幾種速度的概念.doc

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1、一、平均速度定義：一組水平層狀介質(zhì)中某一界面以上的平均速度就是地震波垂直穿過該界面以上各層的總厚度與總的傳播時間之比。n層水平層狀介質(zhì)的平均速度就是：式中、分別是每一層的厚度和速度。意義：簡言之，平均速度的引入，就是用一種假想的均勻介質(zhì)來代替整套層狀介質(zhì)，使地震波在假想均勻介質(zhì)中的傳播情況很接近于真實(shí)情況。二、均方根速度定義：把水平層狀介質(zhì)的反射波時距曲線近似地當(dāng)作雙曲線求出的波速就是這一水平層狀介質(zhì)的均方根速度。在均勻介質(zhì)中，水平界面情況下反射波的時距曲線是一條雙曲線：即：其中：是界面的深度，是雙程垂直反射時間，是接收點(diǎn)與激發(fā)點(diǎn)距離，是在處接收到

2、反射波的時間。上式的意義在于：如果一條時距曲線的方程可以寫成這樣的形式，就表示波是以常速度傳播的。而在實(shí)際中，如果有一水平界面，覆蓋介質(zhì)是不均勻的時，這種情況下反射波的時距曲線的表達(dá)式將是如何？它還是不是一條雙曲線呢？下面以水平層狀介質(zhì)為例，導(dǎo)出均方根速度的概念。如圖所示，水平層狀介質(zhì)。在O點(diǎn)激發(fā)，在S點(diǎn)接收到第n層底面的反射波傳播時間為，相應(yīng)的炮檢距為。根據(jù)折射定律，所以有：的顯函數(shù)形式。通過冪級數(shù)展開可以得到：其中于是我們把稱為層水平層狀的均方根速度。意義：把各層的速度值的平方按時間取其加權(quán)平均值，而后取平方根值。平均速度與均方根速度的比較：從

3、平均速度公式可以看到某一層以上的平均速度就是地震波垂直穿過該層以上的總地層厚度與總傳播時間之比，在這組地層中每一小層波速是不同的，于是有一個我們假想速度（平均速度）來代替各小層的速度，使層狀介質(zhì)轉(zhuǎn)化為理想的均勻介質(zhì)。而這個假想的平均速度并不是各小層速度的線性平均，而是按各小層速度對垂直施行時加權(quán)平均。而實(shí)際上波在各小層中垂直旅行時間一般是不相等的，所以在平均速度中，垂直旅行時間大的層的速度就對平均速度影響大，小的就影響小。對于均方根速度,我們從公式中可以看出，均方根速度是沿著回聲反射行程的介質(zhì)速度對時間取均方根值，均方根速度近似地考慮了層狀介質(zhì)中地

4、震射線的偏折效應(yīng)。平均速度和均方根速度的優(yōu)缺之處：平均速度能較好的描述炮檢矩為零的情況，設(shè)計探井時，進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換時要用它，但它“只管一點(diǎn)，不及其余”，對其它的射線來說，它就并不準(zhǔn)確。均方根速度考慮了射線通過界面透射時發(fā)生的偏折，對炮檢炮為零的射線它不如平均速度準(zhǔn)確，但隨著炮檢距的增大，它則比較準(zhǔn)確，但是當(dāng)炮檢矩過大時，它的精度也會降低。三、等效速度對于傾斜界面，均勻覆蓋介質(zhì)情況下的共中心點(diǎn)時矩曲線方程式中的是介質(zhì)的速度，是共中心點(diǎn)處界面的法線深度，是界面傾角。式中就叫做傾斜界面均質(zhì)情況下的等效速度。意義：用代替，傾斜界面共中心曲線就可以變成水平界面

5、形式的共反射點(diǎn)時距曲線，也就是說，用按水平界面動校正公式，對傾斜界面的共中心點(diǎn)道集進(jìn)行動校正，可以取得良好效果。但是值得注意的是，這并不能解決反射點(diǎn)分散的問題。這個問題，只有用偏移疊加才能妥善得到解決。四、疊加速度一般情況下，水平界面均勻介質(zhì)、傾斜界面均勻介質(zhì)、覆蓋層為層狀介質(zhì)或連續(xù)介質(zhì)等都可將共中心點(diǎn)反射時距曲線看作雙曲線，用同一個式子來表示，即為疊加速度。對于不同的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，則有不同的意義。對傾斜界面均勻介質(zhì)就是，對水平層狀介質(zhì)就是。五、層速度一個地層剖面從淺到深一般可以分為幾個速度層，各層之間在波速上存在明顯差別，這種速度分層同地層的地質(zhì)年代

6、、巖性上的分層一般是一致的，但也可能不完全一致。速度分層沒有地質(zhì)分層那么細(xì)，有時地質(zhì)年代不相同但巖性相同的一些地層可以為分一個速度層。在地震勘探中把某一速度層的波速叫做這一層的層速度。層速度可以通過以下方式求得：利用公式換算出層速度推導(dǎo)：設(shè)有層水平層狀介質(zhì)，各層層速度為，層厚為，在各小層中單程垂直傳播時間為，顯然第一層至第層的均方根速度為：，為第一層到第層的時間。第一層至第層的均方根速度為：，上面兩式相減，可得，，又因?yàn)?，所以可得層速度為：六、聲波速度、VSP速度1、地震測井的工作方法地震測井是將測井檢波器用電纜放入井中，檢波器隔一定距離向上提升一

7、次，在井口附近爆炸激發(fā)一次地震波。測井檢波器記錄下從井口到檢波器深度處直達(dá)波的傳播時間，檢波器的深度可由電纜長度測得，這樣就可以得到該深度以上各地層的平均速度。2、聲速測井的工作方法聲速測井是一種地球物理測井方法，它廣泛的應(yīng)用于地震勘探，成為求取速度參數(shù)的一種重要手段。它是利用沿井壁滑行的初至折射波時差來求取速度參數(shù)，具有簡單方便又能連續(xù)觀測的特點(diǎn)。地震測井和聲速測井都是求取平均速度的有效方法，這是共同的，但是也有差別，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1，取得速度資料的方法不同。從理論上講，利用聲速測井得到的平均速度應(yīng)代表地層的真實(shí)速度，但是由于地震勘探具體工

8、作方法的固有特點(diǎn)，地震測井更接近于地震勘探的實(shí)際情況。2，所得的資料不同。地震測井時，如無其它干擾因素影響，則其所得到的平