工程物探学1—地震勘探及其应用.ppt

【2】反射波时距曲线两层水平介质直达波时距方程t=x/v1两层水平介质反射波时距方程其中：其中：其中：其中：t t为旅行时，为旅行时，为旅行时，为旅行时，x x 为源检距，为源检距，为源检距，为源检距，V1V1为第一层介质波速，为第一层介质波速，为第一层介质波速，为第一层介质波速，h h为反射界面深度。为反射界面深度。为反射界面深度。为反射界面深度。水平界面的反射波时距曲线：最简单的二维问题就是右图所画的水平地层，反射层AB离震源S距离为h，S点震源激发，沿方向SC传播，在界面上产生反射波，反射角与入射角相同。在C点反射角与入射角相等，根据这个特点可以确定反射路径CR，更容易的方法是利用虚震源(镜像点image point)I。I位于炮点S与反射面的垂线上，在反射层的另一面，与S点到反射界面的距离相等。将I与C点连接，并将直线延长到点R，CR就是反射路径(由于CD平行于SI，所有的角度都等于 )。两层水平界面反射波时距曲线 设设V V是平均速度，反射波的到达时间是平均速度，反射波的到达时间t t是是(SC+CR)/V(SC+CR)/V。由于。由于SC=CISC=CI，所，所以以IRIR与波传播路径与波传播路径SCRSCR的长度相等，因此，的长度相等，因此，t=IR/Vt=IR/V，如果变量，如果变量x x是炮检是炮检距距(offset)(offset)则则:这个斜率实际上就是直达波这个斜率实际上就是直达波这个斜率实际上就是直达波这个斜率实际上就是直达波(direct wave)(direct wave)(direct wave)(direct wave)时距曲线的斜率，传播路径是时距曲线的斜率，传播路径是时距曲线的斜率，传播路径是时距曲线的斜率，传播路径是SRSRSRSR。由。由。由。由于于于于SRSRSRSR总是小于总是小于总是小于总是小于SC+CRSC+CRSC+CRSC+CR，所以直达波总是先到。直达波的旅行时间是，所以直达波总是先到。直达波的旅行时间是，所以直达波总是先到。直达波的旅行时间是，所以直达波总是先到。直达波的旅行时间是T T T TP P P P=X/V=X/V=X/V=X/V，时，时，时，时距曲线是过原点的直线距曲线是过原点的直线距曲线是过原点的直线距曲线是过原点的直线OMOMOMOM和和和和ON,ON,ON,ON,斜率为斜率为斜率为斜率为1/V1/V1/V1/V。当当当当x x变得很大时，变得很大时，变得很大时，变得很大时，SRSR与与与与SC+CRSC+CR之间的差别变小，反射波旅行时与直达波旅行时之间的差别变小，反射波旅行时与直达波旅行时之间的差别变小，反射波旅行时与直达波旅行时之间的差别变小，反射波旅行时与直达波旅行时逐渐接近。利用在炮点的检波器记录到的旅行时图逐渐接近。利用在炮点的检波器记录到的旅行时图逐渐接近。利用在炮点的检波器记录到的旅行时图逐渐接近。利用在炮点的检波器记录到的旅行时图t t0 0可以确定反射层的深度。可以确定反射层的深度。可以确定反射层的深度。可以确定反射层的深度。设设设设x=0 x=0，可以得到，可以得到，可以得到，可以得到或或或或所以，时距曲线是双曲线，如上图的上半部分所示。曲线顶点坐标为所以，时距曲线是双曲线，如上图的上半部分所示。曲线顶点坐标为所以，时距曲线是双曲线，如上图的上半部分所示。曲线顶点坐标为所以，时距曲线是双曲线，如上图的上半部分所示。曲线顶点坐标为(2h/V,0)(2h/V,0)，渐近线的斜率为：，渐近线的斜率为：，渐近线的斜率为：，渐近线的斜率为：两层水平界面反射波时距曲线两层倾斜界面的反射波时距曲线n二层倾斜界面反射时距方程其中：为水平方向倾角（锐角）两层倾斜界面的反射波时距曲线 当地层沿剖面方向倾斜时，可以当地层沿剖面方向倾斜时，可以得到下图，得到下图，是倾角，是倾角，h h 是地表与是地表与反射界面的垂直距离。为了画出检反射界面的垂直距离。为了画出检波器波器R R接收到的反射波的传播路径，接收到的反射波的传播路径，将将R R与其镜相点与其镜相点I I用直线连接起来，用直线连接起来，与地层相交于与地层相交于C C点。则传播路径就是点。则传播路径就是SCRSCR，传播时间，传播时间t t等于（等于（SC+CRSC+CR）/V/V。由于由于SC+CR=IRSC+CR=IR，对三角形，对三角形SIRSIR应用余应用余弦定理，可得：弦定理，可得：由平方公式可得：由平方公式可得：界面上倾方向与界面上倾方向与界面上倾方向与界面上倾方向与X X X X轴正方向相同时，上式根号中第三项取轴正方向相同时，上式根号中第三项取轴正方向相同时，上式根号中第三项取轴正方向相同时，上式根号中第三项取“”号，反之取号，反之取号，反之取号，反之取“”号。号。号。号。时距曲线的特点时距曲线的特点时距曲线的特点时距曲线的特点:；时距曲线是双曲线时距曲线是双曲线时距曲线是双曲线时距曲线是双曲线;极小点坐标极小点坐标极小点坐标极小点坐标 t t t t0 0 0 0时间点的坐标为：时间点的坐标为：时间点的坐标为：时间点的坐标为：，；由这个公式可以看出：时距曲线是双曲线，但对称轴是直线由这个公式可以看出：时距曲线是双曲线，但对称轴是直线x=-2hsin,x=-2hsin,而不是而不是t t轴。这就是说，在炮点两边对称放置的检波点的到达时间不同，这与轴。这就是说，在炮点两边对称放置的检波点的到达时间不同，这与倾角为零的情况不同。以上讨论的是界面上倾方向与倾角为零的情况不同。以上讨论的是界面上倾方向与x x轴反向时的反射波时距轴反向时的反射波时距曲线。根据反射界面倾斜与曲线。根据反射界面倾斜与X X轴的相对位置关系可写出时距方程的一般式：轴的相对位置关系可写出时距方程的一般式：两层倾斜界面的反射波时距曲线突变界面绕射波时距曲线 设地下有设地下有设地下有设地下有断层绕射点断层绕射点断层绕射点断层绕射点D D，共坐标为共坐标为共坐标为共坐标为(d(d，h)h)，如果地震，如果地震，如果地震，如果地震测线通过测线通过测线通过测线通过D D点正上方，从激点正上方，从激点正上方，从激点正上方，从激发点发点发点发点O1O1出发的入射波到达出发的入射波到达出发的入射波到达出发的入射波到达D D点后形成绕射波为地面测线点后形成绕射波为地面测线点后形成绕射波为地面测线点后形成绕射波为地面测线上的上的上的上的S S点接收。刚绕射波的点接收。刚绕射波的点接收。刚绕射波的点接收。刚绕射波的旅行时间旅行时间旅行时间旅行时间tDtD为为为为:【3】折射波时距曲线n水平两层结构折射波时距曲水平两层结构折射波时距曲线方程：线方程：特点：（1）是一条斜率为1/v2的直线。（2）和反射波在x点相切。（3）由于速度较大，比直达波、反射波来得更快，又称为首波水平多层折射波时距曲线