效速度通过分层...     

基于逆虚折射干涉法有效提取近地表弱地震信号

在地震勘探中,地形起伏和近地表速度的剧烈变化会导致地震波旅行时的扰动,通常会通过折射波信息来估算和消除这些扰动.本文在虚折射的基础上提出了逆虚折射干涉法,通过虚折射波场和原始折射波场的互相关,并对所有位于固定相位点上的检波点进行叠加,重构出逆虚折射波场.通过逆虚折射与超级虚折射的叠加,保证了不同偏移距下折射波振幅恢复的一致性,显著提高折射波的信噪比,有效提取弱信号.同时,本文采用反褶积干涉法来压制由于互相关和褶积产生的子波旁瓣的影响,弥补低频和高频能量的损失,改善恢复的折射波场的稳定性和分辨率.该新方法不需要知道近地表复杂速度模型的信息,可以将虚折射的勘探孔径恢复到原始地震记录的最大孔径.合成资料和实际资料的计算结果表明,基于反褶积的逆虚折射干涉法能够从低信噪比的资料中,有效恢复出折射波信息.     

南海北部新生界地层的远偏移距折射波速度特征

南海北部为张裂大陆边缘,在新生代时期经历了复杂的地质演化,具有良好油气勘探前景.本文首次利用南海北部某区域长排列地震数据的远偏移距折射波速度计算方法获得南海北部地层层速度,并进行了分析,此外,还提出了非初至折射波的概念.本方法在共偏移距剖面上识别、拾取折射波层位,得到折射波走时的横向连续变化数据,利用不同共偏移距同一折射波层位的到达时差计算该折射层位的速度结构.该方法在南海北部陆坡某区域地震资料的应用,揭示了新生界地层层速度的整体结构,反映了新生代不同时代地层的速度变化特征,为进一步利用折射层速度资料探讨南海新生代地质演化提供了新的视角.研究表明,与常规初至折射波法相比,远偏移距折射波能够提供更多的地质信息;该方法的初步应用能够对远偏移距折射波的研究提供进一步的视角.     

平面波产生的侧波

一、引言 側波,在地震勘探中常称为折射波,在一般的文献中又常称为首波。“折射波”这名称易和普通的折射波相混,“首波”从其含义說又沒能包括和其本属同一范畴的表面側波。但是在理論研究中,把首波和表面侧波放在一起討論比較方便,故这里就采用“侧波”这名.     

基于模型正演的折射静校正方法研究与应用

随着地震勘探区域地质条件复杂化,静校正在资料处理中的作用日显重要.本文模拟研究了折射渡在不同地质条件中的特性,完成了正演模型下的折射波静校正量计算,并将静校正后记录与理论模型记录对比,分析该方法的准确性,总结折射波静校正方法的技术难点,提出一种更准确优越的解决方法.最后,运用该方法选取最合理的参数,并配合先进的处理软件...     

近地表反射和折射法的进展及应用

针对近地表物质非均质极强、各向异性明显及地形复杂等特点,系统阐述和讨论了近地表折射和反射法的国内外研究与应用进展,认为:1综合利用纵、横波的优势,开展多波多分量联合勘探对提高浅层地震勘探的精度和分辨率具有重要作用;2现在的浅层地震勘探主要是对地震剖面进行解释,容易忽略一些隐含的地质异常现象,属性提取技术是充分提取地震信息,进行全面综合解释的有效手段;3开展多层折射介质的观测系统和解释方法研究,尤其是折射层析成像研究,是提高多层折射介质成像精度的途径;4开展黏弹性、双相和各向异性介质的地震反射与折射波法研究是提高近地表地震勘探成像和物性参数提取精度的新思路.     

Retrieval of super‐virtual refraction by cross‐correlation

Topography and severe variations of near‐surface layers lead to travel‐time perturbations for the events in seismic exploration. Usually, these perturbations could be estimated and eliminated by refraction technology. The virtual refraction method is a relatively new technique for retrieval of refraction information from seismic records contaminated by noise. Based on the virtual refraction, this paper proposes super‐virtual refraction interferometry by cross‐correlation to retrieve refraction wavefields by summing the cross‐correlation of raw refraction wavefields and virtual refraction wavefields over all receivers located outside the retrieved source and receiver pair. This method can enhance refraction signal gradually as the source–receiver offset decreases. For further enhancement of refracted waves, a scheme of hybrid virtual refraction wavefields is applied by stacking of correlation‐type and convolution‐type super‐virtual refractions. Our new method does not need any information about the near‐surface velocity model, which can solve the problem of directly unmeasured virtual refraction energy from the virtual source at the surface, and extend the acquisition aperture to its maximum extent in raw seismic records. It can also reduce random noise influence in raw seismic records effectively and improve refracted waves’ signal‐to‐noise ratio by a factor proportional to the square root of the number of receivers positioned at stationary‐phase points, based on the improvement of virtual refraction's signal‐to‐noise ratio. Using results from synthetic and field data, we show that our new method is effective to retrieve refraction information from raw seismic records and improve the accuracy of first‐arrival picks.     

Non‐uniqueness with refraction inversion – the Mt Bulga shear zone

The tau‐p inversion algorithm is widely employed to generate starting models with many computer programs that implement refraction tomography. However, this algorithm can frequently fail to detect even major lateral variations in seismic velocities, such as a 50 m wide shear zone, which is the subject of this study. By contrast, the shear zone is successfully defined with the inversion algorithms of the generalized reciprocal method. The shear zone is confirmed with a 2D analysis of the head wave amplitudes, a spectral analysis of the refraction convolution section and with numerous closely spaced orthogonal seismic profiles recorded for a later 3D refraction investigation. Further improvements in resolution, which facilitate the recognition of additional zones with moderate reductions in seismic velocity, are achieved with a novel application of the Hilbert transform to the refractor velocity analysis algorithm. However, the improved resolution also requires the use of a lower average vertical seismic velocity, which accommodates a velocity reversal in the weathering. The lower seismic velocity is derived with the generalized reciprocal method, whereas most refraction tomography programs assume vertical velocity gradients as the default. Although all of the tomograms are consistent with the traveltime data, the resolution of each tomogram is comparable only with that of the starting model. Therefore, it is essential to employ inversion algorithms that can generate detailed starting models, where detailed lateral resolution is the objective. Non‐uniqueness can often be readily resolved with head wave amplitudes, attribute processing of the refraction convolution section and additional seismic traverses, prior to the acquisition of any borehole data. It is concluded that, unless specific measures are taken to address non‐uniqueness, the production of a single refraction tomogram that fits the traveltime data to sufficient accuracy does not necessarily demonstrate that the result is either correct, or even the most probable.     

岩土层速度结构回折波探测原理与方法

岩上层波速有随深度增加的总趋势。用浅层折射法记录到的折射波均属回折波。本文采用垂向速度梯度为不同正的常数多层水平层状介质模型，推导出回析波正反演公式，有简单解析表达式，据此解释的实测剖面，与验证孔波速测井资料相当吻合。表明在岩土层保持天然结构和横向比较均匀地区，回折波探测方法有良好应用前景。     

基于相邻虚拟道叠加的超虚折射干涉法及其在广角OBS折射波增强中的应用

广角地震的远偏移距折射初至含有地下深层的信息,提高远偏移距折射波信噪比能够有效提高初至拾取精度,对于深部结构的层析速度建模十分有利.超虚折射干涉法基于干涉原理对远道折射波进行增强,它在炮点和检波点都非常密集的情况下效果较好.然而,在应用于台站间距较大且环境噪声较强的广角海底地震仪(OBS)观测时,该方法对折射波的增强能力不足,而且容易产生虚假波形,造成增强后的折射波信噪比仍然较低.针对这种情况,本文提出基于相邻虚拟道叠加的超虚折射干涉法,通过叠加相邻虚拟道来提高远道与近道互相关的准确度,以达到稳定增强远道折射波信噪比的目的.理论实验和实际资料测试均显示,基于相邻虚拟道叠加的超虚折射干涉法在台站间距较大和信噪比较低的情况下能够准确构建虚拟道,且增强后的波形同相轴连续程度和信噪比均较高,有利于拾取高精度的折射初至到时.本文方法也可用于增强陆上炮间距较大的广角地震数据折射波.     

人工源宽角地震实验的谱元法模拟和逆时偏移成像方法研究

人工源宽角反射(折射)地震资料具有偏移距较大、信噪比较低等特点,通常用于地震波走时反演重建地壳速度结构。逆时偏移成像方法作为勘探地震学领域获取地下构造形态的有效手段之一,可以有效弥补走时反演方法的不足。本文针对大偏移距宽角反射(折射)地震实验,利用四边形网格谱元法进行波场模拟,结合了有限元法的灵活性和谱方法的指数收敛性,高效且高精度获取模型合成地震记录,后采用逆时偏移成像方法将合成地震记录偏移归位,获取地壳几何结构,验证了逆时偏移成像方法在宽角地震资料处理及结果解释中的适用性,为后期实际地震资料的偏移成像提供了理论依据和支持。     

多小波方法及其在深地震测深数据去噪中的应用

在宽角反射/折射地震测深数据处理中,仍多用基于傅里叶变换的滤波方法和小波去噪方法。鉴于傅里叶方法对稳态信号很有效但对非稳态的地震信号效果不佳的状况以及小波不能同时具有正交性、紧支性、对称性,本文给出了基于多小波的去噪方法,多小波具有正交性、对称性、紧支性,克服了传统小波的缺陷。编写了多小波去噪方法的人机交互软件。该软件可以方便快捷地显示宽角反射/折射地震记录截面,进行多小波域的阈值去噪。实例计算结果表明,本文所述方法和编写的软件有效且可行。     

复杂山区初至波层析反演静校正

提高静校正精度是取得复杂山区良好地震成像的一个重要条件.而建立在水平折射面假设基础之上折射波静校正方法,无论是假设前提还是实际应用效果,都不适应于地表剧烈起伏,速度纵、横向变化大的复杂区.为此本文提出使用初至波层析反演静校正方法,即利用地震记录中初至旅行时反演出表层速度模型,计算出炮点和检波点的静校正量.通过正演模拟数据和实际资料的验证,很好的解决了复杂地表引起的静校正问题.     

复杂介质结构中折射界面的哈格多恩原理波前成像

在城市活断层探测中 ,浅层结构常常表现为强烈的非均匀性 ,界面横向强烈起伏 ,层内速度变化较大 ,传统的基于平界面均匀层模型的折射资料处理方法不能适用。研究开发能应用于复杂介质结构中折射资料处理的方法就显得十分必要。文中基于惠更斯原理 ,用波前扩张法对波场作正演计算 ,根据哈格多恩折射波前成像原理 ,在lecomte算法和Hole有限差分计算程序的基础上 ,开发出 1种复杂介质结构中折射资料的处理方法与软件 ,并用此方法处理了福州城市活断层折射探测试验中在义序完成的 2条折射剖面资料。结果表明 :探测区浅层为 3层结构 ,分别为盖层、强风化层和基岩。基岩顶界面的埋深约为 5 8～ 5 2m ,盖层P波速度变化较大