衰减与频散模拟

目前吸收模拟的正常解法是以波场外推技术为基础,这种技术在某些情况下可能较为昂贵。文献中已有两种成本较低但不够完善的替代方法,一种是按Futtcrman频散关系式在频率域中模拟频散但未考虑衰减,另一种是同时模拟衰减与频散,但这时假设的一个最小相位数字表达式并不合适于频散的处理。我们已证明,第二种根据Futtcrman衰减-频散关系的解法能适用于衰减和/或频散模拟,因而消除了上述不足。为了说明上述算法的实施,文中给出了合成数据和实际数据的例子。     

衰减与频散模拟

目前吸收模拟的正常解法是以波场外推技术为基础，这种技术在某些情况下可能较为昂贵。文献中已有两种成本较低但不够完善的替代方法，一种是按Ｆｕｔｔｅｒｍａｎ频散关系式在频率域中模拟频散但未考虑衰减，另一种是同时模拟衰减与频散，但这时假设的一个最小相位数字表达式并不合适于频散的处理，我们已证明，第二种根据Ｆｕｔｔｅｒｍａｎ衰减－频散关系的解法能适用于衰减和／或频散模拟，因而消除了上述不足，为了说明上述算法     

弯曲波的频散及其速度校正问题

分析了阵列声波测井中偶极声源激发的弯曲波频散问题,并讨论了速度校正问题。首先给出从硬地层到软地层的10种典型地层、计算出其在4种不同井径条件下的偶极频散曲线。从同一井径不同地层的频散曲线和同一地层不同井径的频散曲线可以看出,弯曲波在在井眼中有截止效率,地层愈硬,截止频率愈高;地层硬软程度影响着弯曲波频散,硬地层的频散比软地层大得多,地层愈软,频散愈小;井径也影响频散,井径愈大、频散愈大。根据频散曲线就可以直接估计频散校正范围,当频率小于4kHz时,弯曲波相速度与横波的误差大约小于10％,弯曲波群速度与横波的误差大约小于20％。指出实时计算地层的频散曲线进行弯曲波频散校正是最佳选择,比较了单极全波得到的横波速度和从偶极弯曲波得到的横波速度。     

衰减与频散的补偿方法

大地滤波作用不仅引起高频成分的迅速衰减,而且造成子波相位特征的畸变。要进行高分辨率地震资料的处理;必须对上述衰减和频散进行补偿。本文采用李氏经验公式计算的衰减因子Q值,提出一种具有空变和时变特性的Q值补偿方法。补偿处理是在单道上进行的,可以是动较正后的叠前道,也可以是叠后道,使用非常方便。     

沉积岩石中速度频散和与频率有关衰减的观测

为了尽可能在宽频范围内确定岩石的弹性性质,在帝国学院的井下试验基地对饱和的沉积岩岩石系列进行了一系列的实验。这些实验分成四类:频率范围在30～280Hz之间的垂直地震剖面(VSP),井间勘探(0.2～2.3KHz),声波测井(8～24KHz)和实验室测试(300～900KHz)。在这些实验中尽量测试了岩石的纵波和横波的本征衰减和速度。观察了纵波和横波的速度频散。在声波频段,纵波的本征衰减有一个与频率有关的衰减峰。模拟数据认为衰减是由于在小的纵横比孔隙中局部流体流动引起。这个模拟表明本征衰减主要由纵横比约为10~(-3)到10~(-4)的裂隙控制。     

沉积岩石中速度频散和与频率有关衰减的观测

为了尽可能在宽频范围内确定岩石的弹性性质，在帝国学院的井下试验基地对饱和的沉积岩岩石系列进行了一系列的实验。这些实验分成四类：频率范围在３０￣２８０Ｈｚ之间的垂直地震剖面（ＶＳＰ）、井间勘探（０．２￣２．３ＫＨｚ），声波测井（８￣２４ＫＨｚ）和实验室测试（３００￣９００ＫＨｚ），在这些实验中尽量测试了岩石的纵波和横波的本征衰减和速度。观察了纵波和横波的速度频散。在声波频段，纵波的本征衰减有一个与频     

岩石中波传播速度频散与衰减

速度频散与衰减是地震岩石物理领域一个前沿性问题,它不仅是开展频率域储层及流体预测的关键理论基础,同时也是解决不同地球物理测量方法（地面地震、VSP、测井、超声波岩心观测等）之间数据匹配困难的重要手段。笔者在阐述速度频散和衰减现象基本特征的基础上,详细回顾了Biot模型、喷射流模型、BISQ模型、双孔模型、裂缝 孔隙微结构模型和斑块饱和模型等6种主要速度频散与衰减理论模型的研究进程、原理和限制性,利用示意图直观地描述了这些模型的机制,并给出了它们各自的高低频极限、特征频率和适用条件。同时系统回顾并分析了国内外半个多世纪来速度频散与衰减实验测量技术的发展进程和应用现状,并在实验测量数据的基础上给出了自己对地球物理测量手段、岩石物理模型与频率相关性方面的思考和认识,即有必要将单频带的岩石物理模型拓展到全频带,并基于此将不同频带地球物理手段的测量数据联系起来,实现在同一尺度下的综合应用。     

衰减和波散模拟

目前，较好的吸收模拟方法是基于波场外推技术，但这种技术在某些情况下，费用是昂贵的。文献中可见两种低费用但尚不完善的替代方法。第一种方法，根据Ｆｕｔｔｅｒｍａｎ波散关系来模拟频率域波散，但它没有考虑衰减；第二种方法，模拟了时间域的衰减和波散，但它假定最小相位，这对波散处理并不恰当。我们觉得改进第二种方法，来进行衰减和（或）波散模拟，使其符合Ｆｕｔｔｅｒｍａｎ衰减－波散关系，克服上述缺点。合成记录和实     

求解泄漏Lamb波频散及衰减曲线的计算方法

泄漏Lamb波的频散及衰减特性是超声Lamb波在固井水泥胶结质量评价中应用的重要依据。对层状介质中的泄漏Lamb波进行建模并得到了相应的频散方程,回顾并分析了常用频散方程的数值计算方法优缺点。在此基础上提出了一种易于实现的计算方法。经计算验证,该方法能以较高的精度对泄漏Lamb波的频散方程进行最优寻根,为泄漏Lamb波在固井质量评价中的应用提供了数值依据。     

逆频散方法压制频散面波

由于面波的频散特性,在频谱或f-k谱上与反射波互相重叠,应用传统基于切除法的滤波方法在压制面波的同时,也会损伤有效反射波。本文提出一种通过相位校正消除面波频散、进而分离出面波能量并予以滤除的逆频散方法,该方法是在共炮点地震道集上消除因面波频散引起的走时差异。模型数据测试和实际资料处理结果表明,该方法能有效地压制面波且有利于去除空间假频。     

硬币型裂缝介质的频散与衰减

为了快速、准确地模拟硬币型裂缝的频散和衰减,同时避免求解Galvin硬币型裂缝频变弹性模量表达式中存在的奇异性问题,基于Gauss-Lobatto等效离散积分的求解方法,将求解的第二类Fredholm积分方程转变为有限区间内的离散积分,并利用高阶近似方法将远场多重散射方程在零极限的求解问题与离散积分过程统一;进一步利用各向异性Gassmann方程,结合线性滑移理论与Hudson硬币型裂缝模型,分别给出了裂缝介质在高、低频极限条件下各个弹性模量的解析式。相速度和黏弹性反射系数数值模拟表明：随裂缝密度变大,衰减峰值变大;随裂缝尺度变大或流体黏度增强,衰减峰值频率向低频移动;相对于平行裂缝方向,垂直方向的速度和衰减变化最大,且当介质饱气时,反射系数明显大于含水、含油介质。数值模拟结果表明裂缝密度影响衰减,裂缝尺度和流体黏度影响介质由弛豫向非弛豫过渡的频带位置。     

饱和岩石中地震P波和S波速度频散间的关系

流体饱和岩石中地震速度频攻可视为由两种机理控制：Ｂｉｏｔ模拟过的大尺度机理和局部流动机理或喷射机理，这两种机理可根据Ｐ波与Ｓ波频散的比值来区分，或更方便一点，是根据由波速导出的动态体积与剪切柔量区分，我们的公式表明，当局部流动为主时，剪切柔量的频散将大约为缩率频散的４／１５。当Ｂｉｏｔ机理占主导时，比例常数要小得多，我们对４０块砂岩和花岗岩的超声波速度的考察表明，大多数（但非全部）样品为局部流动频     

新型多频介电频散测井仪信号源设计

分析了新型多频介电频散测井仪的工作原理及应用,设计了一种新型多频介电频散测井仪的信号源方案。采用超奈奎斯特频率操作技术和SPI通信控制接口。硬件电路系统由基于DSP的通信控制板、基于多功能调制器AD9912的信号发生器板及声表面波滤波器组成。经过分析和实验验证,信号源的性能参数能满足测井的需要,为新型多频介电频散测井技术提供了新手段。     

应用低频斯通利波频散特性反演软地层横波速度

 求取软地层横波速度是提高声波测井工程质量的重要因素。本文首先基于简化的Biot-Rosenbaum 模型,对低频斯通利波频散特性的敏感性进行了分析。在软地层情况下,斯通利波对地层横波速度较为敏感,当利用偶极声源测不到横波时,可利用斯通利波反演地层横波速度。此外还分析了在软地层情况下仪器对斯通利波频散曲线的影响,指出利用斯通利波反演地层横波速度应考虑仪器的影响。文中给出利用斯通利波反演横波速度的方法及流程。应用实例表明,用低频斯通利波频散特性反演软地层横波速度的方法是有效的。     

由偶极子和斯通利波估算地层横波速度的频散波处理技术

本文提出了一种可从井中声全波估计横波速度的频散导波的处理技术。所用的声波波列数据可以是单极子源产生的斯通利波或偶极子源产生的挠性波。该方法中用一个给定的接收器记录的波列与第二个接收器的波列相比较，第二个接收器记录的波列是由测试地层中以地层横波速度传播的波到达给定接收器位置的波列组成。对特定的波模式(偶板子源或斯通利波)，数字传播过程用适当的频散关系模拟。两波列的相位差最小化过程可通过改变横波的速度来实现。使相位差最小的横波速度可作为最终的横波速度，此时两个波形可达到最佳相位匹配。该方法中波形的频散效应可通过横波理论自动解释，也可通过与相似分析方法结果的对比得到展示。用这种方法与多发射点方法相结合可以处理阵列声波数据。所估计的地层横波速度可达到一个接收器间距的分辨率(有代表性的为0．5ft)。这一结果已通过野外实例的演示得到，横波速度测井中提高分辩率的这种事实已为单接收器间距的密度测井曲线的高分辩特性所证实。野外实测的斯通利波的横波速度测井曲线和偶极声波波形数据对比表明，利用该方法可以从频散的声波波形得到高分辨率的地层横波速度。本文所介绍的新方法可以在声波波列确定地层横波特性方面得到广泛的应用。     

波动方程有限差分法频散衰减方法研究

波动方程式已被广泛用于正演和偏移中波场的数值模拟,但是,空间和时间上的微分近似值的精确才能确保有限差分法结果的精确。传统上,取得精确的数值需要通过使用相对更密集的有限差分网格或很长的有限差分算子;否则,数值误差（即数值频散）将会在很大程度上污染有效信号;然而,以上两种方法将导致大量增加的计算成本。这里提出一种简单和低计算成本的改进的波动方程式用来压制数值频散,当改进的波动方程式数值求解采用有限差分法时,数值频散相对于标准的波动方程式有明显的改善,且几乎没有增加额外的计算。二维数值试验表明,修改后的波动方程式极大地提高了图像质量,而且修改后的计算增量可忽略不计。     

沉积岩介电频散规律的实验研究

目前我国几个主要油田已进入高含水开发阶段，主力油层综合含水率达80％以上，水淹层同题成为地球物理测井的重要研究内容。油层水淹后，出于注入水不断对岩层进行冲刷，使储层的物理性质发生了明显的变化，水淹层的电阻率值降低，水层和油层的电阻率差别不明显，解释效果较差。     

纵波速度频散属性反演方法研究

利用与频率有关的地震属性进行储层特征描述一直是地球物理学家研究的热点,由于含烃类储层会造成地震波的衰减和速度频散,因此,反映速度频散的属性在一定程度上可以指示含烃类储层。基于弥散介质界面反射系数随频率变化的假设,通过研究纵波法向入射时反射振幅随频率的变化规律,推导了包含表征纵波速度频散程度属性的反射系数近似公式,构建了反演方程,通过小波域分频和贝叶斯三参数反演分别得到分频地震数据和密度相对变化量,最终反演得到频散属性数据体。模型实验和实际资料的应用结果表明,纵波速度频散属性对含气储层具有较好的指示效果。     

水平层状海底Scholte波频散特性

海底Scholte波沿着海底流—固界面传播,具有典型的频散特性。Scholte波的频散特性可以反演海底浅层的横波速度,是海底横波速度建模的有效手段。建立准确的Scholte波频散理论模型至关重要。根据真实海水—海底环境建立水平层状海水—海底弹性模型,并利用边界应力和位移连续性条件推导了该模型的Scholte波频散方程及位移方程。分析了海水深度和海底物性参数对Scholte波频散特性的影响,6层海水—海底模型实验结果表明：(1)无论是硬海底还是软海底,Scholte波都具有明显的频散特性,硬海底Scholte波能量主要集中在海水中,基阶能量最弱,2阶能量最强,随着海水深度增加,Scholte波频散特性减弱;软海底模型固体海底的Scholte波能量明显增强,此时海水深度对Scholte波频散特性影响很小。(2)相比于深海环境,浅海Scholte波能量更强,频散特征更明显,因此在浅海环境利用Scholte波反演海底浅层横波速度的精度和可信度更高。最后,基于东海某工区的实际海底弹性地质模型模拟海底多分量地震数据并从中提取频散曲线,与理论计算的频散曲线进行对比分析,二者的频散曲线吻合很好,验证了...     

偶极声源激发的波频散特性

偶极声源在地层井内激发的波是频散波，已经有许多文章讨论了它的频散特性，并涉及了频散校正问题，但主要讨论它的最低模式（即截止频率最低的那一条曲线），而对于其他模式则没有进行比较详细的讨论。本文根据地层横波速度与泥浆速度相比高、接近、低的三种情况把地层分为硬性地层、中性地层和软性地层；给出了单极和偶极两种声源在这三类地层中激发的频散波的频散曲线。结果表明，这两种声源激发的频散波具有很强的可对比性，它们的最低模式在单极声源激发时是斯通利波，在偶极声源激发时是弯曲波；两种声源的其他模式处于截止频率时，在硬性地层中的速度趋于横波速度，在软性地层中速度起于纵波速度，中性地层只有一个模式。