考虑非均匀地层中波传播影响的三维DMO改进方法

将数据从中点位置移动到零偏移距平面反射点,可以对中点扩散做三维倾角时差(DMO)校正.在常速地层中,这种移动限于震源-接收器轴的垂直平面内。而在非均匀地层中这种移动是不现实的。即使在层速度随深度线性增加的这一简单情况下,正确的 DMO 算子也是一个必须用三维射线追踪来计算的复平面.本文中,我们证明一种分两步建立三维 DMO 算子的好方法:即先作常速 DMO 处理,然后进行三维剩余模拟或偏移.剩余模拟或偏移是对非均匀地层中的传播影响进行补偿.这种两步计算法有许多优点:第一是不需要用射线追踪法计算变速地层中 DMO 横测线分量;第二是将三维 DMO 算子近似分解成纵测线计算步骤及其后的横测线计算步骤;第三是 DMO 处理中包括了横向各向同性(Tl)的影响;第四是三维 DMO 可以以分级方式来实现.我们证明对于速度随深度线性增加的介质,剩余算子是精确的.还以野外资料实例说明在存在弱横向各向同性的情况下,各向异性可以抵消速度垂直增加的影响,有效地把 DMO 算子简化为常见的震源-接收器椭圆.该补偿法明确地阐述了为什么在某些沉积盆地的资料处理中三维常速 DMO 处理同于或优于 V(z)DMO 算法。     

在2D非均匀横向各向同性介质中有限差分弹性波的传播

本文介绍的速度一应力公式描述了任意方位的二维非均匀横向各向同性介质中弹性地震波的传播,方程以有限差分格式表示,并用四阶空间算子和二阶时间算子以交错网格求解。实现时采用了吸收边界条件,自由边界条件和对称边界条件。应用两个理想模型计算了合成地震记录:(1)在含有辉绿岩基石反射     

非均匀介质中叠加剖面的横向分辨力估算

本文从地震勘探的实际条件出发,推导了连续介质中菲涅尔带半径公式,并按实际情况进行了必要的简化.文中分析了简化公与未简化公式的差别,进而将简化公式推广为一般非均匀介质中的菲涅尔带半径公式.在公式的推导过程中,波长λ的意义与N.S.Neidell和Sheriff所述的波长有所不同.前者为地表附近的波长,后二者为平均波长.按新公式算得的菲涅尔带半径比原公式所得结果小得多.根据实际资料都不见垂直入射这一事实,推导了非零入射角条件下非涅尔带半径公式.当取公式中的入射角为零时,公式退化为垂直入射的形式.这说明后者为前者的特例.随着入射角的增大,菲涅尔带也会增大.文章最后分析了未偏移的水平叠加剖面的横向分辨力问题.     

垂向非均匀横向各向同性介质中的地震数据处理

横向各向同性介质中的速度随着深度的改变而发生变化。因此对该种介质做数据处理时，第一步也是最重要的步骤是参数估计。倾斜反射层的多层正常时差方程式提供了把Ａｌｋｈａｌｉｆａｈ和Ｔｓｖａｎｋｉｎ的横向各向同性速度分析法推广到垂向非均匀介质的基础，该正常时差方程式是以ＮＭＯ层速度的均方根平均值为基础近些ＮＭＯ层速度对应于单个射线参数，对倾斜同相轴的射线参数，因此，正常时支速度（包括水平同相轴的正常时差速度     

垂向非均匀横向各向同性介质中的地震数据处理

横向各向同性介质中的速度随着深度的改变而发生变化。因此对该种介质做数据处理时,第一步也是最重要的步骤是参数估计。倾斜反射层的多层正常时差方程式提供了把Alkhalifah和Tsvankin的横向各向同性速度分析法推广到垂向非均匀介质的基础,该正常时差方程式是以NMO层速度的均方根平均值为基础的。这些NMO层速度对应于单个射线参数,即倾斜同相轴的射线参数。因此,正常时差层速度(包括水平同相轴的正常时差速度V_(nmo)(0))可通过Dix型的微分法从叠加速度求得。另一方面,与时间有关的处理所依赖的Thomsen参数的关键组合η,可通过在每层中使用均质反演,从正常时差层速度中提取。 在垂向非均匀介质中,时间偏移和倾角时差一样,依赖于两个随深度变化而变化的参数V_(nmo)(0)和η,所以通过P波时差速度的倾角依赖关系估计出的V_(nmo)(0)和η,可用于横向各向同性介质。 对非洲海上地震资料的各向异性处理表明,在处理中考虑各向异性,特别是在倾斜同相轴的聚焦和成像中考虑各向异性是非常重要的。     

一种基于Kirchhoff积分的快速三维非均匀弹性介质地震波场模拟方法

提出了一种基于Kirchhoff积分的快速地震波场数值模拟算法。在地下弹性介质的速度、反射界面的空间位置及反射率均已知的情况下，可以利川该算法计算三维非均匀弹性介质模型中的反射地震波场。讨论了算法的计算效率和计算精度。针对基丁Kirchhoff积分的二维地震波场模拟计算量巨大这一问题，采用了两种尺度网格单元和限制积分区域等手段，不仅降低了计算量，节省了内存，同时还保待了足够的计算精度。利用数值模拟对算法的有效性进行了验证。     

线性黏弹性介质中波动方程的反散射解

针对线性动弹性介质中的均匀波情况,我们通过小波变换,探讨了零炮检距、常背景速度情况下三维波动方程反散射问题的求解.在能量吸收比较小的假设下,利用此法可得到两套及演速度扰动函数和反射函数的公式.这些公式适合于讨论常规地震资料的反演问题.在资料的上限频率不高时,介质的黏滞性将导致地震波发生一个常数的相位延迟.     

在二维横向不均匀介质中弹性波传播的混合模型

我们设计了二维横向不均匀介质中的弹性波传播的一个混合方法。这个算法是以有限差分法和边界积分方程法的组合为基础的.它包含了这二种方法之中每一方法的专门应用以指定该模型结构的范畴;有限差分法是用于计算非均匀区域附近的一组边界值(波场和压力)。近场响应的延拓因而是借助于边界积分方程法计算的,在一个数值例子中,混合法已用于计算嵌入在均匀的包围介质中的弹性透镜体的平面波响应。这个例子说明在同样精度的条件下,混合法比纯粹的有限差分计算法是更有效的模拟方法。     

在横向各向同性非均匀介质中有效合成地震记录的构成

研究了一种适于横向各向同性非均匀介质的有效的模拟方法,该方法综合应用了解析方程和数值运算。由Shearer和Chapman导出的射线解析方程,适用于横向上因式分解型、速度呈线性变化的各向同性(FTI)介质。应用该方程完成了两点射线追踪,此外,还导出了计算在FTI介质中几何扩散的解析方程,从     

非均匀介质中声波传播的网格气自动机模拟法

本文报导了运用网格气自动机(LGA)模拟非均匀介质中声波传播的进展,并给出了包括透射波和反射波的试算结果。选用了两组规则来控制网格上粒子的演化,一组适合于界面上的格点,另一组适合于内部格点。两组规则都是简单、确定性的、保留了网格气自动机计算上的优越性。进一步的研究将产生出一种新的、高效的正演模拟方法。     

非均匀各向同性介质中声波传播的盒式积分法模拟

利用积分差值法,将运动方程、自由边界条件上的吸收边界条件进行积分,根据高斯定理,得出二维非均匀各向同性介质中的声波传播的二阶显式格式。避免了不准确的二阶中心差分算子,对自由表面、人工边界及交接层面可以方便且精确处理。编制了声波方程的数值模拟程序,针对几种典型的地质模型,相应的计算了声波的数值模拟结果。     

用井间层析成象估算横向非均匀各向同性介质的弹性常数

根据有限孔径旅时估算横向各向同性介质的弹性常数的处理程序分两步进行。第一步,P波和SV波的旅时由一个轴对称椭圆速度函数来拟合。第二步,将描述椭圆速度函数的参数经解析变换后变为弹性常数。如果介质为非均匀的,则椭圆速度旅时拟合程序就以层析成象法实现,并且部分地将各空间点位处的参数变换成弹性常数。井间合成和野外数据实例表     

非均匀地应力场中套管载荷的理论解

利用弹性力学理论推导出了非均匀地应力条件下套管-地层系统的位移场、应力场和套管载荷的解析表达式.将非均匀地应力分解为均匀地应力和偏差地应力两部分,并用弹性力学方法分别对其进行求解,得出理论解,最后将两部分叠加得到非均匀地应力条件下的套管-地层系统的位移场、应力场和套管载荷.应用实例表明,套管径向压力载荷图形的长轴指向地应力场的最小主压应力方向.     

基于黏弹性介质波动理论的页岩超声波数值模拟

利用超声波透射法来研究页岩的超声波响应特征,是页岩气开发过程中利用测井资料解决地质和工程问题的基础,而目前对于以页岩地层声波测井为目的的声学响应研究成果则鲜有报道且相关研究将页岩当作弹性介质来处理,未考虑页岩的黏弹性特征。为此,基于黏弹性介质波动理论,结合超声波透射实验背景,构建初始条件、振源条件、边界条件和稳定性条件,采用交错网格有限差分法模拟不同层理角度页岩的超声波透射实验。研究结果表明:①数值模拟计算和物理实验所得到的页岩声波特性变化趋势相互吻合;②基于理想和真实岩心的数值模拟计算和物理实验所得到的页岩衰减系数随测试频率、层理角度变化的规律均一致;③在层理尺度和密度恒定的条件下,随着层理角度的增大,波速呈幂函数递减,衰减系数呈线性增加。结论认为:①基于黏弹性介质声波波动理论,结合高阶交错网格差分技术建立的模拟页岩超声波透射实验的数值计算方法计算科学合理,具有较强的适应性;②利用该数值模拟方法可以从微观角度分析页岩层理特征对超声波传播特性的影响规律;③新方法拓展了层理性页岩地层声学研究的思路、避免了人为误差、节约了实验成本,具有重要理论价值和实际意义。     

用线性预测差分编码进行数据压缩的理论与效果

本文阐述了线性预测差分编码法(LPCM)应用于模拟地震信号数据压缩的理论和方法通过蒙特卡洛法(Monte-Caromethod)在DJS-130机上对容量为256的样本作了实验,取得了较好的效果经压缩后的信息可使每抽样编码字长降低2比特以上,使量化信噪比增益等于13db以上对影响压缩效果的各种因素进行了分析,发现在给定条件下最佳预测阶数为6,且增大直流电平可以明显地改善压缩效果,LPCM对信号压缩时具有自适应性提出了硬件实现的设想。     

非完全弹性介质的地震波吸收与频散问题研究

非完全弹性介质会引起地震波的传播能量衰减和相速度频散,从而影响地震成像分辨率。因此在地震波正演和反演中需要十分重视对能量衰减和相速度频散问题的研究。本文在分析造成能量衰减和相速度频散的机理及其诸多影响因素的基础上,基于Boltzmann提出的线性非弹性介质本构关系,以Kjartansson常Q模型为例,系统推导了该模型的吸收系数及相速度频散关系,并全面分析了8种非完全弹性介质模型的能量吸收、相速度频散关系与特征,可为非完全弹性介质品质因子Q值估计以及反Q补偿等问题的研究提供有益的借鉴。