TTI介质各向异性伪谱法逆时偏移

在Thomsen精确相速度方程和弱各向异性假设前提下,将VTI相速度方程拓展为TTI介质相速度方程,进而得到TTI介质的P波方程。利用伪谱算法对P波方程进行了正演和逆时偏移,并和各向同性F-X域深度偏移效果进行了对比,结果表明:①对于各向异性介质,利用各向同性的偏移算法得到的结果会有误差,成像结果有明显的畸变;②在考虑效率和精度的前提下,伪谱法由于其利用快速二维傅里叶变换解决空间导数的计算问题,这对于实际应用中计算成本颇高的逆时偏移是一个较理想的选择;③推导的近似方程在弱各向异性条件下可以较好地应用于TTI介质中。     

横向各向同性介质中的偏移误差

目前,大多偏移算法的基本假设是地层为各向同性,这种近似常常是不正确的,它将导致偏移图象位置误差。对以Thomsen各向异性参数δ和ε为特征的横向各向同性(TI)介质而言,我们计算了随反射层倾角变化的位置误差曲线。我们根据叠加速度或垂直均方根速度得到了偏移速度,并发现误差特性与对δ和ε值间的灵     

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。     

在各向异性介质中计算初至波旅行时

在各向异性介质中,应用惠更斯原理导出了计算初至波旅行时的方法。用几种横向各向同性(TI)介质模型计算的数值结果表明;用惠更斯原理计算的旅行时(各向异性波动方程)与有限差分解所计算的旅行时较为一致。对一组试验模型而言,惠更斯法是稳定而精确的,所以它通常可有效地应用于各向异性介质资料的反演和波传播的显示。     

各向异性速度分析技术在叠前反演中的应用

基于CRP道集的叠前同时反演技术日渐成熟,地下介质各向异性对道集远偏移距同相轴影响较大.根据高密度拾取均方根速度和非椭圆率参数的方法,导出以最大偏移距对应的剩余时差(△txmax)和零偏移距时间(τ0)为变量的时移双曲线方程,然后将拾取的△txmax、τ换算成均方根速度和非椭圆率参数,在实际地震资料处理及叠前反演中取得...     

各向异性介质非双曲时差速度分析

在二维横向各向同性介质波动方程正演模拟的基础上,分别进行了双曲时差速度分析和非双曲时差速度分析,得出了双曲时差速度谱和非双曲时差速度谱以及各向异性参数,并对两种不同的速度分析方法进行了误差分析。从NMO处理后的剖面效果和误差分析结果看,非双曲时差速度分析适用于长偏移距的速度分析。     

横向各向同性介质的速度分析

为将地震处理推广到各向异性介质,最困难的问题是根据地面反射数据恢复各向异性速度场。我们认为,对横向各向同性介质作速度分析时,可对P波时差速度随射线参数变化进行反演。反演技术以各向异性介质中倾斜反射层的正常时差(NMO)的精确解析方程为基础。业已证明,有垂直对称轴的均匀TI介质中,倾斜反射层的P波NMO速度取决于零倾角V_(NMO)(0)和一个新的有效参数η。后一参数在     

各向异性介质非双曲时差速度分析

在二维横向各向同性介质（VTI）的波动方程正演模拟的基础上，分别进行了双曲时差速度分析和非双曲时差速度分析，得出了双曲时差速度谱和非双曲时差速度谱以及各向异性参数，并对两种不同的速度分析方法进行了误差分析。从NMO处理后的剖面效果和误差分析的结果看，非双曲时差速度分析适于进行长偏移距的速度分析。     

一般TI介质中多震相旅行时层析成像——以井间成像为例

传统的各向异性介质中的正、反演研究大多基于弱各向异性假设下的VTI介质,且主要是有关初至波的射线追踪和相应的旅行时反演。然而,随着勘探精度要求的不断提高,一般普适的(含强)TI介质中的多震相射线正、反演方法,则成为急需解决的问题。鉴于此,本文将基于各向同性介质多震相分区多步最短路径射线追踪算法推广到一般各向异性TI介质,结合相、群速度导数的一阶旅行时扰动方程,采用共轭梯度求解带约束的阻尼最小二乘问题,进而提出了一种利用多震相旅行时进行一般TI介质弹性参数反演的方法。井间地震数值实验结果表明,多震相旅行时联合反演可有效提高成像分辨率,验证了方法的有效性和正确性。     

三维TI介质中多波走时层析成像

传统的各向异性层析成像是在弱各向异性假设下,主要利用走时信息进行线性反演,忽略了介质横向变化,反演结果可信度不高。为此,研究了三维TI介质中多波走时层析成像技术。将各向同性介质中的分区多步不规则最短路径算法推广至三维TI介质中,实现多次透射、反射以及转换波的追踪计算,采用各向同性地震多震相走时层析成像技术,结合有关群速度、相速度偏导数计算,通过联合多波走时同时反演5个各向异性弹性参数。无论是射线路径和走时的追踪计算,还是反演方程的建立,或是雅克比矩阵的计算,该方法都未假设介质为弱各向异性,并且每次迭代都重新追踪射线路径和走时,并计算雅克比矩阵元素。因此,适用于TI介质多波走时层析成像。数值模拟结果表明,多波走时资料的联合反演可有效提高成像的空间分辨率。     

具有倾斜对称轴的横向各向同性介质中的弹性波

各向异性介质上表现为横向各向同性特征，而具有倾斜对称轴的横向各同性介质更具有一般性。     

椭圆各向异性介质中SH波波场模拟

在二维椭圆各向异性介质条件下,各向异性波动方程可以分解为一个独立的 SH 波波动方程和一个 P-SV 波波动方程组。本文用褶积求微分的有限差分方法实现了二维椭圆各向异性介质中 SH 波的共炮点记录的模拟。模拟结果的成败在于求解 SH 波波动方程时对边界条件的处理,文中分别给出内边界及边界端点的吸收公式;同时给出多种各向同性和椭圆各向异性介质中的共炮点记录和波场切片图(Snapshot),展示了椭圆各向异性 SH 波波场的特性。从中可以看出:①反射 SH 波的时距曲线并非双曲线;②各向异性波在界面上的反射和透射仍满足Snell 定律;③各向异性介质中的 SH 波和各向同性介质中的波型是完全对应的,只是两种介质中的同一类型的波在传播时间、传播速度和同相轴的形态及能量分布有所不同。     

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     

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.     

VTI介质qP波广义高阶屏单程传播算子

 本文从VTI介质弹性波波动方程入手，通过本征值方法及声学理论近似建立了VTI介质qP波频散关系方程，再根据介质扰动理论深入研究了VTI介质qP波广义高阶屏单程传播算子。将VTI介质参数场分解为均匀各向异性速度场、速度扰动场以及各向异性参数扰动场，这样qP波广义高阶屏单程传播算子就由背景介质波场自由传播项和各向异性扰动项两部分组成。背景场的计算在波数域完成，而非均匀各向异性扰动项(包括慢度扰动项、各向异性参数扰动项)在空间域计算。当各向异性参数横向变化较为剧烈时，采用高阶屏算子能提高单程qP波高角度传播精度。均匀各向异性介质和复杂各向异性介质模型脉冲响应试验表明：qP波广义高阶屏算子不仅在大角度传播时能够满足精度要求，而且能够适应任意强横向变速、强横向各向异性扰动时的情况，适用于复杂VTI介质qP波地震深度偏移。     

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。     

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。     

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。     

用折射波对二维地层速度进行成像

通常折射波成像仅适用于界面为平面的地质模型,本文将折射波法推广到弯曲界面二维地层速度成像。首先假定被反演的曲界面是由多个直界面段组成,然后逐段反演,再将这些直界面段连接起来逼近被反演的曲界面。文中导出了直界面的折射波时距曲线方程,据该方程可逐段逐层完成反演计算。对于层状介质,用折射波可反演出层速度、曲界面的形状和深度,实现二维层速度成像。