平面波相位移波动方程偏移

本文采用相位移法进行平面波偏移,标量波动方程进行适当的变换,由平面波的成像条件推导出相位移的公式,然后将波场逐层向下延拓得到偏移结果。     

各向异性叠前深度偏移技术在TSN油田的应用

塔里木盆地库车坳陷南缘低幅度构造领域是TSN地区重要的勘探领域。工区北部山前地表条件复杂、地下构造复杂、速度场复杂,导致地震资料信噪比偏低、成像效果差,给地震解释带来了多解性,从而制约了圈闭落实和油气藏的勘探开发。通过山前带地震资料处理攻关,形成了平滑地表各向异性叠前深度偏移技术。叠前深度偏移速度建模中,采用了DWT(回转波层析)构建表层速度场;综合应用地质、测井、VSP资料约束建立了中深层速度模型,采用井控各向异性参数提取、模型逐层迭代、道集拉平质控及网格层析成像技术提高了速度模型和成像的精度。通过各向异性叠前深度偏移处理,库车坳陷南缘低幅度构造地震资料信噪比和成像质量明显提高,目的层成像深度与实钻井分层吻合更好,偏移归位更准确,有效地指导了勘探井位部署。     

合成平面波叠前深度偏移技术的编程实现

在江汉油田地震资料处理和解释系统平台上,一直没有精度高、计算量小的波场延拓叠前深度偏移软件。因此,中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院开展了"基于起伏地表合成平面波叠前深度偏移"的方法研究和软件研制,成功研发了PWMIGD模块,并用它在SUN工作站上处理了四川山地地震资料,得到了较好的叠前深度偏移成像剖面。该技术可以作为开展地震资料叠前正演、反演、储层预测研究的基础,丰富了江汉油田地震资料处理和解释的手段。     

叠前时间偏移的广义屏方法

针对常规波动方程叠前时间偏移成像不能考虑速度的横向变化,尤其是强横向变化的不足,通过借助波动方程叠前深度偏移成像的概念,提出了一种能够考虑时间域速度横向变化的波动方程叠前时间偏移成像方法.导出了沿时间方向递推传播的时间域单程波广义屏波场传播算子,建立了用时间域单程波广义屏波场传播算子对共炮道集地震数据中的震源波场和观测波场分别进行时间正向外推和时间反向外推的广义屏叠前时间偏移成像算法.通过在国际标准的二维Marmousi模型和实际三维VSP（vertical seismic profile）地震数据的偏移成像试验,验证了该方法的正确性和对速度强横向变化的适应性.     

FFD叠前深度偏移技术在高速铁路断裂勘察中的应用研究

在国家路网铁路工程的设计与建设中,隐伏断裂勘察一直是线路勘察中的重点,现阶段通常选用浅层地震反射法探测断裂带信息。在浅层地震反射处理过程中,针对常规地震反射偏移方法对地下复杂地层(例如:大倾角地层、断裂带)成像效果不理想问题,引入傅里叶有限差分前深度偏移方法。首先将地下复杂介质速度场分解成背景场和速度扰动场,分别对两部分速度场进行相移处理和时移、高阶校正处理来完成波场延拓,然后将炮点的下行波场与接收点的上行波场采用时间一致性成像条件进行成像。最后借助于商合杭高铁隐伏断裂勘察、济青高铁断裂勘察中的某条浅层地震反射测线进行成像效果测试。结果表明:FFD叠前深度偏移方法能对速度横向变化较剧烈的复杂区域(断裂带)进行准确的成像,改善成像效果。     

基于保幅延拓算子的共成像点道集敏感性分析

波动方程叠前深度偏移是解决复杂构造成像问题的有效手段.偏移速度分析和AVA/AVO分析都需要在共成像点道集完成,而共成像点道集对偏移速度的敏感性又直接决定了偏移速度分析的可行性,也影响到偏移速度迭代收敛的次数.利用双平方根保幅偏移算子,在波场延拓过程中抽取共成像点道集,保持了振幅的能量特征,有利于AVA/AVO分析.偏移距域和射线参数域共成像点道集对偏移速度较敏感,能够满足偏移速度分析的需要,两者联合应用有利于提高偏移速度分析的精度.     

地震数据广义合成的频率空间域逆时偏移

为了降低偏移成像方法的计算成本,利用地震数据的广义合成技术,将共炮道集数据及其震源转化为合成道集与合成震源.结果表明,通过将频率空间域的地震数据广义合成技术与频率空间域的逆时偏移成像方法相结合,可以使使频率空间域逆时偏移的计算效率提高1.5~3倍,而且可以得到与常规共炮道集频率空间域逆时偏移基本相同的成像结果.相比于由随机时间延迟合成函数得到的随机合成数据逆时偏移,利用平面波合成函数得到的平面波数据逆时偏移不含随机交叉噪音,可以得到更好的成像结果.     

平面波干涉场的模拟实现

利用波的叠加原理及波强分布公式,使干涉场点的灰度按平面波的叠加 公式和波强分布公式变化,使用计算机模拟方法获得了不同频率的平面波的干涉图。     

一种自动叠前偏移速度分析方法的实现和处理

速度分析在叠前偏移处理中非常重要,偏移速度的准确与否直接影响资料成像的精度;自动偏移速度分析软件基于初始偏移速度,对经过前期处理的CRP道集按初始偏移速度的一定百分比进行偏移扫描叠加,得到对应百分比速度的CRP道集和偏移剖面,结合偏移速度扫描自动拾取技术,自动拾取的计算是以成像道集、速度场和层位数据为信息源,以一定的CRP间隔进行,它在层位缺失（局部缺失或不连续）的情况下也可以计算。自动偏移速度分析软件采用Qt开发交互界面,输入成像剖面、速度和层位数据,以速度分析自动拾取为主,可进行交互修改。     

弹性波动方程叠前逆时偏移

从弹性波动方程出发，推导了二维各向同性介质情况下弹性波塑时传播的高阶差分格式，实现了弹性波在数值空间中的逆时延拓，从程函方程出发，采用逆风差分格式求取网格空间中各点的直达波旅行时，以此作为弹性波逆时偏移的成像条件（激发时间成橡条件），实现多波多分量资料的逆时偏移，文中给出了几个典型模型的理论记录的偏移结果，数值试验表明，逆时偏移能够使地表接收到的波场准确归位，提高资料处理精度。     

逆时偏移反射波压制方法及对比分析

在逆时偏移过程中界面产生的反射波会对偏移结果造成低频干扰,为了能够提高偏移结果的信噪比,在逆推过程中将反射波进行压制是一种有效的方法。本文首先介绍了双程声波方程逆时传播的差分格式,在实现了双程声波方程逆时偏移的基础上,运用无反射波方程、Poynting矢量和Robinson公式三种反射波压制方法进行反射波的压制,并对它们各自的可行性及适用性进行了对比分析。分析结果表明无反射波方程只有在小角度入射的情况下,才会有较好的压制效果;Poynting矢量和Robinson公式的效果较好,但对于上、下行波重合的情况,Poynting矢量法会压制掉有效波的信息,而Robinson公式法则会保留有效波的信息。     

用岩石复电阻率求渗透率的研究

岩石的复电特性起因于它的电导和介电响应。电导与自由电荷的移动有关,介电响应与孔隙--颗粒介面上的极化现象相关联。可见这种介面极化可以在复电阻率和岩石孔隙度之间提供一种关联,而岩石孔隙度又可以通过一个Kozeny-Carman型关系与岩石渗透率联系起来,这就在复电阻率与渗透率之间建立了一种联系。本文计算了不同孔隙度的岩石模型的复电阻率和渗透率,从计算出的复电阻率和渗透率中进行分析,建立利用岩石的复电阻率来求取岩石渗透率的公式,验证了用岩石的复电阻率求取渗透率的可行性。     

高功率电磁脉冲在岩土层孔中的衰减分析

利用FDTD方法计算出了岩土层孔中不同深度电场的时域波形,并将时域结果经傅立叶变换得到不同深度电场的频谱。用数据拟合法给出了特定频率成分电磁波随孔深度衰减的经验公式。计算结果表明,在FDTD计算域外一定范围内的场值可以用经验公式来预测。     

高精度波动方程正演模拟

在时间－空间域中将二维波动方程化为常微分方程组，利用快速收敛级数逼近函数ｅ＾ｙ，由此导出顺时间递推公式并得到精确的正演模拟时间剖面。     

雨水口泄流对城市洪涝影响的数学模型

为了研究雨水口泄流对城市洪涝的影响,建立包含雨水口泄流计算模块的平面二维水动力学模型. 采用典型街区结构的水槽试验数据对模型进行率定和验证,超过85%的测点纳什效率系数大于0.77. 将模型应用到英国Glasgow的城市街区,采用综合流速公式和孔流堰流公式计算的排水总量最大差值占总水量的26.5%,前者考虑侧支管对雨水口泄流能力的限制作用,更符合实际情况. 与不考虑雨水口泄流相比,采用综合流速公式计算雨水口泄流后,最大淹没范围减少29.4 %,主干道上最大积水水深减小0.395 m,最大积水水深处的洪水波到达时间延后100 s.     

板的透水性对表面波波形的影响

本文应用Chwang提出的线性透水造波机理论,求得了有限水深、半无限长渠道中,其一端的铅直不透水板和该板附近的铅直透水板作活塞式运动的几种组合情况所产生的自由表面波的波形,并对当无量纲的波的影响参数C一定时,无量纲孔隙影响参数G对波形的影响进行了研究。我们发现,当两板间距为表面行进波半波长的倍数时,将出现波的陷井现象或波形的不变性现象,并对可能出现的共振现象进行了讨论。通过实验对所提理论进行了初步验证。     

高桩承台桩基波浪受力分析

以深海桥梁建设中广泛采用的群桩基础为研究对象,发展了淹没承台下桩柱波浪作用力的工程计算方法。分析了承台效应系数随淹没深度、承台尺寸等参数的变化规律,并在时域内计算了波浪对桩柱的作用。承台与波浪的绕射问题采用基于势流理论和特征函数展开的解析法,绕射场内桩柱波浪力的计算采用M o riso n公式,通过与数值模拟的计算结果进行对比,验证了该方法的正确性。结果表明：不同的承台尺寸会使承台效应系数随浸入深度的变化有所改变。合力将随入射波数的增加而减小,合力点的变化将在特定波数下出现拐点。桩柱上波浪合力的最小值出现于承台迎浪一侧,最大值出现于承台背浪一侧及垂直于入射方向的承台两侧与背浪侧30°角范围内。承台的存在使得桩柱上的波向力出现偏向性并产生相位差,此时的群桩系数可取为0．7。     

适用于中等水域波浪的高精度数值模型

为了较好地模拟中等水域的波浪传播变形,采用Copeland(1985)的双曲型缓坡方程,在非交错网格下建立数值模型.模型中时间导数项采用混合4阶Adams-Bashforth-Moulton格式,空间一阶导数采用5点4阶精度格式.利用模型模拟圆型浅滩和椭圆型浅滩上的波浪传播变形,数值再现了波浪传播中的变浅、折射、绕射以及反射等现象,将波浪发展稳定后的2个周期内的全场数值波面升高进行统计,可得计算域内所有点的均方波高值.比较实验中给出断面的波高与对应的数值波高,可见二者的吻合程度较好.这说明高精度格式可精确地应用于数值求解双曲型缓坡方程,其数值模拟效果合理.适用中等水域波浪场的实际模拟.