含裂隙介质中地震波运动学问题的正演模拟

碳酸岩油气藏与裂隙分布有关。在含有定向分布的裂隙介质中,地震波的传播呈现各向异性的特征。本文通过对定向分布裂隙介质中的弹性参数的研究,发现裂隙介质具有横向各向同性介质的特性,而且裂隙内含有液体,对波速的各向异性影响更甚。文中介绍了各向异性介质中地震波的射线解,并利用运动学射线追踪方程计算了裂隙介质中波的射线轨迹及走时曲线,求出似 P波、似 SH 波和似 SV 波的波速。由于介质的各向异性,似 SH 波和似 SV 波的走时曲线表现不一致,这说明各向异性介质中 S 波存在分裂现象。此种 S 波分裂现象可以用于研究介质中的裂隙分布和指示裂隙油气藏。     

正交介质中地震波传播数值模拟与分析

建立了正交各向异性介质中的波动方程,应用高阶有限差分进行数值模拟,得到三分量地震波场快照,并在此基础上,分析了正交各向异性介质中地震波场特征,结果表明：在正交各向异性介质中,地震波场十分复杂,三个分量相互藕合,两个水平分量波的偏振方向与裂隙走向既不平行,也不垂直。     

伪谱法地震波传播数值模拟

介绍了建立在弹性波方程基础上的伪谱法地震波传播正演模拟及其模拟结果。伪谱法的特点是用快速傅立叶变换（FFT）求解波动方程,数值模拟效率很高,其主要研究的是各向异性介质和层状介质中地震波传播 的特征。相应的程序可用于均匀介质和不均匀介质中地震波传播的模拟。模拟结果表明,伪谱法是一种有效的地震波数值模拟方法。     

裂隙各向异性介质中一维横波双分量数值模拟

一维横波双分量数值模拟方法是研究各向异性介质中地震波传播规律和横波双折射特征的主要方法之一。本文根据各向导性介质波动理论,给出了一维双分量数值模拟的一般原理公式,并对裂隙各向异性介质作了有限元数值模拟。数值模拟中,重点探讨了激发和接收的方式问题。     

粘弹VTI介质单程波正演模拟与照明分析

实际地下介质不仅表现各向异性的特征,同时还表现粘弹性的特征,对入射波和反射波的传播及能量分布造成一定的影响。为了更加准确地分析地震波在实际地下介质中的传播规律,利用改进的单程波动方程数值模拟方法,对粘弹VTI介质模型进行qP波正演模拟以及点震源和不同角度入射平面波震源的照明度分析,并对正演及照明结果进行了对比分析。通过两组模型试验,总结了地震波在粘弹VTI介质中与在弹性各向同性介质中传播的不同之处:一方面,介质存在粘弹性会对在其中传播的地震波能量造成吸收;另一方面,介质还存在各向异性,导致地震波在介质中传播速度随方向变化,对地震波的能量分布造成影响。     

地震波传播的黎曼几何描述

黎曼流形是对弯曲空间的一种几何描述。地震波在复杂介质中传播的弯曲特性,符合黎曼流形的几何特性。以复杂介质中地震波的走时函数为基础,构造地震波在复杂介质中传播的黎曼几何描述,然后根据黎曼几何中协变的标量场波动方程建立了地震波在复杂介质中传播的标量场波动方程;最后讨论了该几何描述在射线追踪、波场模拟等方面的应用。     

裂隙介质中的各向异性研究

本文主要研究地震波在定向分布裂隙介质中的传播规律及其各向导性特征。以往,人们是借助于Hudson求解裂隙介质中等效弹性参数的方法,利用各向导性波动方程来模拟地震波在裂隙介质中的传播特性。这种方法需要巨大数量的计算机内存和极高的运算速度.实现难度较大.文中我们给出了一种新方法。该方法无需求解各向异性波动方程,而是利用有限元网格划分的灵活性,采用分裂节点的方法在均匀介质中设置裂隙,然后.通过求解各向同性波动方程的方法来模拟地震波在裂隙介质中的传播特性。从而使我们利用常规的各向同性有限元模拟方法便可研究裂隙介质中的各向导性问题。数值模拟的结果表明.该方法是可行的。     

弹性波各向异性高斯束逆时偏移

弹性波高斯束逆时偏移是一种兼具计算效率和成像精度的多分量地震成像算法,具有面向目标成像的能力,但目前研究主要集中在声波各向同性、各向异性和弹性波各向同性介质,有关弹性波各向异性介质的研究较少.首先,基于地震波矢量特性,在震源点和检波点分别采用P波和S波进行射线追踪,发展了一种基于相速度的各向异性弹性波射线追踪算法,该算...     

方位各向异性粘弹性介质波场数值模拟

当地震信号通过复杂地球介质时,地层除了表现为各向异性,还表现为内在的粘弹性特征。理想的地球介质模型应该能够模拟岩石的各向异性特征和衰减特征。本文给出了各向异性粘弹性介质模型的波动方程及其差分格式,并利用有限差分法实现了地震波波场数值模拟。结果表明了该介质模型中地震波场特征与各向异性主轴方位和介质的粘滞性参数之间的关系。     

椭球各向异性介质弹性波完全解耦波动方程

波动方程解耦是指从弹性波方程中解耦出描述各种波型独立传播的波动方程，在地震波数值模拟、地震偏移成像和多分量地震学理论研究中具有非常重要的作用。在大多数各向异性介质中，纵波、横波是耦合在一起传播，通常不具备精确解耦性质，但椭球各向异性（EA）介质却是一个例外。首先从均匀EA介质弹性波精确频散关系方程出发，利用因式分解方法将其分解为三个解耦的频散方程；然后利用傅里叶反变换得到了均匀EA介质完全精确解耦的qP波、qSV波和SH波的波动方程。理论公式和数值模拟均表明：在均匀EA介质中，qP波、qSV波和SH波可以完全精确解耦，三种波可通过解耦的波动方程独立传播；qP波和SH波的波前面为椭球状，qSV波的波前面为球状且与各向异性参数无关；三个完全解耦的波动方程不仅适用于弱各向异性EA介质，也同样适合强各向异性EA介质。     

二维复杂介质的块状建模及射线追踪

射线追踪方法不但是研究地震波传播问题的有效手段之一,而且在地震层析成像和叠前深度偏移等方面都起着重工的作用,射线追踪的计算精度和速度直影响层析成像和叠前深度偏移的效果,本文改变了传统的层状地层的建模方式,提出了一种射线追踪中块状结构的建模方法,新的建模方式使射线追踪方法能应用于十分复杂的地质对象,在用块状结构建模方法的编程中,C＋＋语言起了重要的作用,文中给出了在十分复杂的地质结构中应用块状结构方法建模并用迭代追踪法进行射线追踪的计算实例。     

各向异性粘弹性孔隙介质伪谱法波场正演模拟

在用地震资料描述油气储层时应综合考虑地球介质所表现出来的各向异性、粘弹性以及孔隙特征。本文建立了各向异性粘弹性孔隙介质模型,导出了各向异性粘弹性孔隙介质的弹性波波动方程,采用伪谱法进行了正演模拟,并分析了其波场特征。该研究有益于加深对地震波在实际地球介质中传播规律的认识。     

双相黏弹VTI介质一阶速度—应力方程正演模拟及双程波照明研究

地层岩石具有各向异性、黏弹性及双相性等特性,因此建立更加精确的地下介质模型,研究地震波传播规律,对认识复杂介质中地震波的传播特征和实际资料的解释有着重要的实际意义.为此,基于黏弹性广义标准线性体(GSLS)模型,首先推导了双相黏弹VTI介质的一阶速度—应力方程并进行正演模拟,与单相弹性各向同性介质相比,双相黏弹VTI介...     

-种改进的双线性插值射线追踪方法

线性插值射线追踪是-种具有全局搜索能力且计算效率相对较高的射线追踪技术。为了克服该方法线性假设导致在近场处的旅行时计算精度差、射线路径不合理等问题,本文提出-种改进的双线性插值算法,应用优化扫描法确定波前面和传播方向,追踪最短射线路径;采用动态变密度网格剖分方式,有效地提高了旅行时精度,特别是近场旅行时的计算精度;同时采用快速判定条件和简化计算公式,有效地降低了计算量,提高了计算效率。理论模型测试显示了该方法的有效性。     

复杂介质常梯度射线追踪方法研究

射线追踪方法是研究地震波传播的重要手段。射线追踪有多种算法，相比而言，以Langan等人的算法最好，它不仅适用于复杂介质模型，而且能够保证计算精度及效率。本文对Langan(1985)提出的基于程函方程的常梯度速度射线追踪方法进行了深入的研究，并对该射线追踪方法的实现以及在复杂介质的速度建模中的应用进行了有益的探索。算法中考虑了反射波、透射波和临界反射。理论试算进一步表明，该射线追踪方法对复杂介质具有较好的适应性。     

各向异性研究的新进展

油气田精细勘探对地震数据分析的精度要求越来越高，各向异性已成为不得不考虑的重要因素，对地震数据处理的影响，特别是对复杂介质成像精度及四维地震属性分析置信度的制约，随着资料采集方式的多样化，已十分明显。如何在现有处理流程中加上各向异性的校正，变得日益迫切。与此同时，各向异性介质中散射衰减及速度随频率的变化，也为通过地震数据分析预测裂隙大小尺度提供了可能性。裂隙介质分界面上的反射特征是由地震振幅反演裂隙各向异性参数的依据，而多孔裂隙介质中地震波传播规律的认识，则展示了利用地震资料指导高孔隙度砂岩储层油气开发的前景。第65届EAGE年会所反映出的各向异性研究的新进展包括：①P波各向异性的表现及其对成像精度的影响；②叠前深度偏移后的各向异性校正；③衰减与速度的频率依赖关系及其在裂隙尺度预测中的应用 ；④一些理论研究的新进展。     

基于一阶速度应力方程的双相各向异性介质波场模拟及耗散系数分析

为了解决在石油地震勘探中常常遇到的各向异性问题,利用双相各向异性介质的波动方程,导出双相各向异性PTL介质中的固相、流体相的一阶应力速度方程及差分方程。利用高阶二维交错网格差分方法,对双相PTL介质波长进行了模拟和分析,并讨论了耗散系数与双相PTL介质的波场问题。模拟结果表明：①双相PTL介质中存在快P波、慢P波和SV波,波场具有各向异性性质。②耗散系数对地震波传播的影响主要体现在对地震波能量的吸收和衰减上,耗散系数对慢P波产生较大的影响,大的耗散系数将使慢P波很快被衰减掉;在不同方位上,耗散系数存在较大差异时,慢P波能量并非只是在一个方向上衰减,而是整个慢P波的大部分能量在所有的方向上都要被衰减掉。该研究认识提高了计算效率,增强了计算的稳定性。     

各向异性研究的新进展

油气田精细勘探对地震数据分析的精度要求越来越高 ,各向异性已成为不得不考虑的重要因素 ,对地震数据处理的影响 ,特别是对复杂介质成像精度及四维地震属性分析置信度的制约 ,随着资料采集方式的多样化 ,已十分明显。如何在现有处理流程中加上各向异性的校正 ,变得日益迫切。与此同时 ,各向异性介质中散射衰减及速度随频率的变化 ,也为通过地震数据分析预测裂隙大小尺度提供了可能性。裂隙介质分界面上的反射特征是由地震振幅反演裂隙各向异性参数的依据 ,而多孔裂隙介质中地震波传播规律的认识 ,则展示了利用地震资料指导高孔隙度砂岩储层油气开发的前景。第 6 5届EAGE年会所反映出的各向异性研究的新进展包括 :①P波各向异性的表现及其对成像精度的影响 ;②叠前深度偏移后的各向异性校正 ;③衰减与速度的频率依赖关系及其在裂隙尺度预测中的应用 ;④一些理论研究的新进展。