倾斜CCP道集抽取方法及影响因素分析

界面上三维PS波(反射转换横波)的转换点在地表有相应的界面法向投影点,抽取CCP(共转换点)道集的实质就是确定不同方位上投影点距离炮点和对应检波点的比例关系。当界面倾斜时,该比例关系是界面的倾角、倾向、法向深度、炮检方位以及纵横波速度比等参数的函数。就上述参数通过这一比例关系是如何影响共转换点道集的构成及影响程度设计了特定的模型进行讨论。计算结果表明,忽视倾斜界面的影响将引起转换波抽道集的混乱,并造成后期成像的错误。

利用非双曲时距校正快速抽取CCP道集

转换波CCP道集的抽取及其速度分析是CCP叠加成像的重点和难点。本文提出一种快速抽取CCP道集的方法,该方法基于精确成像的转换波时距曲线公式,利用面元分割方法,快速抽取CCP道集。针对CCP道集的非对称性,利用设置虚拟震源和虚拟接收点的方法校正非双曲CCP道集。在非双曲校正后得到具有双曲时距特征的CCP道集,因此可用常规纵波处理系统完成转换波速度的分析和动校正及叠加。分别利用模型数据和实际数据抽取CCP道集和测试非双曲校正。结果表明,新方法获得的CCP道集速度谱能量团更加集中,且校正后的CCP道集同相轴更加水平,证明了本文方法的正确性,且精度更高。

一种工具坐标系标定与公共点结合的机器人与激光跟踪仪坐标转换方法

机器人标定需要实现测量坐标系与机器人坐标系的配准关联,得到两者之间的转换关系。为克服传统基于轴线矢量坐标系转换方法操作复杂、拟合精度不高等缺点,提出一种工具坐标系标定与公共点转换相结合的解算方法。首先基于距离约束标定出光学靶标球中心相对于末端法兰坐标系的位置参数,而后通过重心化配置降低测量误差对坐标转换的影响,最后基于公共点转换采用三维七参数模型求解坐标转换齐次矩阵。实验结果表明,相比于基于轴线矢量坐标系转换的传统拟合方法,该方法的点位综合MAE减小35.44%,坐标转换精度更高,且操作方法简单,适合工业现场使用。

基于短周期密集台阵接收函数揭示的藏南错那洞穹窿地壳结构

位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。本文以近年新发现的错那洞穹窿为例,利用短周期密集台阵观测,通过远震P波接收函数共转换叠加成像方法获取了错那洞穹窿区域地壳结构。结果表明:错那洞穹窿区域的地壳结构在东西方向上存在差异,壳内速度间断面存在多处不连续现象,局部区域甚至发生界面错断;而在错那裂谷和错那洞穹窿中、上地壳内存在低速区。综合前人研究,本文认为印度-欧亚板块持续碰撞使喜马拉雅东南缘岩石圈经历过地壳尺度拉伸变形。在地壳增厚及持续的高温变质作用下,中、上地壳随藏南拆离系伸展减压发生部分熔融,而熔融岩浆沿着藏南拆离系薄弱处不断上涌并在错那洞穹窿下方聚集,并使错那洞穹窿及错那裂谷中、上地壳弱化,促进区域东西向伸展,进而发生岩浆底辟形成错那洞穹窿。

基于密集台阵的滇西北地区壳幔结构研究及孕震环境探讨

利用滇西北地区(25.0°~26.9°N,99.20°~100.74°E)85个地震台站记录的三分量远震波形资料提取P波接收函数,并选用H-k扫描法获取研究区莫霍面深度和泊松比,再根据接收函数共转换点(CCP)叠加方法绘制NW向和NE向共6条垂直剖面。结果表明,研究区地壳厚度在38.5~52.4 km之间变化,呈纵向差异分布;泊松比范围为0.24~0.34,多呈四象限分布特征;2013年以来云龙、洱源、漾濞等几次5级以上地震均发生在泊松比高梯度带上。从CCP剖面来看,研究区NW向莫霍面起伏相对较大,由北向南莫霍面呈变浅趋势,上隆幅度约为5~10 km;NE向莫霍面起伏相对平稳,平均深度在42 km左右;地壳内分层情况较为复杂,几乎没有较为连续的界面。漾濞地震下方中上地壳存在较宽的负幅值带,推测可能存在低速区并为地震的发生提供了孕震环境。D410间断面平均深度约为420 km,D660间断面平均深度接近660 km,地幔转换带的厚度在210~260 km之间。

快速有效的转换波共转换点叠加技术

转换波共转换点 (CommonConversionPoint简称CCP)叠加的关键在于CCP抽道集和非双曲线正常时差校正NMO(NormalMoveOut) .目前方法的精度限制了其在中 -浅层或大炮检距情况下的应用 .我们对CCP叠加技术进行了系统研究 ,导出了新的CCP位置计算公式和非双曲线时距关系式 ,并给出了具体的CCP抽道集方法 .理论模型试验和实验资料处理表明本文方法精度高、简便易行 ,特别是对于中 -浅层和大炮检距情况也能得到良好的叠加效果 .

三维多分量地震资料处理技术研究

在三维多分量地震资料处理中,鉴于多分量的矢量波场特征和转换波传播路径非对称的特殊性,研究和开发了适合多分量地震资料处理的专用方法。这些处理方法包括:三维多分量地震资料的水平分量旋转、多分量叠前去噪、转换波静校正、纵波和横波垂直速度比计算、转换波共渐进线转换点面元和共转换点面元抽取、各向异性叠加速度分析、各向异性动校正、叠前时间偏移速度分析、直射线和弯曲射线的各向异性叠前时间偏移等,由此组成了最基本的三维多分量地震资料处理流程。将上述处理流程应用于实际三维多分量地震资料的处理,取得了令人满意的处理效果。

接收函数的克希霍夫2D偏移方法

本文将地震反射资料成像的Kirchhoff偏移方法引入到接收函数成像研究,提出了一种接收函数的Kirchhoff偏移方法,以适应介质速度的横向变化,提高接收函数成像的精度和分辨率.模型检验表明,与传统的水平分层的共转换点偏移叠加方法相比,Kirchhoff偏移方法能够实现转换波的有效归位,消除水平分层共转换点偏移叠加造成的假象.一个很重要的现象是,倾斜或弯曲界面的成像明显受控于远震的入射方向,其成像精度的提高有赖于不同方向接收函数的联合成像.

江西九江—福建宁化接收函数剖面研究

江西九江—福建宁化剖面沿NW--SE方向穿过华南大陆东部的扬子地块和华夏地块两个地质单元.通过收集沿该剖面布设的35个流动宽频带地震台站2012—2014年记录的远震波形资料,采用P波接收函数H-k扫描叠加和CCP叠加两种方法,对该剖面下方的地壳厚度和泊松比分布进行了研究.结果表明:沿剖面地壳厚度为29—33km,扬子地块东南边缘与华夏地块的莫霍形态差异明显,萍乡—广丰断裂北侧的萍乐凹陷带深部存在明显的莫霍面上隆现象,为研究区域中地壳最薄处;研究区大部分台站下方的泊松比值相对较低,介于0.21—0.24之间,萍乡—广丰断裂两侧泊松比值稍高,可达0.26,表明不同构造单元地壳深部岩石组成存在差异;萍乡—广丰断裂可作为江绍拼合带的自然西延,是扬子地块与华夏地块在赣北地区的拼合界线,推测其深部的物质组成有相似之处.

火山岩地震屏蔽层的转换波叠前时间偏移成像

在反射地震转换波资料处理中,准确求取共转换点一直是一个难题,采用叠前时间偏移技术能避免共转换点道集的抽取,而且能够使转换波归位到真正的反射点上,实现准确成像.本文针对火山岩地震屏蔽层的转换波成像问题,通过对转换波共近似转换点道集进行速度分析,建立了转换波叠前时间偏移的初始速度场,通过速度扫描和纵、横波速度比值扫描确定最佳的偏移速度场和纵、横波速度比值,实现了在火山岩高速层覆盖区域的转换波偏移成像.实际资料的成像结果表明,本文采用的近似转换点计算以及转换波叠前时间偏移方法是有效的.

多分量地震资料处理解释技术研究

随着油田勘探开发的不断深入,多波多分量地震资料的应用也越来越广泛.本文结合实际资料,对多波多分量地震资料的处理和解释方法进行了探讨和研究,主要针对多波资料的静校正、叠加成像、转换波资料的共转换点的求取方法等技术进行了分析研究,开发了综合利用多波资料进行地震属性和各向异性研究的方法,形成了一套较完善的多分量地震资料的处理、解释技术系列.经过在胜利油田罗家地区的初步应用,表明了预测结果与钻井资料相吻合.

消除P-SV波大静校正量的方法

由于低速带横向不均匀，横波速度很低，造成了P－SV转换波静校正量大且横向变化剧烈。一般说来，这种大的静校正量不可能通过一次校正完全消除。因此，本文采用了分步消除静校正量的方法：①基准面校正；②利用优化共接收点叠加道相干来确定短波长的静校正量；③利用“井旁参考道外推法”求取剩余静校正量。用该方法能较满意地解决P－SV波的大静校正量问题。

华北克拉通地壳结构及动力学机制分析

本文对布设在华北克拉通三个陆块的199个宽频带台站记录的远震数据进行了接收函数计算.利用H-κ迭代方法获得了该区域基岩地区的地壳结构,平滑处理后作为背景结构模型中的基岩地区地壳结构;利用相邻算法对沉积层地区的接收函数进行了波形拟合计算,获得了沉积层结构,平滑后作为背景结构模型中的沉积层结构;结合前人的研究成果,完善了研究区域的背景结构模型.以此模型为基础,对接收函数进行了CCP(Common Conversion Point,共转换点)叠加成像,获得了Moho面成像结果,对比沉积层的成像结果发现:西部陆块中鄂尔多斯块体东部地区地壳厚度较大,约为42km,泊松比较低,小于0.24,为长英质含量较多的地壳层;位于中部陆块的山西地堑地壳厚度小于鄂尔多斯块体,且变化较大,西侧地壳厚度约为40km,东侧重力梯度带附近地壳厚度迅速减薄至36km左右,张家口—怀来—大同一带出现了地壳的局部抬升,地壳厚度等值线基本以北北东方向为主,与构造带方向基本一致,地堑内泊松比约为0.26~0.28,前人对此区域的层析成像研究结果表明太行山隆起和阴山隆起存在壳内低速层,推测为地壳部分熔融以及上地幔物质上涌造成的;东部陆块中渤海湾盆地的地壳厚度较薄,约为32km,部分地区小于30km,其中冀中坳陷带地壳厚度最薄,约为28km,沉积层基底分布与Moho面分布呈镜像对称趋势,沉积层较厚地区的地壳较薄,推测东部陆块在太平洋板块俯冲作用下,存在北西—南东向的拉张作用,使其内发育了大量断陷盆地.

应用多波多分量技术预测轮南地区中生界储集体

在轮南地区地震转换波勘探中 ,研究了多波多分量地震资料采集、处理和解释的方法。采集时 ,要使药量、炮检距等满足接收转换波的要求 ;处理时 ,采用各向异性介质中的平面波理论与平面波的偏振投影技术 ,实现P波、SV波的波场分离 ,转换波处理时考虑到共转换点并非在炮点与检波点的中点 ,用共转换点 (CCP)道集求取其时距曲线进行叠加 ,得到转换波叠加剖面 ;解释时 ,首先进行P波剖面解释 ,正确认识波形 ,利用VSP测井和声波测井等资料标定转换波剖面后 ,解释反射明显的地球物理界面 ,制作压缩剖面 ,将P波剖面与SV波剖面一一对应分析 ,识别内幕波形变化 ,测算各种属性。应用该技术 ,发现轮南地区侏罗系与三叠系的储集体地震波动力学特征有明显差异。图 8表 1参

相位加权叠加方法在探测鄂尔多斯东南缘地壳结构中的应用

本文利用在鄂尔多斯东南缘地区宽频带流动地震台阵记录的远震数据,提取各台站的接收函数,并利用相位加权方法进行单台多震叠加、H-κ叠加以及共转换点叠加,获得了研究区莫霍过渡带的深度及其变化趋势。研究结果显示,莫霍的深度由鄂尔多斯块体往东南方向逐渐变浅,在不同区域莫霍具有不同的特征:鄂尔多斯的莫霍深度在42～38km;渭河—山西地堑的莫霍出现约3km的上隆;熊耳—伏牛山的莫霍深度在35～33km;河淮盆地的莫霍形态比较复杂。相位加权叠加方法能有效地压制相关性不好的噪音,在部分受噪音及沉积层多次波干扰的台站记录中,对突出莫霍的转换波Ps震相有很大的帮助。

共转换点道集的抽取与转换波时变静校正

纵横波速度比固定时,同一地震道中各时间采样点对应不同的转换点位置,因此,常规的整体抽道方法只能抽取特定深度或特定层位条件下的共转换点道集,它不能保证所有P-SV转换波的反射点位置都在同一水平位置处。提出了一种精确抽取共转换点道集的新方法,运用这种方法抽取的共转换点道集中所有数据对应的转换点在地面的投影都对应于同一位置,因此,该道集是一种真正意义上的共转换点道集,在此基础上提出了一种解决短波长问题的转换波时变静校正方法,实际资料处理取得了好的效果。

度量空间中反交换映射的公共不动点

本文讨论了度量空间中映射在反交换条件下的公共不动点的存在性问题,给出了映射对在满足一定条件时公共不动点的存在性与唯一性结论.并指出了文献[5]中的几处错误.

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构的研究是认识该区域地壳上地幔的构造形变及高原内部物质向东运移的重要手段。通过搜集四川区域数字地震台站和野外临时地震台站记录的观测资料，采用接收函数共转换点（CCP）偏移叠加成像方法对青藏高原东缘深部结构研究。研究结果揭示：青藏高原东缘的地壳厚度比四川盆地的魂壳厚度大10～20km在青藏高原东缘与四川盆地的过渡地带，莫霍面处存在大幅度的垂向错断和变形。从青藏高原东缘到四川盆地，岩石圈与软流圈分界面（LAB）显示出深度逐步增加、410km间断面深度则有变浅的趋势。在地壳的下界面和LAB界面间以及LAB界面与410km间断面间也存在多条不连续的分层。青藏高原东缘和四川盆地的LAB界面的下方都有明显的低速层分布，但它们之间存在差别，四川盆地的LAB界面的下方低速层分布较为完整，而青藏高原东缘LAB界面下方的低速层分布中可见离散的高速块体分布。青藏高原东缘与四川盆地深部结构的明显差异，体现了该地区的深部地球动力学背景的复杂性。

一种快速、高精度的共转换点轨迹计算方法

转换波数据的叠加要求真正的共转换点选排。当地下介质为水平层状时,其共转换点(CCP)坐标可通过在单个均匀层情况下导出的解析表达式来近似地确定。然而,对实际应用来说,这个表达式显得很冗长、计算量大,式中参数对共转换点坐标的影响关系也不明显。而且,当地下反射界面为非水平时,建立这样的解析表达式将十分困难。本文在单个均匀层情况下,导出了一种转换点轨迹的迭代算法,该算法运算速度快、精度高、收敛快。如果用前一个深度点的迭代结果作为后一个深度点的迭代初值.一般只需迭代一次便可使相对误差远远小于0.1%,其运算量可比原解析表达式算法提高近7倍。该算法的表达式简单,且从中可以清楚地看到速度比及炮检距与深度之比对 CCP 坐标的影响关系。最主要的是,这种迭代算法很容易推广到地下反射界面为非水平的情形。

高分辨率P-SV波速度分析

本文在常规转换波速度分析算法基础上,引入两个速度检测因子,提出了两种高分辨率的转换波速度分析方法,称之为转换波协方差速度分析法和转换波ECM(Enhanced Complex Matched Filter Method)速度分析法,同时对转换点计算公式、共转换点道集选排进行了研究,选取了最佳的转换点精确解计算公式,应用到基于时窗的CCP道集分选方法中,并与高分辨率速度分析同时进行,实现了转换波的高分辨率速度分析的算法,理论模型的计算结果表明,二者在时间及速度上都具有较高的分辨率.