程函方程走时反演

程函方程走时反演是一种用有限差分解程函方程计算地震波走时的正演过程，与最优化技术相结合，实现了自动修改模型参数，加快拟合速度。通过实例计算结果表明，效果较好。     

波动方程初至双差走时层析反演

对于有限频带的地震信号,地震波绝对走时受到震源子波的波形特征、走时测量准则等多种因素的影响,提高走时测量的精度有助于增加反演结果的可靠性.为降低绝对走时测量误差对反演的影响,采用双差走时代替绝对走时,并将其与Rytov近似导出的相位延迟敏感度核函数相结合,构造有限频带地震波的双差走时敏感度核函数.针对初至双差走时层析反...     

三维VTI介质初至波走时层析速度和各向异性参数建模方法研究

三维各向异性走时层析反演问题一直是地震数据处理中的难点,其核心是各向异性参数敏感核函数的建立和三维大规模数据的处理。基于球谐展开群速度表达式,计算走时关于各向异性参数的敏感核函数,引入整形正则化来处理大规模、不适定反问题,并利用共轭梯度法对垂直慢度、水平慢度和动校正慢度的参数化方法(第一种参数化方法)与Thomsen参数化方法(第二种参数化方法)进行反演,实现三维VTI介质初至波走时层析反演。理论模型和实际资料处理结果表明,与经典的Thomsen参数化方法相比,垂直慢度、水平慢度和动校正慢度的参数化方法,更有利于三维VTI介质走时层析速度反演和各向异性参数的建模,进一步提高了反演的精度,具有较好的应用前景。     

VTI介质平移初至走时动校正双参数反演

VTI介质浅层长偏移距动校正一直是地震资料处理的难点之一,常规校正后同相轴不仅出现强烈拉伸,常见的信号交错更会造成同相轴扭曲,即便采用高精度非双曲线走时公式也无法将精度范围内的信号正确校正。为此,首先采用重建的同一信号周期内各信号点的走时公式,通过初至点走时将信号整体搬家,消除动校拉伸;然后利用基于初至点走时的双参数反演方法,对传统的相似系数算法公式进行改进。通过对水平3层VTI介质理论模型试算的结果表明,平移初至整体搬家方法能将长偏移距同相轴无拉伸校平;而初至点双参数反演方法能够大幅提升反演的精度。     

伴随状态法初至波走时层析

初至波走时层析成像方法通常被用来反演近地表速度结构。传统的射线层析成像方法计算效率低,且在复杂模型计算中存在不稳定性问题。为了快速、稳定地进行初至波走时层析,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现初至波走时的快速计算。在此基础上,采用伴随状态法计算目标函数的梯度,进而实现伴随状态法初至波走时层析。将该方法与传统射线层析成像方法应用于理论模型实验和实际资料的处理,结果表明基于程函方程的伴随状态法初至波走时层析可以取得与传统射线层析近似的反演结果,但计算效率得到大幅提升。     

应用线性程函方程和整形正则化的三维初至波旅行时层析

初至波旅行时层析成像是近地表速度结构建模的重要方法。传统的三维旅行时层析反演在应用中存在诸多问题:一是射线追踪技术固有的计算效率低、对复杂模型计算不稳定;二是对于大规模三维模型,Tikhonov正则化难以对零空间和欠定分量进行有效约束,造成迭代收敛速度缓慢,难以满足生产需求。基于线性程函方程,结合迎风有限差分算法提出了一种新的敏感核函数计算方法,并在此基础上引入整形正则化方法,通过共轭梯度法实现了初至波旅行时层析反演。三维理论模型实验表明,与传统射线旅行时层析方法相比该方法具有更高的反演精度与迭代收敛速度。     

基于约束初至波层析反演的近地表建模技术

地震资料处理中,当地表起伏剧烈,横向速度变化大,高速顶界面不稳定时,采用常规的反演方法建立高精度的速度模型比较困难,针对这种情况,在分析了目前生产中常用的近地表建模各种算法的特点后,提出了基于小折射和微测井约束的层析反演方法,该技术在实际地震资料处理中,可以进一步提高近地表模型的精度,取得较好的静校正效果。     

VTI介质各向异性参数层析反演策略与应用

随着宽方位和全方位采集方法的广泛应用,地震数据处理中更多地使用大炮检距数据,而地下介质的各向异性往往对大炮检距数据影响较大,导致成像精度降低。此外,现阶段各向异性偏移算法发展迅速,但是各向异性参数建模技术还相对滞后。为此,在前人研究的基础上,采用P-SV波分离的射线追踪方法,为层析反演提供准确的旅行时和射线路径等信息,通过推导VTI介质层析矩阵的形式,介绍同时迭代重建方法,重点分析VTI介质的三个各向异性参数对不同角度的敏感性,并制定基于角度约束的三参数顺序反演策略。模型试算和实际资料处理结果表明,成像深度恢复到真实位置,提高了与井数据的匹配度,能较好地适应复杂构造。     

VTI介质各向异性参数角道集层析反演

目前的各向异性层析方法主要利用不同范围的炮检距信息或角道集信息反演各向异性参数,但缺少对反演中角道集划分的定义。为此,首先根据旅行时对Thmosen参数的一阶偏导数和对Thmosen参数及相角的二阶偏导数进行敏感性分析,明确定义小、中、大角道集的范围;然后利用各向同性单程波偏移及速度层析建立基础速度场;再利用Poynting矢量提取VTI介质逆时偏移角道集;最后利用小角度道集剩余曲率反演Thmosen速度参数、中角度道集反演Thmosen参数δ、大角度道集反演Thmosen参数ε。简单洼陷模型试算结果说明方法的正确性,复杂构造模型试算结果验证了方法的适用性。     

二维VTI介质qP波斜率层析方法

斜率层析属于立体层析的一种特殊情况,在通过运动学反偏移重建立体层析数据空间的过程中,会出现炮检点位置和旅行时信息已经匹配而地表射线参数水平分量(以下简称地表p_x参数)无法匹配的情况,这时可利用p_x残差完成对速度模型和反射点坐标的更新。将各向同性介质中的斜率层析方法推广到二维VTI介质qP波情形,利用地表p_x参数关于三个各向异性参数的偏导数建立了二维VTI介质qP波斜率层析线性方程组,基于该线性方程组和典型理论数据实施了二维VTI介质qP波斜率层析反演。研究结果表明,VTI介质中的运动学偏移/反偏移与二维VTI介质qP波斜率层析线性方程组相结合,可以实现二维VTI介质的各向异性参数重建,为VTI介质的参数建模提供了一条新的途径。     

根据VSP初至走时反演地层速度

本文介绍了根据VSP初至走时反演地层速度的广义线性反演方法.其主要特点是同步地确定所有地层的速度解,即在确定某层速度值时,同时考虑了所有的初至走时.通过电算模型资料及实际观测资料的反演,可直观地显示出该方法的效果.文章还讨论了走时误差对反演结果的影响,这对设计最佳的VSP观测系统会有一定帮助.     

波前扩展法求解各向异性介质的程函方程

我们根据广义虎克定律导出Z轴对称的各向异性介质的程函方程。基于Huygens原理和类似 于各向同性介质的有限差分法，用波前扩展法求解各向异性介质的程函方程，克服了Vidal方法中 有违背因果律的不足。理论计算结果充分显示了该方法的快速、灵活、方便的优点     

基于贝叶斯理论的VTI介质多波叠前联合反演

以VTI介质Ruger近似反射系数公式为基础,研究了多波叠前多参数联合反演方法。该方法以VTI介质Ruger近似公式为AVO正演方程,联合应用转换波和纵波数据,利用最小二乘原理构建目标函数来反演密度比、速度比、各向异性参数差等5个参数。在反演过程中引入贝叶斯理论,假定先验信息服从高斯分布,待求参数服从改进的Cauchy分布,并对待求参数去除相关性。对某地区地层模型正演的多波数据和含噪声数据分别采用本文方法进行了反演,与单独利用纵波数据反演的结果相比,联合反演的结果精度更高、抗噪能力更强、稳定性更好。模型数据测试结果验证了本文方法的可行性和有效性。     

波前扩展法求解各向异性介质的程函方程

我们根据广义虎克定律导向Ｚ轴对称的各向异性介质的程函方程。基于Ｈｕｙｇｅｎｓ原理和类似于各向同性介质的有限差分法，用波前扩展示求解各向异性介质的程函方程，克服了Ｖｉｄａｌ方法中有违背因果律的不足。理论计算结果充分显示了该方法的快速，灵活，方便的优点。     

基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析

根据有限频理论,对于特定震相的观测信息,不仅射线路径上的介质对该信息具有影响,路径以外的其它区域对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达。传统核函数的计算是基于"波路径"的,计算繁琐且效率低。而基于射线理论的伴随状态法虽然可以在很大程度上提高反演效率,却没有考虑地震波传播的有限频特性,这就导致了反演过程中低波数信息的缺失。本文基于伴随状态法,同时考虑地震波传播的有限频特性,研究并实现了基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析成像。将该方法应用于表层速度结构反演,理论模型实验表明,该方法比传统非线性射线旅行时层析成像具有更高的反演精度。     

横向各向同性介质走时反演

本文利用有偏垂直地震剖面P波、SH波走时曲线，研究层状横向各向同性介质参数的反演方法。对于SH波走时曲线，用双曲线拟合法确定两个弹性参数；对于P波走时曲线，则利用双曲线拟合和遗传算法相结合的方法反演其余三个弹性参数。     

横向变速起伏介质走时反演

本文实现了横向变速起伏介质情形不同时估计速度和深度的走时反演。各层介质由不等宽度的网格组成，在网格节点间的速度由线性函数表示，反射界面由光滑三次样条函数构成，理论走时由快速射线追踪方法获取，反演算法采用迭代阻尼最小二乘法，并采用自适应修改阻尼最小二乘法，并采用自适应修改阻尼因子来提高迭代效果，采用区间约束和点约束提高解的唯性。理论模型及实际资料试算结果表明，本反演算法具有迭代效果好，精度高、稳定性     

反射走时及走时梯度联合层析速度反演方法研究

本文探讨了反射走时及走时梯度联合层析成像方法,该方法基于倾斜叠加原理实现了反射走时及走时梯度自动拾取,可以快速地为叠前深度偏移提供精确的宏观速度—深度模型。     

横向各同性介质走时反演

本文利用有偏垂直地震剖面Ｐ波、ＳＨ波走时曲线，研究层状横各向同性介质参数的反演方法。对于ＳＨ皮走时曲线，用双曲线拟合法确定两个弹性参数；对于Ｐ波走时曲线，则利用双曲线拟合和遗传算法相结合的方法反演其余三个弹性参数。     

复杂各向异性介质初至波射线追踪

准确求取各向异性初至波走时与射线路径对偏移成像及层析反演具有重要意义,目前基于图论的最短路径方法虽然能同时得到走时与射线路径且无条件稳定,但仅适用于弱各向异性介质。利用牛顿下山法求解群相关系方程,由群角得到较为精确的相角,进而求得较为精确的群速度和走时,使得最短路径射线追踪方法可以适用于复杂各向异性介质。将此射线追踪方法应用于均匀各向异性介质及层状介质模型,并将试算结果分别与理论走时和弹性波动方程有限差分结果进行比较,验证了方法的准确性;通过复杂各向异性介质模型试算,验证了方法对复杂介质的适用性。