纵波与转换波的横向分辨率比较.pdf

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1、2013年12月石j由址球幽理参攘第48卷第6期·处理技术·文章编号：1000—7210(2013)06—0882—08纵波与转换波的横向分辨率比较杨德义王政(太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024)杨德义，王政．纵波与转换波的横向分辨率比较．石油地球物理勘探，2013，48(6)：882～889摘要在多分量地震勘探中，纵波(PP波)与转换波(PS波)的横向分辨率高低一直没有得到系统的研究。本文就煤田多分量地震勘探中PP波与Ps波的横向分辨率与转换点位置、纵横波速度比、炮检距、界面深度以及品质因子等影响因素的关系进行了讨论，并对煤田实际资料进行了处理，结果表

2、明在一般情况下，PS波的横向分辨率要高于PP波，纵横波速度比和品质因子比对PP波和PS波的横向分辨率之比值影响较大，界面深度较浅以及炮检距较大时对横向分辨率之比值影响较大。这一结论可对多分量地震勘探的观测系统设计以及处理解释提供新的依据。关键词纵波转换波横向分辨率速度比交叉深度中图分类号：P631文献标识码：A文献E9，10]的基础上，就这一问题对PP波与PS波1引言横向分辨率与采集设计、界面深度以及介质速度、品质因子等有关参数的关系展开进一步讨论，以期在分辨率一直是地震勘探中的热点问题[1]，地震现有认识的基础上_l对纵波与转换波的横向分勘探中一般将分辨率分为纵向

3、分辨率和横向分辨辨率有更深入的认识，为煤田及油田多分量转换波率l_2]。横向分辨率是指在水平方向上确定特殊地质地震勘探的观测系统设计提供新的依据。体(如断层、尖灭点和岩性体)的大小、位置和边界的精确程度]，通常以菲涅尔带的长度衡量。关于纵2PP波、PS波的横向分辨率及其比值波和横波的分辨率到底哪个更高一直没有确定的结论_4]，至于纵波和转换波的分辨率高低也是如此。以单层P波入射介质模型为例，如图1所示，S在地震勘探中，由于人们更多地关注纵向分辨率_5]，为震源，R为接收点，M为共中心点在界面上的投因而对横向分辨率尤其是转换波的横向分辨率讨论影，C为转换点，X为炮检距

4、，32"为转换点在地面的更少。投影到震源的距离，h为界面深度，PP为反射纵波，Deffenbaugh_6提出了交叉深度的概念，Def—PS为反射转换横波。fenbaugh【6]、黄中玉l_7及薛诗桂认为：由于横波对于PP波，其从S点到M点再传播到R点整速度小于纵波速度，在浅层时PS波的纵向分辨率要高于PP波，但是在达到一定深度时，二者具有相地面同的纵向分辨率，这个深度便称之为交叉深度；随着深度继续增加，PP波的纵向分辨率高于PS波。那么横向分辨率是否也有此规律，尤其是在煤田转换界面波勘探的深度范围内(深度≤1000m)是否存在PPMC波和PS波的横向分辨率高低转换的

5、问题，本文在图1单层P波入射介质模型*山西省太原市迎泽大街新矿院路18号太原理工大学矿业工程学院，030024。Email：ydy-2000@sohu．corn。本文于2013年2月26日收到，最终修改稿于同年9月3日收到。本项研究由国家科技重大专项“大型油气田与煤层气开发”(2011ZX05019003)和国家自然基金项目(41374131)联合资助。第48卷第6期杨德义等：纵波与转换波的横向分辨率比较883个传播路径中的旅行时为式中是s波速度。PS波的横向分辨率，即菲涅~／x2Jr-4h2(1)耳带宽度近似为E]PP：：：——s=式中是P波速度。PP波的横向分辨

6、率为／———]一2~-4h2)3^√(z；+h。)号口s[(1z—zP)。+h。]号AtppVp(xPP一．(2)28(4)式中At为PP波的子波周期。式中△rs为PS波的子波周期。由式(2)、式(4)可对于PS波，其从S点到C点再传播到R点，所知，二者的纵、横向分辨率与炮检距X、界面深度h需的传播时间为以及介质的性质有关。J~+h2+(3)由式(2)、式(4)可得PP波的横向分辨率与PS一——波的横向分辨率之比为立△PPAtep1+0．25f＼≠1，Z1'Up1+。．2s()．(5)△Xps2AtP0I'US+()‘一一一+(一由式(5)可见，PP波的横向分辨率与

7、PS波的横向子(QP、Q)与速度比的关系时认为，煤系地层与VS分辨率之比与转换点位置、速度比、埋深、炮检距以第四系底的裂隙是广泛发育的，此时纵横波品质因及纵波与转换波子波周期比等参数有关，且有如下判别标志：子之比塞可不考虑压缩模量和剪切模量的影响，主(1)若一1，说明纵波的横向分辨率等于转要与有关，其近似关系式为一凸PSVS换波的横向分辨率，这时会出现交叉深度；Q一旦f1(6)s4＼s／QP⋯(2)若旦>1，说明纵波的横向分辨率低于转由式(6)可得厶PS(7)换波。此外，文献[13]在研究煤系地层纵横波品质因将式(7)带入式(5)得旦广2一3、1+0．25f1。