地震勘探原理是勘查技术与工程、资源勘查工程专业石油物探方向学生最核心的专业课程。它包括了地震波的运动学和动力学的基本理论，以及地震资料的采集、处理与解释的基本方法。虽然配置有地震勘探野外生产实习、地震资料数字处理与资料解释课程设计，但目前野外生产实习都只能是参观形式进行，不能进行实际的设计与操作，而地震资料处理课程设计只是选择地震资料数据处理中某一个环节的某一种处理方法进行编程实践，不能对整个处理流程与结果有一个全面的掌握了解。

该虚拟仿真实验平台可以使本专业学生从不同视点、不同角度理解地震波的传播过程；观测不同地质模型中地震波的传播特征；了解多次波、转换波、绕射波、回转波、断面波等各种类型波的表现特征；了解野外采集观测系统的设计方法与过程；了解野外激发、接收以及滚动的施工过程；掌握地震资料处理及综合解释中的每一个环节与流程。从而实现对本科生进行现场参观、自己编程和仿真模拟观察的综合训练与培养的目标。该平台包含如下4个实验系统：

（1）地震波传播及其特征虚拟仿真实验系统

功能简介：

该系统主要是利用数值计算方法对地震勘探实践中地震波在声学介质中的传播过程所进行的仿真实验。学生根据该系统首先设计不同的地质模型（从简单到复杂），在模型地表布置常规的炮点和相应的接收排列，通过地震正演模拟系统可以观察地震波（图1）在不同时刻的传播特征以及能得到不同类型的地震观测记录（图2、图3），从而实现对地震波在地下介质中传播规律的认识。该系统是由西南石油大学地球物理研究所自主研发的一个仿真实验平台，它包括均匀介质内的波场传播、二维复杂介质内的波场传播和三维波场传播共3个仿真模块组成。图4为三维盐丘模型及其波场模拟示意图。

教学效果：

该系统旨在培养学生结合地震数值模拟的直观认识，加深理解地震勘探中有关的基础理论。通过学习了解地震数值模拟是一种模拟地震波场在地下传播的非常有效的技术方法，若提供一个假定的地下构造，它能预测一组传感器将会记录到的地震记录。这种技术不仅对地震解释是一种有价值的工具，而且在处理、地震观测系统的评价和设计等方面也有重要的应用。另外，许多其它科学在应用上也需要模拟地震波在介质中的传播，比如对流体封存环境的认识、加强地震危害定量评估、提高地壳自然资源的开发利用等。

图1 基于Marmousi-2模型的观察井中接收的VSP模拟地震记录

（黑色竖线表示VSP（即检波线）所在的位置）  

（a）海上拖缆压力检波器的观测记录             （b）OBC速度检波器的观测记录  

图2 观察不同类型检波器接收的地震记录示意图

图3 均匀介质内波场传播的快照  

图4 三维盐丘模型及其波场模拟示意图  

实验项目（表1）：

表1 地震波波场传播仿真实验课程与项目

（2）地震数据野外采集虚拟仿真实验系统

功能简介：

该系统主要针对野外地震勘探采集观测系统设计和野外地震数据采集过程进行数值仿真实验。让学生通过三维地质模型的建立（如图5），通过不同类型参数的三维观测系统设计（如图6），通过不同束线排列片的滚动布置，通过地震波正演模拟结果的照明显示（如图7），来实现对野外地震生产过程充分全面的了解。该系统是实验中心根据科研成果自主搭建的一个仿真实验平台，它包括三维建模、观测系统设计、正演模拟和照明显示共4个仿真模块组成。

图5 三维地质模型建立示意图

图6 三维观测系统设计与地表布置示意图

图7 地震数据采集与照明结果观察示意图  

教学效果：

该系统旨在培养学生在三维地质建模、三维观测系统设计与评价、以及对复杂地质模型地震采集评价等方面的技能。通过学习不同三维观测系统的设计方法，了解观测系统设计中各种参数间的相互关系，野外观测系统的炮点与排列片的布置与施工过程；通过三维正演模拟的结果，了解对于不同地质模型采用不同观测系统进行地震采集结果的影响，以及评价方法。

实验项目（表2）：

表2 野外地震生产仿真模拟实验课程与项目

（3）地震数据处理流程虚拟仿真实验系统

功能简介：

该系统主要针对野外地震数据的数字处理过程进行数值仿真实验。实验首先需要加载地震数据、加载采集观测系统，然后对数据做不同维度的重组，直观展示不同道集下的地震数据表现形式，然后通过自主选择处理模块搭配，设计出合理的地震数据处理流程，实现采集数据到解释数据的处理过程（如图8、图9）。该系统是实验中心结合自身的科研成果和东方地球物理公司的GeoEast处理软件搭建的一个仿真实验平台，它包括流程搭建、数据显示共2个仿真模块组成（如图10）。

教学效果：

该系统旨在培养学生组织处理流程的技能，加深对地震数据本身以及各处理步骤的自在及相互关系的认识。通过模块的增删、调序操作，方便、快速的完成模块选择、测试工作，对生产中的处理流程形成自己的认识。

图8 地震数据处理仿真系统启动界面（截图）

图9 资料处理流程组织示意图  

(a)

(b)

(c)

图10 处理中间成果示意图

实验项目（表3）：

表3 地震资料数字处理仿真实验

（4）地震数据综合解释虚拟仿真实验系统

功能简介：

该系统用于地震数据综合解释过程的仿真实验。基于叠后三维地震资料，通过地震数据加载、井数据库建立，地质-地震层位标定等，开展三维地震资料综合解释虚拟仿真实验。该系统主要包括地震数据快速浏览、井-震数据库建立、全三维地震层位快速解释、地质异常体精细雕刻、沉积期古地貌恢复、地震属性提取与分析等虚拟仿真实验（图11~14）。可以全方位直观地展示构造、断裂、地质异常体、沉积相、储层等地下地质特征，达到精确高效全三维地震数据综合解释的目的。该系统是由实验中心科和中石油川庆钻探地球物理公司联合基于Landmark、SMT等地震解释软件搭建的一个仿真实验平台。

图11 井-震数据库建立及三维地震数据快速浏览

图12 基于三维相干体的断层解释     图13 地质异常体自动识别与解释  

图14 生物礁沉积期古地貌仿真模拟