Chụp ảnh địa chấn và Khảo sát phản xạ

Phương pháp phản xạ địa chấn gửi năng lượng âm thanh được kiểm soát vào lòng đất và ghi lại tiếng vọng từ các giao diện bị chôn vùi, sau đó xử lý chúng thành các hình ảnh chi tiết về địa chất dưới bề mặt.

Definition

Chụp ảnh địa chấn và khảo sát phản xạ bao gồm phương pháp tạo ra hình ảnh dưới bề mặt từ sóng địa chấn phản xạ từ các giao diện địa chất, thông qua việc thu nhận nguồn được kiểm soát và một chuỗi xử lý mà đỉnh điểm là di chuyển để đặt các phản xạ vào đúng vị trí của chúng.

Scope

Chủ đề này bao gồm việc thu thập, xử lý và giải thích dữ liệu phản xạ địa chấn: hình học nguồn và máy thu, phương pháp điểm giữa chung và hiệu chỉnh dịch chuyển bình thường, xếp chồng, khử chập, phân tích vận tốc và di chuyển. Nó đề cập đến việc xây dựng hình ảnh từ các bản ghi bắn thô, sự phân biệt giữa các mặt cắt thời gian và độ sâu, và các nguyên tắc giải thích địa chấn cho cấu trúc và địa tầng. Trọng tâm là cách năng lượng địa chấn phản xạ được biến thành hình ảnh của lòng đất để thăm dò và mô tả đặc điểm.

Core questions

• Các khảo sát phản xạ địa chấn được thu thập tại hiện trường như thế nào?
• Các bước xử lý nào biến các bản ghi thô thành một hình ảnh có thể giải thích được?
• Di chuyển địa chấn làm gì và tại sao nó cần thiết?
• Các hình ảnh địa chấn được giải thích như thế nào về cấu trúc và địa tầng?

Key concepts

• Phương pháp điểm giữa chung và xếp chồng
• Hiệu chỉnh dịch chuyển bình thường và phân tích vận tốc
• Khử chập và triệt tiêu nhiễu
• Di chuyển và chụp ảnh địa chấn
• Mặt cắt thời gian so với độ sâu và giải thích

Key theories

Xếp chồng điểm giữa chung

Bằng cách ghi lại mỗi điểm dưới bề mặt với nhiều cặp nguồn-máy thu và tổng hợp các dấu vết sau khi hiệu chỉnh dịch chuyển, phương pháp điểm giữa chung tăng cường phản xạ chống lại nhiễu và mang lại thông tin vận tốc cần thiết cho việc chụp ảnh.

Di chuyển địa chấn

Di chuyển định vị lại năng lượng phản xạ từ vị trí được ghi lại đến vị trí dưới bề mặt thực của phản xạ, làm sụp đổ các nhiễu xạ và hiệu chỉnh độ dốc, và là bước quan trọng biến một bản ghi địa chấn thành một hình ảnh chính xác về mặt cấu trúc.

Mechanisms

Một nguồn được kiểm soát như súng hơi hoặc máy rung phát ra năng lượng phản xạ từ các giao diện nơi trở kháng âm thay đổi; các mảng máy thu ghi lại trường sóng trở về, và quá trình xử lý hiệu chỉnh hình học và vận tốc của lớp phủ, triệt tiêu nhiễu và bội số, và di chuyển năng lượng sao cho mỗi phản xạ được đặt ở độ sâu và vị trí của ranh giới đã tạo ra nó, mang lại hình ảnh cấu trúc dưới bề mặt.

Clinical relevance

Địa chấn phản xạ là công cụ chính trong thăm dò dầu khí và mô tả đặc điểm hồ chứa, được sử dụng trong thăm dò than và khoáng sản, nghiên cứu vỏ Trái đất, và ngày càng được sử dụng để giám sát lưu trữ carbon dioxide dưới lòng đất và các hồ chứa địa nhiệt.

History

Địa chấn phản xạ xuất hiện thương mại vào những năm 1920 và 1930 để thăm dò dầu; việc giới thiệu phương pháp điểm giữa chung, ghi và xử lý kỹ thuật số vào những năm 1960, di chuyển phương trình sóng do Claerbout tiên phong, và các khảo sát ba chiều đã dần biến nó thành một phương pháp chụp ảnh độ phân giải cao.

Key figures

• Jon Claerbout
• Öz Yilmaz
• Robert Sheriff

Seminal works

• sheriff1995
• yilmaz2001
• claerbout1985

Frequently asked questions

Di chuyển địa chấn là gì?

Di chuyển là một bước xử lý di chuyển các phản xạ được ghi lại đến vị trí thực của các ranh giới đá đã gây ra chúng và tập trung năng lượng bị phân tán bởi các nhiễu xạ; nếu không có nó, các lớp dốc và cấu trúc phức tạp sẽ xuất hiện sai vị trí và mờ trong hình ảnh địa chấn.

Tại sao cùng một điểm giữa được ghi lại nhiều lần?

Ghi lại mỗi điểm dưới bề mặt với nhiều sự kết hợp nguồn-máy thu và tổng hợp các kết quả, sau khi hiệu chỉnh sự khác biệt về thời gian truyền, tăng cường các phản xạ thực so với nhiễu ngẫu nhiên và cung cấp thông tin vận tốc cần thiết để chụp ảnh chính xác dưới bề mặt.