横向各向同性介质速度分析和时深转换

常规的速度分析和时深转换方法都是为各向同性介质设计的，而对于各向异性地层，可能产生相当大的误差。本文讨论一些速度分析和深度估计算法向最常见的各向异性模型－具有垂直对称轴的横向各向同性（ＶＴＩ）模型的推广。在水平层状介质中，由于各向异性的影响，使我们无法在短排列共中心点（ＣＭＰ）道集上用双曲线型时差分析的方法提取垂向速度（或反射面埋深），即使同时记录到Ｐ波和Ｓ波也是如此。一种求解反演问题的普通方法是     

横向各向同性介质中的AVO

介质各向异性是影响振幅随炮检距变化的重要因素之一。本文将Ａｋｉ和Ｒｒｃｈａｒｄａ的方法进行推广，推导出两个弹性横向各向同性介质密接条件下平面波反射和透射系数，并给出弱弹性ＴＩ假设下的近似式。近似式的物理意义明确，而且精度明显于前人的结果。     

横向各向同性介质纵波非双曲线时差速度分析

在各向异性介质中，纵波反射旅行时具有非双曲线时差特性，随排列长度的增大非双曲线现象更加明显。显然，常规双曲线时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此，在时距关系中增加含炮检距的四次项，并采用分式展开法表示该四次项，同时引入远偏移距收敛因子。改进后的时距关系表达式在形式上接近于常规地震波双曲线型时距关系，清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例表明，该算法提高了各向异性介质速度分析精度，改善了剖面叠加效果。     

横向各向同性介质纵波非双曲时差速度分析

在各向异性介质中,P波反射具有非双曲时差特性,地震波走时亦随排列长度的加大呈现非双曲现象。因此,常规双曲时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此,我们对双曲时距曲线进行了改进——在走时公式中加入了含炮检距的四次项,并采用分式展开法表示。改进后的表达式在形式上接近于常规地震波双曲型时距关系,清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例中可见其提高了复杂介质速度分析精度、改善了剖面叠加效果。     

水平横向各向同性介质的反射时差反演：精度,限度和采集

水平横向各向同性介质（ＨＴＩ）是用来描述各向同性基质中垂向断裂最简单的方位各向异性模型。假设地下界面是横向均匀的；并且利用Ｐ波ＮＭＯ速度至少在三个不同炮检方向上随测量的方位的椭圆变化，我们可以估算出ＨＴＩ介质的三个关键参数：垂向速度、各向异性和对称轴的方位。这样的参数估算对２－Ｄ采集时测线之间的角度或３－Ｄ采集时的炮检方位以及反演过程使用的一组方位都比较敏感。尤其是估算方位时的精度对于各向异性的强     

横向各向同性介质中的兰姆问题

各向异性介质咯种力源作用下波动方程的解的求取，对于各向异性介质中波场的研究来说是非常重要的，作者对周期面力、集中力以及切向力等条件下的波动方程进行了求解，获得了均匀横向同性介质中各种力源作用下位函数解析式。     

横向各向同性介质中的反射波时距曲线

常规的反射数据处理都假定介质为各向同性。现已发现，各向异性会影响处理和解释的效果，如速度分析、时深转换、偏移等。因此，对于许多处理和解释，了解反射波时距曲线极为重要。本文研究了横向各向同性介质中的走时曲线计算，给出了精确的时距曲线方程，推导了相应的走时近似公式，它可用于小炮检距的走时计算。在大炮检距情况下，对于准Ｐ波，可用一解析校正计算；对于准ＳＶ波，则可用多项式拟合法来处理。数值计算所得的走时曲     

对倾斜横向各向同性介质下面的构造进行成像

倾斜页岩的地震各向异性会使下伏构造的成像和归位出现问题。我们开发了一种适合于横向各向同性介质的Ｐ波地震资料的各向异性深度偏移方法,这种横向各向同油介质具有垂直于地层的倾斜对称轴。我们在深度成像速度模型中加入了各向异性及倾角参数,并使用叠前深度偏移成像道集以一种诊断方式来修改各向异性速度模型。用各向异性偏移和各向同性偏移得到的倾斜各向异性介质下面的构造的视位置差别很大。用修改后的２－Ｄ叠前基尔霍夫深     

横向各向同性介质中弹性波的物理模拟

陆相薄到层沉积在一定程度上可以用横向各向同性（ＴＩ）介质来描述,通过对一种ＴＩ介质的地震物理模拟实验,给出了该介质模型不同观测方式的实验记录,并对介质中的波场,体波速度以及反射波的时差进行了分析,发现ＴＩ介质中的波场较各向同性介质中的波场要复杂得多,三种波体在介质中的传播速度随角度的变化也不同,在不同炮检距下,ｑＳＨ反射波具有相同的瞬时时差速度,而ｑＰ和ｑＳＶ反射波的瞬时时差速度却随炮检距的不同而     

横向各向同性介质中的相移法偏移

本文在非垂直对称轴横向各向同性（ＴＩ）介质情况下，引用描述平面声波传播的克里斯托弗尔方程，推导出ＴＩ介质中ＳＨ波，ｑＰ波和ｑＳＶ波的频散关系式，然后根据单程标量波动方程相移法偏移的原理，讨论了这三种波偏移向下延拓算子的解析表达式以及在ＴＩ介质中相移法偏移的实现方法，理论脉冲响应的计算证明了该方法的正确性。     

TI介质中的相速度和群速度及射线参数

根据横向各向同性(TI)介质中体波相速度的解析表达式,分析了不同各向异性参数条件下相速度曲线的特征.分析结果表明,随着各向异性参数所满足的条件不同,相速度曲线既可能单调递增,也可能单调递减,或在一定相角范围递增而在其它相角范围递减.相速度曲线的单调性决定群对相的偏离方向,当相速度递减时,群向TI对称轴方向偏离,群相偏离角为负;当相速度递增时,群向背离TI对称轴的方向偏离,群相偏离角为正.利用相表示的射线参数表达式和群相关系得出了群、相联合表示的射线参数表达式,并用数值算例进行了验证.     

3D横向各向同性介质中的体波

在分析3D横向各向同性介质中平面波的通解形式时,发现似P波、似SV波及似SH波是相互耦合的,且同时并存。在遇到界面产生波的反射及透射情况下,发现似P波入射(或似SV波入射)时,不仅产生似P波和似SV波,还产生似SH波。由于似SV波和似SH波具有不同的传播速度,或表现相位的不一致,因而导致了横波分裂现象。文中分别给出了不同类型波入射时,以反射系数和透射系数表示波的势位函数的表达式及随入射角度变化的关系曲线。     

基于横向各向同性模型的致密砂岩地应力测井评价方法

中国致密砂岩储层属陆相成因,在成岩过程中不但存在组成矿物定向引起的内在各向异性,也存在板状层理、交错层理或成分层等引起的各向异性。常规基于各向同性模型的地应力计算方法已不适用,需要建立适用于致密砂岩性质的新模型。通过对松辽盆地全直径致密砂岩进行不同方向取心,测量了不同岩心不同方向的纵、横波速度,实验结果表明,致密砂岩具有横向各向同性性质,进一步建立了基于横向各向同性特征的弹性系数表征方法。将岩心应力应变实验与声波实验相结合,建立了适用于目标区的动、静态模量转换模型,并将其应用于基于横向各向同性模型的致密砂岩地应力测井评价中。应用结果表明该模型与压裂结果一致,能更好地反映实际地层情况。     

TI介质多波AVA方程及参数反演

介质各向异性对多波振幅随着入射角的改变而变化(AVA)有着重要的影响。根据Aki和Richards的方法，建立了横向各向同性(TI)介质分界面上的多波振幅特征方程．由此方程可精确计算TI介质中平面波入射时的多波反射和透射系数，并可建立TI介质岩性参数反演方程。理论模型和实际多波地震记录反演结果表明，用各向同性介质理论的方法对TI介质进行参数反演将产生较大的误差．而基于TI介质振幅特征方程的AVA反演不仅能得到高精度的地层参数．还能得到地层的各向异性系数．对裂隙型地层的研究有重要意义。     

横向各向同性介质中的初至波旅行时计算

本文直接采用Thomsen导出的横向各向同性介质中的相速度、群角与相角、群速度与相速度的精确函数关系,提出了一种新的具有任意各向异性强度的横向各向同性介质中的初至波旅行时计算方法,它不同于Faria等人给出的采用群速度近似公式(Byun)的仅适应弱各向异性的初至波旅行时计算方法。该新算法在计算具有任意各向异性强度的横向各向同性介质中的初至波旅行时时,并不显著地增大计算时间。分析对比由新算法得到的初至波旅行时的等值线图和由交错网格有限差分波场模拟得到的波场快照表明,无论是对弱各向异性还是对强弱各向异性,新算法都具有较高的精度;随着各向异性强度的增大,新算法的计算结果与采用近似公式计算结果的差值也随之增大。     

射线变速深度偏移

以射线理论为基础的一步法深度偏移具有效率高,适应低信噪比资料的优点,但实现起来比较困难。笔者认为,实现一步法射线深度偏移的关键是正确解决射线速度的各向变化问题。在深度域利用介质速度计算各向变化的射线速度,并用实际绕射曲线替换传统双曲线型绕射曲线,即可获得令人满意的一步法射线深度偏移效果。