地震成像与反射勘探

地震反射法通过向地下发射受控声能并记录来自地下界面的回波，然后将其处理成地下地质的详细图像。

Definition

地震成像和反射勘探包括通过受控震源采集和一系列处理（最终通过偏移将反射体置于其正确位置）从地质界面反射的地震波生成地下图像的方法。

Scope

本主题涵盖地震反射数据的采集、处理和解释：震源和接收器几何、共中心点法和正常时差校正、叠加、反褶积、速度分析和偏移。它涉及从原始炮记录构建图像、时间剖面和深度剖面之间的区别，以及地震解释的结构和地层学原理。重点在于如何将反射地震能量转化为地下图像，用于勘探和表征。

Core questions

• 地震反射勘探如何在野外采集？
• 哪些处理步骤将原始记录转化为可解释的图像？
• 地震偏移的作用是什么，为什么需要它？
• 地震图像如何解释结构和地层？

Key concepts

• 共中心点法和叠加
• 正常时差校正和速度分析
• 反褶积和噪声抑制
• 地震偏移和成像
• 时间剖面与深度剖面及解释

Key theories

共中心点叠加

通过使用多个震源-接收器对记录每个地下点，并在时差校正后对道集进行求和，共中心点法增强了反射相对于噪声的信噪比，并提供了成像所需的速度信息。

地震偏移

偏移将反射能量从其记录位置重新定位到反射体的真实地下位置，消除衍射并校正倾角，是将地震记录转换为结构精确图像的关键步骤。

Mechanisms

气枪或振动器等受控震源辐射能量，该能量从声阻抗变化的界面反射；接收器阵列记录返回的波场，处理过程校正上覆岩层的几何形状和速度，抑制噪声和多次波，并对能量进行偏移，使每个反射都位于产生它的边界的深度和位置，从而生成地下结构的图像。

Clinical relevance

反射地震学是石油勘探和油藏表征的主要工具，也用于煤炭和矿产勘探、地壳研究，并越来越多地用于监测地下二氧化碳储存和地热储层。

History

反射地震学于20世纪20年代和30年代在石油勘探中商业化；20世纪60年代引入共中心点法、数字记录和处理，Claerbout开创的波动方程偏移，以及三维勘探逐渐使其成为一种高分辨率成像方法。

Key figures

• Jon Claerbout
• Öz Yilmaz
• Robert Sheriff

Seminal works

• sheriff1995
• yilmaz2001
• claerbout1985

Frequently asked questions

什么是地震偏移？

偏移是一个处理步骤，它将记录的反射移动到引起它们的岩石边界的真实位置，并聚焦由衍射扩散的能量；没有它，倾斜层和复杂结构在地震图像中将显得错位和模糊。

为什么同一个中心点要记录多次？

通过多种震源-接收器组合记录每个地下点，并在校正走时差异后对结果求和，可以增强真实反射相对于随机噪声的强度，并提供准确成像地下所需的速度信息。