横向各向同性介质中地震波射线正演

在给定的理论模型下,研究了各向异性的存在对地震波传播速度的影响,用一种逐段迭代的射线追踪方法进行了横向各向同性介质中的走时正演,得到了相应的时距曲线。并通过用该时距曲线结果与基于各向同性介质模型假设所得到的时距曲线结果进行对比,验证了该射线追踪方法的有效性和精确性。该射线追踪方法理论上适用于任何界面模型,可以追踪到任意给定的精度,是一种值得推广的射线追踪方法。     

斜井三维VSP射线正演

VSP以其独特观测方式及解决地质问题的能力而倍受人们关注,VSP正演模拟是理论研究、波场识别的有效手段。本文采用逐段迭代的射线追踪方法进行三维VSP正演模拟,它可以适应任意复杂的层状介质。通过模型试算,说明本方法具有精度高、计算速度快等特点,并可以有效的模拟VSP多波多分量记录。     

层析反演静校正技术在静校正中的应用

表层模型层析反演是一种非线性模型反演技术,它利用地震初至波射线的走时和路径反演介质速度结构,不受地表及近地表结构纵横向变化的约束。根据正演初至时间与实际初至时间的误差,修正速度模型,经反复迭代,最终达到要求的误差精度。     

高阶精度交错网格有限差分法正演模拟及完全匹配层吸收边界

波动方程描述了波的传播过程,其非线性特征使得求解过程极为复杂且计算量很大。通过数值模拟刻画波场传播十分重要。常见数值模拟方法有两类,分别是基于射线的方法和基于波动方程的方法。有限差分正演模拟是基于波动方程的正演方法。本文实现了高阶精度交错网格有限差分正演模拟,同时添加了完全匹配层(PML)吸收边界条件。计算结果表明,高阶精度交错网格有限差分数值模拟能有效抑制频散,PML吸收边界对边界的压制效果良好,几乎没有边界反射波。     

HTI介质射线追踪正演

常规的地震勘探都是建立在各向同性的介质模型假设之上的,但是实际地层普遍是各向异性的。在各向异性介质中,由于地震波的相速度和群速度之间的差异,使得地震响应变得复杂。本文根据HTI(具有水平对称轴的横向各向同性)介质中地震波的运动学特征,应用射线追踪方法,计算了介质中地震波的旅行时,并合成了反射P波地震记录,同时观测到P波旅行时、振幅等地震响应既随入射角变化又随方位角呈周期性变化,这为之后HTI介质方位特性分析提供了基础。研究结果表明:对于HTI介质,应用射线追踪方法进行地震正演收敛快,精度高,地震波运动学特征计算准确,值得推广。     

HTI介质射线追踪正演

常规的地震勘探都是建立在各向同性的介质模型假设之上的,但是实际地层普遍是各向异性的。在各向异性介质中,由于地震波的相速度和群速度之间的差异,使得地震响应变得复杂。本文根据HTI(具有水平对称轴的横向各向同性)介质中地震波的运动学特征,应用射线追踪方法,计算了介质中地震波的旅行时,并合成了反射P波地震记录,同时观测到P波旅行时、振幅等地震响应既随入射角变化又随方位角呈周期性变化,这为之后HTI介质方位特性分析提供了基础。研究结果表明:对于HTI介质,应用射线追踪方法进行地震正演收敛快,精度高,地震波运动学特征计算准确,值得推广。     

浅论拟牛顿法的射线追踪方法的应用

从射线在整条路径上满足Fermat原理出发，用拟牛顿方法求解非线性方程组，当时间对整条射线路径上的节点的导数值满足精度要求时，认为射线追踪过程结束。在此基础上计算出时间t，并求出其时距曲线。通过模型计算表明，该方法对多种界面地层情况下的射线追踪及时距曲线能达到很好的效果。     

全波射线追踪算法研究

现多数射线追踪算法主要集中在P波的射线追踪问题的研究上,即便是多波射线追踪中有关于P-SV波的研究,但也是在追踪到目标地层后才考虑转换波的问题。由于在射线追踪过程中,舍弃了大量转换波的信息,使得最终所得波场信息是不完整的。全波射线追踪算法结合了试射法算法与弯曲迭代法算法,可同时追踪同类波与转换波获得完整的波场信息。     

层析反演静校正技术及其应用

近年来,静校正技术在复杂地区地震数据处理中起着举足轻重的作用。回折波走时层析反演是一个全三维反演方法,它是用回折波或连续折射直达波通过高精度的交互反演近地表介质速度变化,进而计算静校正量的过程,它适用任意观测系统的二维或三维地震资料。将此方法应用在某地资料处理中,提高处理剖面质量,尤其在解决长波长静校正方面,取得了明显效果,与其它同类静校正技术相比有独到之处。     

纵波和转换波AVO联合反演技术

纵波以及转换波AVO的联合反演添加了制约的因素,反而提升反演方程其计算的稳定性,将密度参数设置成未知数结合波阻抗共同参与到反演中,添加了一个最为重要的基础岩性参数。利用射线追踪法来明确指定出共角度的交集点,是以矩形网格三点扰动法作为依据而改进的全新混合射线追踪法,这种计算方法的速度要比传统的扰动法更快,并且具有传统的扰动法的所有优点,所有的数据结果显示了AVO的联合反演其可行性增大。     

基于一阶波动方程的正演研究

地震波场的正演模拟不仅是地球物理勘探的重要组成部分,也是对地震资料进行分析处理的基础。其中波动方程求解法是一种重要的方法,该方法能反映地震波传播的动力学与运动学。在求解波动方程的所有方法中,有限差分法由于其速度快,精度高以及内存占用小,得到了广泛的利用。有限差分法主要将模型区域离散成有限个网格,然后在时间维度上,通过采样时间进行离散。再利用差分近似微分的求解方法,对微分形式的波动方程进行计算。最后给定一个初始条件,利用地震波在空间与时间上的变化,模拟地震波的传播。但是,传统的有限差分方法将模型等分成数个矩形网格,误差较大。因此,利用交错网格进行计算,能够较大地减少误差。以波动方程为基础,利用交错网格进行正演模拟,并与常规网格进行比较。模拟结果证明了交错网格的精度更高,可靠性更强。     

正演模拟技术在地震解释中的应用

对地质模型进行波场正演计算可以模拟地震波在地下介质中的传播规律,以明确地质体地震记录特征。在地震资料解释过程中,对地质模型的正演计算可以对解释结果进行验证,并能提供地下地质体地震波岩石物理响应特性,为地质学家正确研究地下地质环境提供地震波波场证据。本文介绍了利用交错网格差分思想求解波动方程的地震正演模拟方法,并在碳酸盐地层中层位判断和相对低速薄灰岩储层中的两个实际地质模型为例进行简要分析。     

基于模型的层速度计算和应用

地震波速度是地震勘探中的一个重要参数 ,它随岩石弹性性质、埋藏深度的变化而变化。科学合理地求取地震速度一直是人们研究和努力解决的问题之一。通过对地质模型进行射线追踪正反演分析 ,研究了基于模型的层速度计算方法 ,并在塔里木顺西地区的变速成图应用中取得了良好效果。     

多重网格法在求解泊松方程中的应用进展

多重网格(Multigrid,简称MG)法是求解复杂科学运算中由偏微分方程离散以后所得的大型代数线性方程组的最高效、最快速的迭代求解方法。本文详述了多重网格法在求解二维、三维泊松方程求解问题研究中的应用,与传统迭代方法相比在收敛速度、精度和稳定性上多重网格方法都有其固有的高效性。并初步的讨论了多重网格并行算法求解泊松方程正演问题,针对多重网格法应用于地球物理的各种数值模拟研究,提出了四点具体的研究发展方向,希望对今后研究有所帮助。     

一种数据驱动的VSP多次波压制方法

V SP资料用于提供地下结构的高分辨率信息,但其成像质量通常受到多次波的干扰,影响了地下真实反射界面的识别。本文介绍一种数据驱动的V SP多次波压制方法,该方法基于反馈迭代原理,综合利用地面和井中地震数据,资料中的多次波进行预测并基于最小能量准则实现自适应相减;同时,利用V SP资料中直达波,可以预测出下行波场,进而提取上行波记录。简单模型结果表明,该方法可以有效实现V SP资料多次波压制及上下行波场分离,且无需地下模型先验信息。     

基于改进BISQ模型双相介质波场数值模拟

Biot理论和喷射流动理论是表述动态孔隙弹性性质的基础理论。弹性波在多孔隙双相介质中传播时固-流相互作用的这两种力学机制是同时存在的,Biot流动力学机制描述的是宏观现象,喷射流动机制反映的是局部特征,Dvorkin和Nur将其两者有机结合,提出了统一的BISQ(Biot-Squirt)模型。Mamadou Sanou和Erwin Appel又提出了不含特征喷射流动长度的改进BISQ模型,更便于描述且计算简单,正演数值模拟表明:改进BISQ模型与BISQ模型的结果保持一致,具有较好的可行性。     

塔河油田断裂溶洞型储层模型正演

世界油气储层中,碳酸盐岩储层具有丰富的油气储层,其油气储量占据了世界50%。溶洞型储层是油田开发中比较典型的储层,其开发难度较高,而碳酸盐岩溶洞模型正演模拟对油田断裂溶洞储层开发具有指导性作用。本文主要对塔河油田碳酸盐岩断裂溶洞储层进行模型正演,总结剖面与油气关系。通过建立一系列的断裂溶洞模型,进行正演形成不同的波场图,分析波场特征。并与已知的地震剖面进行对比,找出与该模型对应的地震剖面。通过该模型与油气储层的关系,进而分析该实际剖面与油气储层的关系。     

基于VTI介质的隧道超前探测q P波正演模拟研究

由于隧道超前探测的环境与常规石油地震勘探的差异,不宜直接将过去的模拟方法拿到隧道中进行应用。结合层状地层表现出横向各向同性的特性,推导出在隧道空间适用的二维VTI介质一阶qP波方程,分析了其稳定条件。建立断层和软弱夹层的几种数值模型,利用PML边界解决模型边界反射,采用交错网格进行有限差分正演模拟,得到其共炮点道集。结果表明,q P波有限差分法可以快速地模拟不良的地震响应,规避伪S波和数值不稳定问题,为隧道超前探测资料的解释提供依据,提高预测的准确性。     

胜利k71模型P-SV波角道集提取

高斯束实值走时可以直接计算地震波的入射和反射角度,提取角道集。本文利用高斯束方法提取了胜利K71模型转换波角道集,主要内容包括:1转换波入射角和反射角的计算公式推导;2胜利k71模型高斯束转换波角道集的提取处理。通过研究,获得了胜利K71模型的转换波角道集。     

射线平均速度对反射波时距方程简化的效果分析

介绍在简化的双曲型时距曲线方程中应用射线平均速度计算多层介质地震反射波旅行时的方法与效果。地震反射波时距方程的估计精度对地震勘探记录的动校正及偏移成像质量的影响很大。本文提出利用射线平均速度计算反射波旅行时的方法,并用于多层介质中层状均匀各向同性模型和层状弱各向异性模型中计算反射波旅行时。通过对比这两种模型中用射线平均速度、均方根速度、平均速度,以及非双曲线时距方程计算的反射波旅行时与其理论值的误差,认为在炮检距较大的情况下,通过在双曲时距方程中引入射线平均速度,可以比较更精确的计算出反射波旅行时。