第四章地震波的速度§4.1地震波速度的影響因素§4.2各種速度的概念§4.3速度的求取方法§4.4各種速度間的關(guān)系及其用途§4.1地震波速度的影響因素一、巖石的彈性對速度的因素二、巖性的影響三、密度的影響四、孔隙度的影響五、埋深和壓力的影響六、構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代的影響七、頻率和溫度的影響八、孔隙流體的影響沉積巖中速度分布的規(guī)律一、彈性常數(shù)的影響縱波速度：橫波速度：

大指示油氣利用縱橫波速度比、泊松比可以有效勘探 天然氣。二、巖性的影響巖性是影響地震波速度最明顯的因素。同一種巖石的速度具有一定的變化范圍；不同種類的巖石其速度分布范圍互相重疊；火成巖的速度最大；變質(zhì)巖次之；沉積巖最低，但變化范圍最大。利用速度的變化判別巖性——速度巖性預(yù)測。巖石類型速度（米/秒）沉積巖1500~6000花崗巖4500~6500玄武巖4500~8000變質(zhì)巖3500~6500各類巖石的速度范圍巖石或介質(zhì)速度Vp（km/s）波阻抗(g/s.cm2)

╳10

?巖石或介質(zhì)速度Vp(km/s)波阻抗(g/s.cm2)

╳10

?空氣0.2~0.36~0.004致密砂巖1.8~4.040~112風(fēng)化層0.1~0.51.2~9白堊1.8~3.536~90礫石、干砂0.2~0.32.8~16泥質(zhì)頁巖2.7~4.865~135砂質(zhì)粘土0.3~0.93.0~18石灰?guī)r白云巖2.5~6.058~180濕砂0.6~0.83.8~19石膏無水石膏3.5~4.577~110粘土1.2~2.518~55泥灰?guī)r2.0~3.545~100石油1.3~1.412~15冰3.1~3.630~35水1.43~1.5914~16鹽巖4.2~5.558~120疏松砂巖1.5~2.527~60不同巖性的沉積巖和介質(zhì)速度變化范圍三、密度的影響密度和速度是緊密聯(lián)系的，對于巖石來說：密度越大，速度越大。加德納(Gardner)公式：對于完全充水飽和巖石，其縱波速度與巖石密度之間的定量關(guān)系為：ρ=0.31xV0.25式中：V的單位為m/s，ρ的單位為g/cm3四、孔隙度的影響孔隙度的增加將引起密度的降低ρ=φρf＋(１-φ)ρm

ρf

—孔隙流體的密度ρm—巖石骨架的密度從而使得地震波的速度降低，使得巖石的速度小于組成巖石的礦物的速度。Wyllie（時間平均）公式：1/V=φ/Vf＋(１-φ)/Vm

修正公式：1/V=cφ/Vf＋(１-cφ)/Vm

當(dāng)巖石壓力為4.13x107帕斯卡時，流體壓力為巖石壓力一半時c約為0.85。分選好的顆粒經(jīng)過自由堆積形成的沉積，孔隙度達(dá)到45%到50%。五、埋深和壓力的影響埋深和壓力增加使速度增加，但速度的變化梯度減小。孔隙度減小彈性常數(shù)增加經(jīng)驗公式：V=2x103(ZR)1/6V（速度）—m/s，Z（深度）—m，R（電阻率）—Ω/m

深度相當(dāng)成分相似的巖石，年代越老，速度 越大；七、頻率和溫度的影響在地震勘探所使用的頻帶范圍內(nèi)，縱波和橫波的速度與頻率無關(guān)，即不存在頻散。速度隨溫度有輕微變化：每升高100℃，速度降低5~6％。地溫梯度：每變化百米深度所引起的變化的 溫度。六、構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代的影響地質(zhì)年代可看成是各種構(gòu)造運動總效應(yīng)的度量。構(gòu)造運動劇烈的地區(qū)，地震波的速度變化較大。八、孔隙流體孔隙流體性質(zhì)影響縱波的速度和反射系數(shù)，不影響橫波；孔隙中含有水、油、氣時，速度將依次降低；縱、橫波速度比是研究孔隙流體性質(zhì)的有利參數(shù)。巖性孔隙度%密度g/cm3速度m/s反射系數(shù)頁巖2.254300砂巖2.655200?0.13含氣砂巖102.412510?0.23含氣砂巖202.071610?0.49不同孔隙的砂巖與頁巖的物性參數(shù)九、沉積巖中速度分布的規(guī)律縱向上成層性：受地層的沉積順序和巖性特點的影響。遞增性：速度與深度、地質(zhì)年代有關(guān)；橫向上方向性：橫向上地質(zhì)構(gòu)造、沉積體能量、沉積相的變化等。分區(qū)性：平面上速度的分區(qū)、分帶。巖石中的匪地震波轉(zhuǎn)哄播速度是澆反映巖石通性質(zhì)和地乓質(zhì)構(gòu)造分床析的重要基參數(shù)。研防究影響速喜度的地質(zhì)韻因素，掌硬握沉積剖亦面中的速松度分布規(guī)段律對于地頸震勘探通況過測定地耽層的速度這來劃分巖傻性、推測卻區(qū)域的巖族性變化、僑確定沉積扁體系和沉蜓積環(huán)境有滅重要的意蒙義。在有形利的條件壯下，借助口速度資料卷可以直接來尋找油氣館藏?！?.比2各種速度炊的概念一、平均降速度（Ave帳rag孕eV妻elo喬cit石y）一組水平爸層狀介質(zhì)銳中某一界仙面以上介今質(zhì)的平均截速度就是判地震波垂暴直穿過該洽界面以上梅各層的總婆厚度與總尖的傳播時呀間之比。式中hi和vi分別是每紡一層的厚攪度和速度薪。二、均隔方根速撐度VR把水平劃層狀介瞇質(zhì)情況肝下的反集射波時家距曲線評近視地往看成雙死曲線，隔求出的禍速度就云是這一兩水平層豬狀介質(zhì)胸的均方資根速度獵。對于水廟平層狀貸介質(zhì)，反射波時虧距關(guān)系為午：均方根盼速度的區(qū)定義均方根速衡度的意義酬還可以這撇樣說明：座把各層的兵速度值的泰平“方”按時間籌取其加權(quán)姿平“均”值,拖而后取幅平方“根”值，芝要注意垮其中速租度較高錦的層所子占比重傘要大，辯表明這狗種近似娛在一定誦程度上百考慮了茅射線的約偏折。三、等洲效速度前面已殿經(jīng)推導(dǎo)膛出傾斜黑界面、貌均勻覆撫蓋介質(zhì)捐情況下歇的共中船心點反浪射波時讀距曲線陳方程：如果引入哨符號束；吃稱為傾前斜界面均編勻介質(zhì)情樸況下的等筑效速度。等效速度委的意義傾斜界面雪情況下共爪中心點道醒集的疊加甜效果存在嗓兩個問題厲：即反射期點分散和陶動校正不鄭準(zhǔn)確。引姿入等效速穴度后,用櫻按娛水平界面怨動校正公犯式，對傾挺斜界面的恒共中心點稼道集進(jìn)行始動校正，癢可以取得懷很好的疊仔加效果，聰沒有剩余欺時差。但且不應(yīng)忘記賢，從地質(zhì)摟效果來說懶，反射點媽分散的問紅題，并沒掉有解決，咬這個問題洋只有用偏洪移疊加才勵能妥善解踢決。四、疊加豪速度V疊加速班度的概烈念：動纏校正過呀程中選司用不同垂的速度桑值Vi進(jìn)行校古正，其體中某個Vi能使得雙滋曲線型的交同相軸校雞正為直線謎，這時的Vi就是該同估相軸對應(yīng)秩反射波的疊加速強(qiáng)度?；蛘哒f宣使疊加效禍果最好的革速度就是畫疊加速度渣。——腸速度分翼析的基鍛礎(chǔ)。疊加速度次與其它速擇度的關(guān)系在一般情渾況下（包崖括水平界咐面均勻介糞質(zhì)、傾斜平界面均勻稅介質(zhì)、覆交蓋層為層軟狀介質(zhì)或嫌連續(xù)介質(zhì)攜等），都漆可將共中帥心點反射靠波時距曲澇線看作雙競曲線，用年共同的式屆子來表示蜘：式中V為疊加農(nóng)速度。對于不殊同的介齊質(zhì)結(jié)構(gòu)蔬,V就有具暮體的意便義，例孔如對傾斜界倚面均勻序介質(zhì)V就是等胡效速度，對水平氧層狀介遞質(zhì)V就是均趁方根速喪度VR，等等。構(gòu)造方程式V=f(Vi)水平單層

傾斜單層

水平多層

傾斜平行多層傾斜非平行多層用迭代射線追蹤方法V1不同介質(zhì)蛛結(jié)構(gòu)所對咸應(yīng)的疊加盆速度疊加速家度與其恐他速度爬的關(guān)系均勻水順平地層脈：V=Vav=V1水平層狀詞地層：V=VR傾斜地層賞：V=Vφ=V/盯cos艦φ平行傾國斜多層蛋：V=VR/co把sφ其它地層惠：利用射扭線追蹤等買技術(shù)五、層速黎度穩(wěn)定沉積摩環(huán)境、巖胡性和巖相小下的速度找趨于穩(wěn)定披的數(shù)值，鋸稱為層速左度Vn。Vn所對應(yīng)的撲沉積地層撫具有一定示的厚度，Vn數(shù)目遠(yuǎn)竹小于實齡際地質(zhì)瓦上分層釣數(shù)目。層速度追的應(yīng)用?。貉芯匡湈r性、標(biāo)沉積相功、孔隙翅流體性柱質(zhì)等。§4.3測定速度璃的各種方千法一、影泊響速度花分析精挪度的因身素各種校正態(tài)的隨機(jī)誤店差表層速度拖分布不均臘勻地震波帖之間的扔干涉大傾角溉地層、囑復(fù)雜構(gòu)沫造觀測方式逢、觀測誤榮差二、測籮定速度禍的方法測定地閘震波傳見播速度咽的方法賺基本上譜可分為認(rèn)以下幾慮類:（1）標(biāo)實驗室燥測定法（2）井漏中觀測法（3）時落距曲線計斗算法（4）速刺度譜方法（5）速劉度剖面法（一）實驗室腳測定基于巖石慢樣品的測楚定，關(guān)鍵剪是不要改松變巖石樣破品在采樣杏時的條件樓（溫度、塑壓力等）游，例如不轎能對巖樣碌烘干。（二）井臂中觀測方木法1、地震蒜測井（Wel淚lS匪urv貪ey)野外觀測肉方法：用幻玉電纜將檢豪波器放入算深井中，叢在井口附粒近激發(fā)地比震波，記抹錄能量從狠震源傳播桐到檢波器攏的時間，陪每激發(fā)一林次，就向亡上提升一癥次檢波器2、聲韻波測井（Con胞tin撫uou銹sV增elo兇cit化yL網(wǎng)og)將聲波探嘗頭下到井棵里，然后楊邊向上提閑升，邊測血量聲波時撒差，其倒抓數(shù)就是層擠速度。地震測井悉和聲波測汗井的比較共同點：均為獲就取平均速致度和層速民度的有效通方法。不同點：使用波型紗不同：貝直達(dá)波、欠折射波；工作條既件不同斑：炮檢別距關(guān)系嚷、震源貓方式、工作馬頻率工作效率梯：WS低，CVL高資料差福異：WS：Vav精確，Vn較粗CVL：這Vn精確，Vav誤差大3、VSP伏（垂直地震夢剖面）地表激肉發(fā)，井招中接收案所有波迎場，分澇為零偏故和非零成偏VSP伍（Ver萌tica恥lse江ismi月cpr栗ofil思e），經(jīng)過特篩殊處理壓可獲得障速度信毛息。（三）速維度譜方法利用速度字譜方法求仍取疊加速寶度是目前屯生產(chǎn)單位阿提取速度乳參數(shù)的重侍要手段。模對道集內(nèi)域某個反射政波同相軸順用不同的艦速度進(jìn)行躍動校正并吵分析校正將后的疊加遙效果，其中疊四加效果飾最好的安那個速超度就是副該反射大波的疊館加速度。具體實矩現(xiàn)時有疊泥加速度譜鴿和相關(guān)速慢度譜。目的：求取旋記錄的尼最佳疊今加速度腔資料；懂檢查多烏次疊加憐剖面的火質(zhì)量；墳發(fā)現(xiàn)多狼次波以肺便消除項它；幫湖助綜合羅地質(zhì)解岸釋；提繭供層速設(shè)度資料洞進(jìn)而研姑究巖性機(jī)變化、儀尋找地辰層或巖縱性圈閉繩等。起始t0值

起始V0→V計算動校正量Δtx,v

用Δtx,v作動校正，再疊加得ΦvV>Vmax?

V＋ΔV→V得到該t0值的Φv～V曲線

t0+Δt→t0

t0>Tmax?

得到一張Φv～t0速度譜

是是否否速度譜的獲得實際資料間的速度譜（四）速返度剖面法這種方法攀基于波阻碰抗反演的卸基礎(chǔ)上，枕即對地震湊記錄做反