地球物理学院2026年硕士研究生招生考试大纲

2025-09-01 18:04:05 来源:中国石油大学（北京）地球物理学院

一、考核科目

地球物理综合

二、适用专业范围

本考核大纲适用于以下专业方向：

1.地球物理学专业，具体包含地震波传播理论、井筒地球物理学两个方向；

2.地质资源与地质工程专业，具体包含地球物理勘探、地球物理测井两个方向；

3.地质工程专业，具体包含油气地球物理勘探工程、油气地球物理测井工程两个方向。

三、参考用书

1.《地震勘探原理》（第 3 版）：由陆基孟、王永刚共同主编，中国石油大学出版社于 2011 年正式出版；

2.《测井原理与综合解释》：由洪有密编著，中国石油大学出版社于 2008 年出版发行。

四、考核内容与能力要求

1.本考核的核心目标的是：一方面评估考生对地球物理勘探、地球物理测井两大领域基础概念、核心理论及基本方法的掌握程度，另一方面检验考生运用这些知识分析、解决实际地球物理勘探与测井问题的能力。

2.从试题类型来看，涵盖名词解释、填空题、选择题、简答题及综合题等多种形式；其中，综合题的呈现方式更为灵活，包含问答、计算、证明等不同题型。

五、具体考核内容

（一）地球物理勘探部分

1.绪论：首先对油气勘探的各类常用方法进行整体梳理与概述，随后明确地震勘探流程中的关键环节，最后介绍当前在油气勘探中应用的主要地震技术类型。

2.地震波运动学理论：

（1）几何地震学基础概念：包括地震波的基本定义、地震波在不同介质中的传播规律，以及地震波的具体分类（如纵波、横波等）；

（2）常速单界面反射波的特征及数学表达：重点分析水平反射面条件下的正常时差现象，以及倾斜反射面条件下的倾角时差现象，并推导对应的数学表达式；

（3）地震折射波运动学：阐述折射波产生所需的介质条件，以单一水平界面为例，分析折射波时距曲线的形态与特征；

（4）透射波与反射波的垂直时距曲线：分别研究水平层状介质中透射波的垂直时距曲线、下行波的垂直时距曲线，以及上行波的垂直时距曲线的特点与规律。

3.地震资料采集方法与技术：

（1）野外作业概况：简要介绍陆地地震勘探施工的基本流程与关键要点，同时说明海上地震勘探施工的特殊情况与操作规范；

（2）野外观测系统：讲解地震测线布设的原则与方法，以及观测系统的常用图示方式（如平面图、剖面图等）；

（3）地震波的激发与接收：详细说明地震波在野外的激发方式（如炸药激发、可控震源激发等），以及地震波接收设备的工作原理与使用要求；

（4）低（降）速带测定与静校正：分析低速带在野外地质条件中的存在形式及其对地震资料的影响，介绍低速带测定的基本方法（如小折射法、微地震测井法等），并说明静校正的实施步骤与作用；

（5）地震组合法：阐述组合检波的核心原理，分析简单线性组合的方向特性，说明组合方法带来的统计效应与其他附加效应，同时讲解组合参数（如组合长度、检波器个数等）的确定依据；

（6）多次覆盖技术：推导共中心点反射波时距曲线的数学方程，总结多次反射波的识别特征，分析多次叠加技术的作用特性，探讨影响叠加效果的各类因素（如速度误差、噪声干扰等）；

（7）三维地震勘探概述：指出二维地震勘探在复杂地质条件下存在的局限性（如空间分辨率不足、构造形态失真等），介绍三维地震勘探的基本原理，总结三维地震勘探在勘探精度、构造解释等方面的优越性；

（8）三维地震资料的采集：明确三维地震资料采集的基本质量要求，讲解三维地震观测系统的设计思路与方法，说明三维地震数据采集参数（如道距、线距、覆盖次数等）的选择原则，以及三维地震数据采集过程中的质量控制措施。

4.地震波速度：

（1）影响地震波传播速度的因素分析：涉及岩石的弹性常数（如弹性模量、泊松比等）、岩性类型（如砂岩、泥岩、灰岩等）、岩石密度，以及地质年代长短、构造演化历史、地层埋藏深度，还有岩石孔隙度大小、孔隙内流体性质（如油、气、水），此外还包括地震波自身频率与地层温度等因素；

（2）各种地震波速度的概念：定义平均速度、均方根速度、等效速度、叠加速度、层速度的具体含义与计算范畴；

（3）各种地震波速度间的转换关系：推导平均速度与均方根速度的数学转换公式，分析叠加速度与均方根速度的关联条件，说明均方根速度与层速度的换算方法；

（4）地震波速度资料的利用：介绍如何通过速度信息划分地层岩性、利用纵波速度与横波速度的比值（vP/vs）区分岩性类型、借助速度数据估算砂岩在地层中的百分含量、利用速度资料预测地层压力，以及基于速度信息开展岩性反演的方法思路。

5.地震资料解释的理论基础：

（1）地震勘探的分辨率：明确分辨率的定义（如纵向分辨率、横向分辨率）与分辨率极限的计算方法，分析影响分辨率的主要因素（如地震波频率、地层厚度、噪声水平等），探讨提高分辨率的有效途径（如反褶积处理、高分辨率采集技术等）；

（2）偏移的基本概念：指出水平叠加剖面在复杂构造（如断层、背斜、向斜）解释中存在的主要问题（如构造归位不准、同相轴干涉等），介绍地震偏移处理的基本概念与核心目的（如实现构造正确归位、提高剖面信噪比）。

6.地震信号处理基础：

（1）一维傅里叶变换及其应用：讲解一维傅里叶变换的数学原理与计算过程，介绍基于一维傅里叶变换的频谱分析方法，说明信号采样过程中假频现象的产生原因与规避措施，同时对比频率域滤波与时间域滤波的原理差异与应用场景；

（2）二维傅里叶变换及其应用：阐述二维傅里叶变换的基本理论与二维频 - 波谱分析方法，分析空间假频的形成机制，介绍频率 - 波数（f-k）域滤波的原理与在压制噪声（如面波、多次波）中的应用。

（二）地球物理测井部分

本部分主要考核电测井、声测井、核测井三大类方法的原理，具体内容与要求如下：

1.电测井方法原理：

（1）自然电位测井：分析井筒内自然电动势的产生原因（如扩散电动势、吸附电动势等），阐述自然电位曲线的形成过程与形态特征，研究储集层（如砂岩储层）自然电位异常的表现形式，总结影响自然电位异常的主要因素（如地层水矿化度、泥浆矿化度、地层厚度等），说明自然电位测井在划分储集层、判断油水界面等方面的应用；

（2）普通电阻率测井：讲解阿尔奇公式的推导过程与适用条件（如适用于洁净砂岩储层），介绍均匀各向同性介质中电阻率的测量原理，明确梯度电极系与电位电极系的结构特点与测量差异，说明微电极测井（如微梯度、微电位）的方法原理及其在识别储层渗透性、划分薄层等方面的应用；

（3）侧向测井：指出侧向测井的适用场景（如高矿化度泥浆井、盐水泥浆井），阐述双侧向测井（如深侧向、浅侧向）的测量原理与曲线特征，说明侧向测井在评价储层电阻率、判断储层含油性等方面的应用；

（4）感应测井：明确感应测井的适用条件（如低矿化度泥浆井、淡水钻井液井），讲解基于双线圈系的感应测井原理，介绍 Doll 几何因子理论的核心思想，说明感应测井在测量地层电导率、评价低阻储层等方面的应用。

2.声测井方法原理：

（1）声速测井：分析裸眼井中声波的传播模式（如纵波、横波、斯通利波、伪瑞利波等），明确滑行纵波能够成为首波的介质条件，介绍单发双收声速测井的仪器结构与测量原理，讲解井眼补偿声速测井的工作方式（如双发双收）及其对井眼不规则影响的校正作用，说明声速测井在划分地层岩性、计算地层孔隙度等方面的应用；

（2）声波全波列测井：介绍声波全波列测井的声系结构（如多极子换能器）及其记录的信号内容（如纵波、横波、斯通利波全波形），讲解声波波形分析的方法（如振幅分析、速度分析、频率分析），说明声波全波列测井在评价地层渗透性、识别裂缝、判断储层流体性质等方面的应用。

3.核测井方法原理：

（1）核测井物理基础：介绍岩石中自然伽马放射性的来源（如铀、钍、钾等放射性元素），讲解伽马射线与物质相互作用的三种主要形式（如光电效应、康普顿散射、电子对效应），分析中子与地层介质的相互作用过程（如快中子慢化、热中子扩散与俘获）；

（2）伽马测井：包含自然伽马测井、自然伽马能谱测井、地层密度测井三类：①自然伽马测井与自然伽马能谱测井：分别讲解两种测井方法的原理（自然伽马测井测量总伽马强度，能谱测井分析不同核素的伽马能谱），说明其在划分泥岩地层、评价地层放射性含量、识别特殊岩性（如盐岩、石膏）等方面的应用；②地层密度测井：介绍地层密度测井的基本原理（基于康普顿散射效应测量地层密度），说明其在计算地层孔隙度、识别岩性（如灰岩、白云岩）等方面的应用；

（3）中子测井：讲解中子孔隙度测井的原理（通过测量地层对中子的减速能力反映孔隙度），对比井壁中子孔隙度测井与补偿中子孔隙度测井在仪器结构、测量方式、校正措施等方面的异同点，说明中子孔隙度测井在计算地层孔隙度、判断储层流体性质（如区分油层与水层）等方面的应用。