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地震勘探原理(二)之时距曲线

作者:互联网

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什么是时距曲线?

  时距曲线(TDC):波从震源出发,传播到测线上各观测点点的传播时间 t t t 与观测点相对于激发点(坐标原点)距离 x x x 之间的关系。

直达波的时距曲线

  下面是直达波的时距曲线,可以观察到直达波的时距曲线是一条直线。
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水平界面的共炮点反射波时距曲线方程(一个分界面)

  1. 介质模型

界面倾角为零,均匀介质,界面上下介质存在波阻抗(纵波速度与岩石密度的乘积)差

  1. 介质参数

速度 V V V,界面深度 h h h, S G = x SG=x SG=x
Source - 震源
Geophone - 检波器

  1. 反射波时局关系

反射波TDC(时距曲线) 的特点:

  1. 双曲线,顶点在 x = 0 x=0 x=0,极值为: t 0 = 2 h / V t_0 = 2h / V t0​=2h/V
  2. 渐近线为 t = x / V t = x / V t=x/V 和 t = − x / V t = -x / V t=−x/V(例)
  1. 关于 t 0 t_0 t0​ 时间

自激自收时间或零炮检距时间,是反射波时距曲线的顶点用于确定层位的深度: h = V t 0 / 2 h = Vt_0 / 2 h=Vt0​/2

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  从 t t t 的表达式我们可以看出来,共炮点的反射波的时距曲线是一条双曲线。在坐标轴上表示如下:

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那么我们讨论出反射波的时距曲线有什么作用呢?下面我首先引入一个该概念:正常时差

正常时差的用途:

  1. 判断地震记录上同相轴是否为反射波的标准
  2. 当界面倾斜时,要研究倾角对旅行时的影响,必须先消除正常时差
  3. 共反射点叠加前需要进行动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差 Δ t Δt Δt ,得到 x / 2 x/2 x/2 处的 t 0 t_0 t0​ 时间

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  1. 正常时差的近似公式用于求速度
  2. 速度分析的基础

  下面我们解释动校正:在水平界面的情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差 Δ t Δt Δt,得到 x / 2 x/2 x/2 处的 t 0 t_0 t0​ 时间。

  其目的:使得共炮点道集的反射波同相轴能反映地下界面的实际产状。

  在这里插入图片描述

上图中的绿点表示实际反射点的位置,而黄点表示的是时距曲线上对应的位置。棕点表示动校正后的时距曲线位置。

  水平界面下反射波的时距曲线讨论完了,下面我们再来讨论一下倾斜界面下的共炮点反射波时距曲线。


倾斜界面的共炮点反射波时距曲线

  1. 介质模型

界面倾斜,均匀介质,界面上下介质存在波阻抗差

  1. 介质参数

界面倾角 ξ、激发点 O 到当界面的法线深度 h h h ,波速 V V V,炮检距 x x x

  1. 反射波时距曲线

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  建立如上图所示的坐标系,震源 S S S 位于原点,对于下倾方向、炮检距为 x x x 处的反射波,根据虚震源原理,可知其射线路径 SCR 的长度等于 IR 的长度,对于 IR 的长度,在 SRI 三角形中使用余弦定理可得:
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  其中 SR 长度为炮检距 x x x,SI 的长度为 2 h 2h 2h,因而 IR 长度为:
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  我们从公式可以得出,即使是在倾斜界面上,得到的反射波时距曲线仍然是一条双曲线。
  

  1. 倾斜界面反射波时距曲线的特点:

在平界面、覆盖介质为均匀介质情况下,共炮点反射波时距曲线是一条双曲线,极小点在 x m x_m xm​,极小点总是相对于激发点偏向界面上倾方向,极小点实际上是虚震源在测线上的投影,由震源到极小点的反射波射线是所有射线中最短的一条。反射波旅行时曲线是以过极小点的时间轴为对称的。


正常时差

  但是不管是水平界面还是倾斜界面,由于炮点和检波点不在同一位置上,造成反射波的旅行时间我们要想办法将它去掉。这个工作我们就称为正常时差。
  
1. 正常时差的概念:

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倾角时差(dip moveout)

1. 倾角时差的概念:由激发点两侧对称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差。
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注意:在水平界面上,不存在倾角时差

  
2. 倾角时差的计算
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3. 由实测时距曲线得到倾角时差,进一步求出倾角
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4. 倾斜界面的动校正

  在倾斜界面上,不仅要做倾斜时差,还需要做一个正常时差
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时局曲面和时间场的概念

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下图是直达波的时时距曲面:在这里插入图片描述

时距曲面由时间场的等时面与观测面的交线(等时线)组成

几个基本概念:

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标签:反射,界面,勘探,曲线,时差,炮点,波时,地震
来源: https://blog.csdn.net/qq_41033011/article/details/110688757