勘探地震学 第2版PDF电子书下载

1 引言 1

概述 1

上册 1

1.1.1 反射波法 2

1.1　地震方法简介 2

1.2.1　历史资料 3

1.2　地震勘探的历史 3

1.1.2　地震折射波法 3

1.2.2　初期事件 4

1.2.3　早期油气勘探 5

1.2.4　地球物理研究公司 10

1.2.5　20年代的其它活动 11

1.2.6　早期的地球物理勘探实例 15

1.2.7　承包体制在地球物理行业中的发展 16

1.2.8　反射仪器及方法的发展 17

1.2.9　可回放记录，共中心点方法及非炸药震源 23

1.2.10　近期历史 26

1.3.1　勘探地震学的未来 27

1.3　地球物理活动 27

1.3.2　地球物理活动的历史 29

1.3.3　1991年的资料 31

1.4　勘探地震学文献 34

参考文献 35

概述 39

2　地震波理论 39

2.1.1　在拉紧的弦上传播的波 40

2.1　弹性理论 40

2.1.2　应力 42

2.1.3　应变 43

2.1.4　虎克定律 44

2.1.5　弹性常数 46

2.2.1　标量波动方程 47

2.2　波动方程 47

2.1.6　应变的能量 47

2.2.2　矢量波动方程 49

2.2.3　含场源的波动方程 50

2.2.5　波动方程的平面波解 51

2.2.4　克希霍夫定理 51

2.2.6　球面波的解 52

2.3.1　简谐波 54

2.3　波的一般性质 54

2.3.3　惠更斯原理 55

2.3.2　波的干涉 55

2.4.1 纵波和横波 56

2.4　体波 56

2.4.2　位移和速度势 59

2.4.3　流体介质中的波动方程 60

2.4.4　边界条件 61

2.4.5　球面波 62

2.5.2　瑞利波 64

2.5.1　概述 64

2.5　面波 64

2.5.3　斯通莱波 67

2.5.4　勒夫波 68

2.5.5　管波 70

2.6.1　各向异性的类型 73

2.6　各向异性介质 73

2.6.2　横向各向同性 74

2.6.3　横向各向同性介质的波动方程 76

2.7.1　能量密度和几何扩散 77

2.7　波传播过程中的介质效应 77

2.7.2 吸收 79

2.7.3　吸收和扩散的相对重要性 80

2.7.4　波散和群速度 81

2.7.5　反射和折射：斯内尔定律 83

2.8.1　基本公式 85

2.8　绕射波 85

2.8.2　部分水平面的绕射效应 86

2.8.4　半无限平面的绕射效应 88

2.8.3　绕射波在时间域的解 88

2.8.5　利用惠更斯原理构造绕射波的波前面 89

习题 91

参考文献 96

3.1.1　简介 98

3.1　边界条件的应用 98

3　界面处的能量分配 98

概述 98

3.1.2　策普里兹方程组 99

3.1.3　Knott方程组 102

3.1.4　能量的分布 103

3.2　垂直入射处的能量分配 104

3.3　非法向入射时的能量分配 105

3.4　振幅随入射角的变化（AVA） 106

3.5　首波 110

习题 111

参考文献 113

概述 115

4　几何地震学 115

4.1.1　水平反射界面，正常时差 116

4.1　常速度的反射路径 116

4.1.2　倾斜反射层；倾角时差 117

4.1.3　横向倾角 121

4.1.4　有偏移距时接收到的反射点 123

4.2.2　等效平均速度 124

4.2.1　速度变化的影响 124

4.2　垂直速度梯度与射线路径曲线 124

4.2.3　速度分层 125

4.2.4　射线路径方向速度变化的影响 126

4.2.5　速度随深度线性增加 128

4.3.2　单层水平折射层 130

4.3.1　简介 130

4.3　折射路径 130

4.3.3　多层水平折射层 132

4.3.4　倾斜折射层的影响 133

4.3.5　潜水波（Diving Waves） 135

习题 137

4.3.6　折射层上覆地层的速度随深度线性增加 137

参考文献 144

5.1.1　一组均匀的球面 145

5.1　沉积岩模型 145

5　地震速度 145

概述 145

5.1.2　根据模型得到的结论 147

5.1.3　Gassmann,Biot,Geertsma方程 149

5.1.4　非孔隙性岩石模型 150

5.2.1　简介 151

5.2　速度的实验数据 151

5.2.2　岩性的影响 153

5.2.3　密度的影响 158

5.2.4　孔隙度的影响 159

5.2.5　埋藏深度与压力的影响 160

5.2.6　地质年代、频率和温度的影响 162

5.2.7　隙间流体的影响 164

5.2.8　影响速度的各个因素的总结 165

5.3.2 风化层或低速带 166

5.3.1　简介 166

5.3　速度概念的应用 166

5.3.3　永冻层 167

5.3.4　异常压力检测 168

5.4.1　与速度有关的术语 172

5.4　速度的测量 172

5.3.5　天然气水合物的影响 172

5.4.2　常规井中测量 173

5.4.3　速度（声波）测井 174

5.4.4　根据旅行时—炮检距曲线求取速度 177

5.4.5　根据反射波振幅求取的参数 179

5.4.6　速度信息的其它来源 181

习题 183

5.5　速度资料的利用 183

参考文献 187

概述 192

6　地震同相轴的特征 192

6.1　地震同相轴的明显特征 193

6.2.1　合成地震记录 195

6.2　反射波 195

6.2.2　反射波的性质 197

6.2.3　菲涅耳带 199

6.2.4　反射层曲率的影响 203

6.2.5　三维的影响 208

6.3.1　绕射波 210

6.3　一次波以外的其它同相轴 210

6.3.2　多次波 215

6.3.3　折射波 220

6.3.5　面波 223

6.3.4　反射折射波 223

6.4.3　调谐厚度与薄层效应 224

6.4.2　垂直分辨率 224

6.4　分辨率 224

6.4.1　简介 224

6.5.1　衰减机理 227

6.5　衰减 227

6.4.4　水平分辨率 227

6.5.2　吸收的测量 231

6.6.1 理想子波的特性 232

6.6　地震子波的波形 232

6.6.2 里克子波 234

6.7.2　利用叠加衰减随机噪音 235

6.7.1　地震噪音类型 235

6.7　噪音 235

6.7.3　衰减噪音（去噪）的方法 236

习题 237

参考文献 241

7.1.1　陆地测量 244

7.1　确定施工位置 244

7　地震设备 244

概述 244

7.1.3　无线电定位 246

7.1.2　海洋定位 246

7.1.4　导航卫星定位 249

7.1.5　全球定位系统（GPS） 250

7.1.6　声波与惯性定位 251

7.2.1　理想震源 254

7.2　陆地脉冲震源 254

7.1.7　对拖缆进行定位 254

7.2.2　井中的爆炸震源 255

7.2.3　大脉冲量地面震源 260

7.2.4　小型地面震源 262

7.3.1 可控震源 265

7.3　非脉冲震源 265

7.3.3　陆地震源的选择 268

7.3.2　Sosie（索西地震法） 268

7.4.1　简介 269

7.4　海洋设备 269

7.4.2　气泡效应 270

7.4.3　气枪 271

7.4.4　聚爆震源和其它海洋震源 274

7.4.5　海洋震源的选择 275

7.5.1　检波器的理论 276

7.5　检波器 276

7.5.2　数字化检波器 282

7.5.3　水听器 283

7.5.4　拖缆 284

7.5.5　水听器与陆地检波器记录之间的匹配 286

7.6.2 记录仪 287

7.6.1　放大器的技术要求 287

7.6　记录 287

7.6.3　模拟记录 289

7.6.5　数字仪器 292

7.6.4　数字表示 292

7.6.6　显示 294

习题 295

参考文献 298

8.1.1　数据采集 301

8.1　要考虑的基本内容 301

8　反射地震的野外方法 301

概述 301

8.1.2　地震队组织结构 302

8.1.4　野外施工的管理 303

8.1.3　环境与安全因素 303

8.2.3　设计测网 304

8.2.2　许可权 304

8.2　陆地勘探的野外施工 304

8.2.1　程序 304

8.2.4　野外流程 305

8.3.1　排列的类型 306

8.3　野外观测系统 306

8.3.2　单次覆盖 307

8.3.3　共中心点方法（CMP） 308

8.3.4　野外限制与特殊方法 310

8.3.5　组合的概念 312

8.3.6　均匀线性组合 313

8.3.8　面积组合 316

8.3.7　带权值的组合（锥形组合） 316

8.3.9　实际应用组合时的限制 317

8.3.11　提高分辨率 319

8.3.10　空间采样的要求 319

8.4.1　噪音分析 320

8.4　野外参数的选择 320

8.4.2　野外采集参数的确定 322

8.4.3　野外测试 324

8.5.2　近地表折射层 325

8.5.1　井中测量 325

8.5　定义近地表层 325

8.6.1　常规海洋勘探方法 327

8.6　海洋勘探方法 327

8.6.3　剖面法 328

8.6.2　浅水与有障碍的海洋勘探 328

8.7　过渡带勘探 330

8.8.2　高程与风化层校正 332

8.8.1　野外处理 332

8.8　数据整理 332

8.8.3　拾取反射波，绘制剖面图 335

习题 338

参考文献 343

概述 347

9　数据处理 347

下册 347

9.1.2　傅里叶分解及合成 348

9.1.1　积分型变换 348

9.1　变换 348

9.1.3　傅里叶变换 349

9.1.5　拉冬变换 350

9.1.4　多维傅里叶变换 350

9.1.6　变换的实际应用 351

9.2.1　褶积运算 352

9.2　褶积 352

9.2.2　采样、插值与假频 354

9.2.3　地层的滤波作用 357

9.2.4　水波混响与反褶积 358

9.3.1　互相关 359

9.3　相关 359

9.2.5　多维褶积 359

9.3.3　归一化相关 361

9.3.2　自相关 361

9.3.4　可控震源分析方法 362

9.3.5　多道相干 363

9.3.6　符号位记录 365

9.4　相位问题 366

9.5.2　确定性反滤波 368

9.5.1　简介 368

9.5　反褶积与频率滤波 368

9.5.4　用地震检波器和水用检波器记录相结合的方法去除虚反射 369

9.5.3　虚反射和递归滤波 369

9.5.5　最小平方（维纳）滤波 370

9.5.6　白噪化 372

9.5.8　其它类型的反褶积 376

9.5.7　预测（间隙）反褶积 376

9.5.9　子波处理 377

9.5.10　频率滤波 378

9.5.12　选择反褶积参数 379

9.5.11　时变滤波 379

9.6.2　地表一致性模型 381

9.6.1　静校正和正常时差校正的关系 381

9.5.13　多道反褶积 381

9.6　自动静校正 381

9.6.3　叠加道功率的最大化 383

9.6.4　折射静校正 384

9.7.1　常规速度分析 385

9.7　速度分析（速度谱） 385

9.7.3　速度拾取 388

9.7.2　速度扫描 388

9.7.4　速度分析的使用和局限 392

9.8　振幅信息的保真处理 393

9.7.5　水平速度分析 393

9.9　视速度（2D）滤波 395

9.10.1　道集 399

9.10　叠加 399

9.10.2　DMO校正（倾角时差校正） 400

9.10.4　共中心点叠加 402

9.10.3　切除 402

9.10.5　加权叠加 403

9.10.7　模拟平面地震波叠加 404

9.10.6　花样叠加 404

9.11.2　智能插值 406

9.11.1　τ—p变换处理（倾斜叠加） 406

9.11　其它处理技术 406

9.11.4　复地震道分析 407

9.11.3 自动拾取 407

9.12.1　简介 408

9.12　数据归位 408

9.12.2　克希霍夫（绕射叠加）偏移 410

9.12.3　频率—波数域的偏移 412

9.12.4　有限差分法波动方程偏移 414

9.12.5　深度偏移 418

9.12.7　不同偏移方法的比较 419

9.12.6　混合偏移（联合偏移） 419

9.12.9　其它偏移方法 422

9.12.8　偏移剖面的分辨率 422

9.13.1　典型的处理次序 423

9.13　处理流程 423

9.14　广义反演（联合反演） 427

9.13.2　交互处理与工作站 427

习题 429

参考文献 433

概述 438

10　反射资料的地质解释 438

10.1.1　油气的产生与运移 439

10.1　基本地质概念 439

10.1.2　圈闭的类型 440

10.2.2　数据的收集与检验 443

10.2.1　基本地球物理假设 443

10.2　解释流程 443

10.2.3　反射波的拾取 445

10.2.4　绘制反射层位 446

10.2.5　推断地质发展史 448

10.2.6　测井资料综合到解释中 449

10.2.7　工作站 453

10.2.9　显示技术（彩色显示） 454

10.2.8　根据反射数据绘制成果图 454

10.3.1　构造地质学的概念 455

10.3　地质特征的证据 455

10.3.3　断裂 463

10.3.2　平衡剖面 463

10.3.4　褶皱与流型构造 470

10.3.5　礁体 476

10.3.6　不整合 478

10.3.8　地层圈闭 482

10.3.7　河道 482

10.3.9　与其它地球物理数据的结合 483

10.4.1　简介 484

10.4　模拟 484

10.4.2　物理模拟 485

10.4.5　射线追踪模拟 486

10.4.4　合成地震记录 486

10.4.3　计算机模拟 486

10.5.1　逐渐变化 490

10.5　速度的横向变化 490

10.5.2　突变 492

10.6 二维数据的三维解释 495

10.7.1　简介 496

10.7　地层解释 496

10.7.2　层序地层学 497

10.7.3　反射层的时间意义 498

10.7.4　沉积模式 499

10.7.5　体系域 503

10.7.6　地震相分析 506

10.7.7　反射波特征分析 509

10.8　烃类指示物 510

10.9　地壳研究 514

习题 515

参考文献 516

概述 523

11　折射波方法 523

11.1.1　纵测线折射剖面 524

11.1　野外技术 524

11.1.3　利用Gardner法确定盐丘 526

11.1.2　非纵折射波法与扇形排列法 526

11.1.4　海上折射勘探 527

11.2　折射资料的折合与处理 528

11.3.1　利用基本公式 532

11.3　解释方法的基本公式 532

11.3.2　阿达奇方法 533

11.3.3　广义互换法（GRM） 534

11.4.1　延迟时间 539

11.4　延迟时解释法 539

11.4.2　巴里法 541

11.4.3　塔兰特法 542

11.4.4　瓦罗拜克法 544

11.5.1　索伯恩法 545

11.5　波前解释方法 545

11.5.2 哈格杜恩加减法 546

11.5.3 哈莱斯图解法 547

11.6　折射资料的地质解释 549

习题 550

参考文献 555

概述 557

12　三维勘探 557

12.1.1　数据采集的要求 558

12.1　三维数据采集 558

12.1.2　海上三维数据采集 559

12.1.3　陆地三维数据采集 563

12.2　三维处理 565

12.3　三维数据的显示 566

12.5　三维解释 571

12.4　交互三维解释 571

习题 575

参考文献 579

13.1.1　为什么进行横波勘探 581

13.1　横波勘探 581

13　特殊技术 581

概述 581

13.1.3　海上的横波记录 582

13.1.2　陆上的横波资料 582

13.1.4　横波的处理和显示 584

13.1.5　横波资料的使用和解释 586

13.1.6　横波双折射 590

13.2.1　三分量记录的采集 593

13.2　三分量记录 593

13.3　槽波（法向传播） 595

13.2.2　极化滤波 595

13.4.1　概述 599

13.4　垂直地震剖面（VSP） 599

13.4.2　VSP的类型及其应用 600

13.4.3　VSP的采集 601

13.4.4　VSP资料的处理 603

13.4.5　VSP的施工设计 607

13.5.2　层析成象的概念 609

13.5.1　概述 609

13.5　地震层析成象 609

13.5.3　有限个离散单元的解 611

13.5.4　井间观测 612

13.6　时间推移观测 614

13.7.2　全波列声波测井 616

13.7.1　盐丘周边测量 616

13.7　测井资料的研究 616

13.8　无源地震 617

13.7.3　井下电视 617

习题 618

13.10　地质统计学方法 618

13.9　联合反演 618

参考文献 619

14.1.2　陆地上的折射法 623

14.1.1　工程应用的目的 623

14　地震方法的特殊应用 623

概述 623

14.1　地震在工程领域中的应用 623

14.1.3　陆地上的反射法 624

14.1.4　海上的工程勘探 625

14.2.1　煤矿地球物理勘探的目的 626

14.2　煤矿地球物理勘探 626

14.2.4　地面地震方法 627

14.2.3　长壁式煤层的开采 627

14.2.2　煤层的物性 627

14.2.5　在煤层内的勘探方法 629

14.3　地震在寻找地下水、环保、农业和地热领域的应用 631

14.2.6　煤田地球物理勘探在其它方面的应用 631

14.4.2　油气藏的特性 632

14.4.1　引言 632

14.4　地震在油藏工程领域的应用 632

14.4.3　油藏划分 634

习题 635

14.4.5　油藏监测 635

14.4.4　油藏描述 635

参考文献 636

15.1.1　行列式 639

15.1　基本概念 639

15　数学基础 639

概述 639

15.1.2　矢量分析 640

15.1.3　矩阵分析 643

15.1.4　级数展开 648

15.1.5　复数 649

15.1.6　最小平方法 650

15.1.7　有限差分 657

15.1.8　微分方程的数值解 659

15.1.9　部分分式法 662

15.2.1　傅里叶级数 663

15.2　傅里叶级数与傅里叶变换 663

15.2.2　傅里叶积分 665

15.2.3　傅里叶变换 666

15.2.4　多维傅里叶级数和傅里叶变换 668

15.2.5　特殊函数 669

15.2.6　傅里叶变换中的基本定理 673

15.2.7　吉布斯（Gibbs）现象 676

15.2.9 互相关定理 678

15.2.8　褶积定理 678

15.2.11　多维褶积 680

15.2.10　自相关 680

15.2.12　随机函数 681

15.2.13　希尔伯特（Hilbert）变换 682

15.3.1　简介 684

15.3　拉普拉斯变换 684

15.3.2　拉普拉斯变换中的定理 685

15.4.1　简介 686

15.4　线性系统 686

15.5.1　采样定理 688

15.5　数字系统与Z变换 688

15.4.2　串联与并联的线性系统 688

15.5.2　采样函数的褶积与相关 689

15.5.3　z变换 690

15.5.4　z变换的计算：快速傅里叶变换（FFT） 691

15.5.5　将z变换用于数字系统 693

15.5.6　相位因素 694

15.6　复赛谱（对数谱）分析 699

15.5.7 逆z变换的积分关系 699

15.7.2　滤波器的合成与分析 701

15.7.1　简介 701

15.7　滤波 701

15.7.3　频率滤波器 704

15.7.4 巴特沃斯滤波器 705

15.7.5　时窗 706

15.7.6　最佳滤波器 708

习题 714

参考文献 720

A　缩写表 723

附录A 723

B　商标与专有名词 724

C　随机数 725

D　单位 726

E　典型设备的技术规范与基本约定 727

F　地震报告 728

G　平面图中的符号 729

3．数学约定 731

2．特殊函数 731

数学约定与符号 731

一、常用符号与定义 731

1．常用函数 731

二、拉丁符号 732

三、希腊符号 735