多个界面地震波时距曲线

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1、2021/8/231第二章几何地震学多个分界面情况下反射波的时距曲线SeismicWavetimedistanceCurve2021/8/232地层介质的结构模型实际的地层存在着许多分界面，在地震勘探中对客观存在杂的地层剖面，建立了多种地层介质结构模型，主要有均匀介质、层状介质以及连续介质等三种。2021/8/233均匀介质--认为反射界面R以上的介质是均匀的，即层内介质的物理性质不变。如地震波速度是一个常数V0，最简单的情况，反射界面R是平面，可以是水平的或是倾斜面。均匀介质平界面模型2021/8/234层状介质--认为地层剖面是层状结构，在每一层内

2、速度是均匀的，但层与层之间的速度不相同，介质性质的突变。这些分界面也可以是倾斜的。水平层状介质模型2021/8/235连续介质--所谓连续介质是认为在界面R两侧介质1与介质2的速度不相等，有突变。但界面R上部的覆盖层(即介质1)的波速不是常数，而是连续变化的。最常见的是速度只是深度的函数V(z)。连续介质模型2021/8/236不能用虚震源原理简单地推导出时距曲线方程。时距曲线是通过计算地震波传播的总时间t，以及相应的接收点离开激发点距离x。当计算一系列(t,x)值后，就可得到R2界面的反射时距曲线。传播方向必然满足透射定律多个分界面情况下反射波的时距

3、曲线特点2021/8/237水平层状介质共炮点反射波时距曲线HorizontalLayerMediaConditionReflectionTimeDistanceEquation1．平均速度及时距曲线方程1）平均速度的导出；2）平均速度的特点；3）时距方程及特点；4）存在的问题2.均方根速度及时距曲线方程1）均方根速度及时距曲线方程；2）均方根速度的特点；3）时距曲线方程及特点2021/8/238水平层状介质共炮点反射波时距曲线HorizontalLayerMediaConditionReflectionTimeDistanceEquation在层状介

4、质中，反射波射线(Ray)是折线(BrokenRay)，所以建立其方程比较困难，为研究问题简单，一般把层状介质用均匀介质代替，这时我们认为波是以平均速度传播，射线是直射线，这时导出的方程就认为是水平层状介质条下的时距曲线方程，首先推导平均速度AverageVelocity。2021/8/2391．平均速度及时距曲线方程AverageVelocityandTimedistanceequation1》平均速度的导出AverageVelocityDeduction由层状介质，射线是折射线，按折射线写出速度方程:V=S/T=2(S1+S2)/2(T1+T2)=

5、(S1+S2)/(T1+T2)其中：S1=h1/cosα1，S2=h2/cosα22021/8/2310V=(L1+L2)/(t1+t2)t1=h1/cosα1/V1,t2=h2/cosα2/V2,L1=h1/cosα1,L2=h2/cosα2V=(h1/cosα1+h2/cosα2)/(h1/cosα1/V1+h2/cosα2/V2)2021/8/2311开始简化：把射线看成直射线即α1=α2，也就是把这种水平层状介质看成是单层均匀介质(替代层)，把模型看成是一个厚度H=h1+h2的均匀介质(EvenMedia)，这时波的射线是直射线，这时的波速就

6、是平均速度(Averagevelocity)。2021/8/2312平均速度表达式:Va=(h1+h2)/((h1/V1)+(h2/V2))=H/T推广到n层：Va=∑hi/(∑hi/Vi)=∑hi/∑ti从图中可知，波沿射线传播，但这时的波速既不是V1，也不是V2，而是以一种平均速度Va传播，加权平均WeightAverage；2021/8/2313平均速度(AverageVelocity)定义：波垂直穿过地层的总厚度与总的传播时间之比。2021/8/23142》平均速度的特点averageVelocityCharacter(1)平均速度与X无关；

7、(2)平均速度不是简单的算术平均，而是加权平均；(3)当X=0时，法线入射，α1=α2=0,所以cosα=1，所以Va=V,平均速度在X=0处是正确的.2021/8/23153》时距方程及特点T--XEquationandCharacter有了平均速度后，也就是把多层介质→单层均匀介质，因此，反射波时距曲线方程具有与均匀介质一样的形式；只是方程中V→Va代替，h→H代替。水平多层Horizontal/levelLayers：t=(X2+4.H2)1/2/V,t2=t02+X2/V2,t0=2.H/V多层斜界面：DipLayers:t=(X2+4.H.X

8、.sinФ+4.H2)1/2/V2021/8/2316时距曲线特点1。双曲线；t2=t02+X