2025年地震勘探原理題庫(kù)地震勘探原理題庫(kù)附答案一、名詞解釋1.地震子波：地震震源激發(fā)后，在傳播過(guò)程中受地層濾波作用，最終到達(dá)接收點(diǎn)的一個(gè)具有確定形狀的地震脈沖，是地震記錄的基本組成單元，其形狀由震源特性、傳播介質(zhì)的吸收衰減及地層反射系數(shù)序列共同決定。2.動(dòng)校正：全稱正常時(shí)差校正，是地震數(shù)據(jù)處理中為消除炮檢距引起的反射波旅行時(shí)差異而進(jìn)行的校正。通過(guò)將不同偏移距接收的反射波旅行時(shí)校正為自激自收時(shí)間（零偏移距時(shí)間），使同一反射界面的反射波在時(shí)間剖面上對(duì)齊。3.靜校正：針對(duì)地表地形起伏、低速帶厚度及速度橫向變化引起的地震波旅行時(shí)延遲或提前進(jìn)行的校正。其校正量與炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)位置相關(guān)，與偏移距無(wú)關(guān)，目的是消除地表因素對(duì)地震資料時(shí)間一致性的影響。4.地震分辨率：指地震勘探能夠區(qū)分兩個(gè)相鄰地質(zhì)體（如地層界面、斷層、薄互層等）的最小尺度，通常分為縱向分辨率和橫向分辨率。縱向分辨率受地震波主頻和頻帶寬度控制，理論極限約為四分之一波長(zhǎng)；橫向分辨率與地震波的發(fā)散特性及偏移處理效果相關(guān)。5.多次波：地震波在傳播過(guò)程中，經(jīng)地表或地下強(qiáng)反射界面多次反射后到達(dá)接收點(diǎn)的波。按反射路徑可分為全程多次波（如地表-反射界面-地表多次）和層間多次波（如兩個(gè)地下反射界面間的多次反射），其能量強(qiáng)、時(shí)距曲線形態(tài)與一次反射波相似，易造成假反射界面的假象。二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述縱波與橫波的主要區(qū)別?？v波（P波）是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致的壓縮波，可在固體、液體、氣體中傳播，傳播速度快（v_p=√[(λ+2μ)/ρ]，λ、μ為拉梅系數(shù)，ρ為密度）；橫波（S波）是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直的剪切波，僅能在固體中傳播，速度慢（v_s=√(μ/ρ)）。相同介質(zhì)中，縱波速度約為橫波的1.73倍（當(dāng)泊松比σ=0.25時(shí)）。橫波對(duì)巖性變化更敏感，但衰減更快，在地震勘探中多用于巖性識(shí)別和各向異性研究。2.反射波法地震勘探的基本原理是什么？反射波法通過(guò)人工激發(fā)地震波（如炸藥震源、可控震源），利用檢波器接收經(jīng)地下反射界面（波阻抗差界面）反射回地表的地震波。通過(guò)分析反射波的旅行時(shí)、振幅、頻率、相位等信息，推斷地下界面的深度、形態(tài)及地層巖性。其核心是建立時(shí)間-深度關(guān)系（通過(guò)速度資料），將時(shí)間剖面轉(zhuǎn)換為深度剖面，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造的成像。關(guān)鍵步驟包括：激發(fā)與接收（形成原始地震記錄）、數(shù)據(jù)處理（消除干擾、提高信噪比）、資料解釋（構(gòu)造解釋與巖性解釋）。3.簡(jiǎn)述地震資料采集時(shí)，觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)及意義。觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心參數(shù)包括：①炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)的排列方式（如單邊激發(fā)、雙邊激發(fā)、中間激發(fā)），影響覆蓋次數(shù)和地下界面的照明均勻性；②道距（相鄰檢波器間距），決定橫向采樣密度，過(guò)小增加成本，過(guò)大可能導(dǎo)致空間假頻；③炮間距（相鄰炮點(diǎn)間距），需與道距匹配以保證覆蓋次數(shù)；④偏移距（炮點(diǎn)與最近檢波點(diǎn)的距離），影響有效波與干擾波的分離（如淺層折射波與反射波的區(qū)分）；⑤覆蓋次數(shù)（每個(gè)地下反射點(diǎn)被不同炮檢對(duì)覆蓋的次數(shù)），提高覆蓋次數(shù)可壓制隨機(jī)噪聲，改善資料信噪比，但需平衡成本與效率。4.多次波的主要危害有哪些？常用的壓制方法有哪些？危害：①多次波時(shí)距曲線與一次反射波相似，易被誤判為有效反射，導(dǎo)致構(gòu)造形態(tài)錯(cuò)誤（如假斷層、假背斜）；②干擾一次波的振幅、頻率信息，影響巖性反演和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；③能量強(qiáng)時(shí)會(huì)掩蓋弱有效波，降低資料信噪比。壓制方法：①基于時(shí)距曲線差異的方法，如τ-p變換（將時(shí)間-偏移距域轉(zhuǎn)換為截距時(shí)間-視速度域，分離一次波與多次波）；②基于波動(dòng)方程的預(yù)測(cè)減去法（利用已知一次波或表層信息預(yù)測(cè)多次波，從原始數(shù)據(jù)中減去），如SRME（表面相關(guān)多次波消除）；③基于速度分析的方法（多次波速度低于一次波，通過(guò)速度譜識(shí)別并切除）；④深度學(xué)習(xí)方法（利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)多次波特征，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的壓制）。5.簡(jiǎn)述地震波速度的主要類型及其相互關(guān)系。地震波速度類型包括：①層速度（v_i）：某一地層的平均傳播速度，反映該層巖性、孔隙度、流體性質(zhì)；②平均速度（v_avg）：從地表到某一深度z的總旅行時(shí)t與z的比值，v_avg=z/t；③均方根速度（v_rms）：對(duì)水平層狀介質(zhì)，v_rms=√[(v?2t?+v?2t?+…+v_n2t_n)/(t?+t?+…+t_n)]，其中t_i為各層的雙程旅行時(shí)，用于水平疊加時(shí)的動(dòng)校正；④疊加速度（v_stack）：通過(guò)速度譜拾取的使反射波疊加能量最大的速度，近似等于均方根速度；⑤射線速度（v_ray）：地震波沿射線路徑傳播的瞬時(shí)速度，用于復(fù)雜構(gòu)造的射線追蹤。相互關(guān)系：對(duì)于水平層狀介質(zhì)，疊加速度≈均方根速度，平均速度≤均方根速度（當(dāng)各層速度遞增時(shí)），層速度是基礎(chǔ)參數(shù)，可通過(guò)Dix公式由均方根速度計(jì)算得到：v_i=√[(v_rms2t_i-v_rms(i-1)2t_{i-1})/(t_i-t_{i-1})]。三、計(jì)算題1.某水平反射界面埋深H=2000m，上覆地層平均速度v=3000m/s，炮檢距x=800m，求反射波的旅行時(shí)t，并計(jì)算動(dòng)校正量Δt。解：反射波旅行時(shí)t=√[(2H/v)2+(x/v)2]（雙程旅行時(shí)公式）。其中雙程垂直旅行時(shí)t0=2H/v=2×2000/3000≈1.333s，x/v=800/3000≈0.2667s，故t=√(1.3332+0.26672)=√(1.777+0.071)=√1.848≈1.359s。動(dòng)校正量Δt=t-t0=1.359-1.333≈0.026s。2.已知三層水平地層，各層雙程旅行時(shí)分別為t1=0.2s，t2=0.3s，t3=0.5s，層速度分別為v1=2000m/s，v2=2500m/s，v3=3000m/s，計(jì)算各層的均方根速度和第三層底界的平均速度。解：均方根速度v_rms(i)=√[(v12t1+v22t2+…+vi2ti)/(t1+t2+…+ti)]。第一層（t1=0.2s）：v_rms1=√[(20002×0.2)/0.2]=2000m/s。第二層（t1+t2=0.5s）：v_rms2=√[(20002×0.2+25002×0.3)/0.5]=√[(800000+1875000)/0.5]=√[2675000/0.5]=√5350000≈2313m/s。第三層（t1+t2+t3=1.0s）：v_rms3=√[(20002×0.2+25002×0.3+30002×0.5)/1.0]=√[(800000+1875000+4500000)/1]=√7175000≈2679m/s。平均速度v_avg=總深度/總雙程旅行時(shí)?？偵疃萙=v1×(t1/2)+v2×(t2/2)+v3×(t3/2)=2000×0.1+2500×0.15+3000×0.25=200+375+750=1325m?？傠p程旅行時(shí)T=0.2+0.3+0.5=1.0s，故v_avg=Z/(T/2)=1325/0.5=2650m/s（注：平均速度定義為總深度除以單程旅行時(shí)，即Z/(T/2)=2Z/T）。四、論述題1.論述地震資料處理的主要流程及各階段的目的。地震資料處理是將原始地震記錄轉(zhuǎn)換為可用于地質(zhì)解釋的時(shí)間剖面或深度剖面的過(guò)程，主要流程包括預(yù)處理、常規(guī)處理、特殊處理三個(gè)階段。（1）預(yù)處理階段：①解編與格式轉(zhuǎn)換：將野外儀器記錄的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為處理系統(tǒng)可識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)格式（如SEG-Y），提取道頭信息（炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)坐標(biāo)、采樣率等）；②振幅恢復(fù)：補(bǔ)償?shù)卣鸩▊鞑ミ^(guò)程中的幾何擴(kuò)散衰減（與距離平方成反比）和吸收衰減（與頻率、傳播距離成正比），常用球面擴(kuò)散補(bǔ)償、地表一致性振幅校正等方法；③去噪：壓制規(guī)則干擾（如線性干擾波、工業(yè)電干擾）和隨機(jī)噪聲（如環(huán)境噪聲），方法包括頻率濾波（高通、低通、帶通濾波）、視速度濾波（f-k濾波）、多項(xiàng)式擬合去噪等；④靜校正：解決地表地形、低速帶引起的時(shí)間延遲，常用方法有折射波靜校正（利用初至折射波計(jì)算低降速帶厚度和速度）、層析靜校正（通過(guò)初至波走時(shí)反演近地表速度模型）。（2）常規(guī)處理階段：①動(dòng)校正與水平疊加：對(duì)各炮集記錄進(jìn)行動(dòng)校正（消除炮檢距引起的正常時(shí)差），然后將同一地下反射點(diǎn)的不同炮檢對(duì)數(shù)據(jù)疊加，壓制隨機(jī)噪聲，增強(qiáng)有效反射；②速度分析：通過(guò)計(jì)算速度譜（如相關(guān)速度譜、疊加能量速度譜），拾取各層的疊加速度，為動(dòng)校正提供準(zhǔn)確速度參數(shù)；③剩余靜校正：解決預(yù)處理中未完全校正的靜校正量（如高頻靜校正），利用疊加道集的相關(guān)性分析，計(jì)算炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)的剩余靜校正量，進(jìn)一步提高時(shí)間剖面的一致性；④偏移成像：將水平疊加剖面上的繞射波歸位、傾斜反射界面正確投影到地下空間位置，常用方法有時(shí)間偏移（如克?；舴蚱?、波動(dòng)方程偏移）和深度偏移（考慮速度橫向變化，適用于復(fù)雜構(gòu)造）。（3）特殊處理階段：根據(jù)地質(zhì)任務(wù)需求開(kāi)展，①疊后反演：利用疊加剖面的振幅信息，結(jié)合測(cè)井資料反演波阻抗、孔隙度等參數(shù)，進(jìn)行巖性識(shí)別和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；②地震屬性分析：提取時(shí)間、振幅、頻率、相位等200余種屬性（如均方根振幅、瞬時(shí)頻率、相干屬性），通過(guò)屬性與地質(zhì)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，刻畫(huà)斷層、河道、裂縫等地質(zhì)特征；③各向異性處理：針對(duì)含裂縫地層或水平層狀地層的各向異性特性（如VTI各向異性），進(jìn)行各向異性速度分析和偏移，提高復(fù)雜構(gòu)造的成像精度；④多波多分量處理：對(duì)橫波、轉(zhuǎn)換波（PS波）數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（如偏振分析、縱橫波聯(lián)合解釋），利用橫波對(duì)巖性和流體的敏感特性，增強(qiáng)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)能力。2.影響地震縱向分辨率的主要因素有哪些？如何提高縱向分辨率？地震縱向分辨率指區(qū)分垂直方向上兩個(gè)相鄰反射界面的最小厚度，主要影響因素及提高方法如下：（1）地震波主頻與頻帶寬度：分辨率理論極限為λ/4（λ為波長(zhǎng)，λ=v/f，v為速度，f為主頻）。主頻越高，波長(zhǎng)越短，分辨率越高。提高分辨率需拓寬地震波的頻帶（尤其是高頻成分），可通過(guò)：①使用高頻震源（如小藥量炸藥、高頻可控震源）；②壓制高頻噪聲（如采用組合檢波、數(shù)字濾波）；③補(bǔ)償高頻衰減（如反Q濾波，補(bǔ)償?shù)貙訉?duì)高頻的吸收）。（2）子波波形：子波的旁瓣能量會(huì)干擾相鄰反射的識(shí)別。使用零相位、最小相位子波（旁瓣能量低）可提高分辨率。通過(guò)子波提取與反褶積處理（如脈沖反褶積、預(yù)測(cè)反褶積），壓縮子波長(zhǎng)度，降低旁瓣影響。（3）地層速度與厚度：地層速度越低，相同頻率下波長(zhǎng)越短，分辨率越高。對(duì)于薄互層（厚度小于λ/4），反射波相互干涉形成復(fù)合波，需通過(guò)調(diào)諧分析（研究薄層厚度與反射振幅、頻率的關(guān)系）識(shí)別。（4）噪聲水平：隨機(jī)噪聲會(huì)掩蓋弱反射，降低有效信號(hào)的可識(shí)別性。通過(guò)提高信噪比（如增加覆蓋次數(shù)、優(yōu)化觀測(cè)系統(tǒng)）、高精度去噪（如深度學(xué)習(xí)去噪）改善資料質(zhì)量。（5）數(shù)據(jù)處理方法：反褶積可壓縮子波，提高縱向分辨率；疊前時(shí)間/深度偏移可正確歸位反射波，避免因繞射波干涉導(dǎo)致的分辨率降低；高分辨率處理流程（如寬頻處理、拓頻處理）通過(guò)保幅處理和頻帶拓展，進(jìn)一步