地震勘探——干扰波识别、井中地震时距曲线特点

干扰波识别

• 有效波：可以用来解决所提出的地质任务的波；
• 干扰波：所有妨碍辨认、追踪有效波的其他波。
  地震勘探中，有效波和干扰波是相对的。例如，在反射波地震勘探中，反射波是有效波，其他波就是干扰波；而在折射波地震勘探中，折射波就是有效波，其他波是干扰波。
  
  干扰波的原因：
• 激发方式
• 介质特性
• 接收环境
• 表层介质结构
• 地下介质结构

有效波与干扰波的差异：

• 频率
• 传播方向
• 统计特征
• 质点振动方向
• 波到达时间
  这些差异决定了可用滤波、方向特性、相关性等方法来提高信噪比。

反射波地震勘探的干扰波

• 规则干扰波：具有一定的频率、波长、视速度等特征，能在地震记录上以一定同相轴出现的干扰波，如声波、面波、折射波、多次波等；
  

• 随机干扰波：指没有一定规律，也没有一定传播方向或频率，在地震记录上形成杂乱无章的地震背景。它的形成因素可能有：风吹草动、海上波浪、鱼类干扰、交通干扰等。

在反射波地震勘探中，面波是常见的干扰波（主要是瑞利面波）：

在地震勘探中，炸药震源的爆炸炮井深度浅，近地表具有明显的成层性，容易产生面波。在共炮点的地震记录中，面波具有以下特征：

• 能量强，频率低，纵向衰减快，横向衰减慢，视速度低；
• 时距曲线为直线：
  
• 具有频散的特征：随着传播距离的增大，振动时间也越大，速度是变化的：
  
  压制面波的主要措施：
• 潜水面下激发；
• 加大偏移距；
• 检波器组合；
• 频率滤波；
• 频率波数域滤波；

声波干扰波的原因：
在浅井、坑中、空中使用炸药震源激发，或者使用重锤重击地面时，容易产生声波干扰。在共炮点地震记录上，声波干扰具有以下特点：

压制声波的主要措施：

• 井中注水；
• 土块埋井；
• 加大偏移距；
• 频率滤波。

多次反射波：在反射波地震勘探中，从震源出发，到达接收点时，在地下地层界面之间发生了一次以上反射的波。
多次反射波的产生条件：有良好的反射条件，即存在较大的波阻抗差。以下具有强反射层的地方，都有可能产生多反射波：

多次波划分：


其中，全程多次波和短程多次波相对容易识别。
多次波可以通过自相关函数加以识别，也可以通过速度谱上的低速特征识别：

共中心点水平叠加技术压制多次波：多次波进行动校正后，还存在剩余时差，而水平叠加不能同向叠加，从而可以相对的压制多次波；一次波动校正后，不存在剩余时差，可以同向叠加，从而一次波相对可以得到增强：


浅层折射波：

井中地震时距曲线特点

VSP：指在地面激发，井中接收地震波，如图：

VSP类型：

地震波分类：
波由反射界面向上反射，然后传播到井中观测点的波称为上行反射波，又可细分为一次上行反射波（如3），多次上行反射波（如4）；凡是接收到井中观测点以上的各种形成的波，统称为下行波，又可细分初至直达波（如1）和下行多次波（如2）。沿着井筒中流体（泥浆）或固体（井壁）产生的波称为套管波，是VSP中的主要干扰波。

VSP中的直达波时距曲线（水平界面均匀介质）：

VSP的反射波直达曲线（水平界面均匀介质）：

实际测井地震波记录识别:



套管波：



质量优良的VSP地震资料：

质量不合格的VSP地震资料：

利用VSP的直达波和一次反射波的时距曲线的交点，可以确定反射界面的位置和深度：

还可以预测钻头前方的地震发射界面的位置

零偏移距VSP地震记录经过一系列的处理后，可以得到准确的地震层速度、平均速度资料，还有走廊叠加的VSP记录：

提供准确的地震层位标定资料：