任意介质中的动态规划法地震波三维走时计算

任意介质中的地震波三维走时计算是复杂介质情况下Kirchhoff积分法三维叠前深度偏移及走时层析成像的核心.走时算法的效率及精度决定了成像方法的应用范围及效果,对复杂地质构造区域的地震波成像时需要有稳健的走时计算方法.本文把Schneider等提出的用动态规划法计算二维任意复杂介质中走时的方法推广到三维.此方法的核心是构造从源点到当前计算点的平均慢度,基于Fermat原理,用球面波近似导出走时计算所用的公式,并用动态规划法搜索到达当前计算点的初至走时.它适用于任意复杂的介质情况,对速度差异没有限制,计算过程中考虑到各个可能的方向到达当前计算点的初至波.首波及回转波的初至走时也能正确地计算出来.各种理论速度模型上的走时计算及胜利油田某探区的三维叠前深度偏移的成功实践验证了方法的正确性.

压缩三维走时表提高克希霍夫偏移计算效率

地震波走时是克希霍夫叠前深度偏移的重要参数。三维克希霍夫偏移成像由于需频繁读取大数据量的走时表文件,所以计算效率不高。这里提出一种通过压缩三维射线追踪走时表,来提高克希霍夫偏移计算效率的方法:首先规划一个具有规则网格控制点并覆盖所有走时表点集的最小长方体区域,然后以三维三次B样条函数为插值基函数进行最小二乘法曲面体拟合,求出规则网格控制点的数值并以数组形式存储入内存,采用稀疏化存储进一步节省了内存空间。在偏移成像时,再由这些规则网格控制点的数值,使用线性插值公式解编出走时表。实际资料算例验证了该走时表压缩方法不仅近似精度高,计算稳定度高,计算效率高,而且由于省去了频繁进行大数据量走时表文件的读写操作,所以克希霍夫偏移的计算效率提高了二倍以上。

波前快速推进法三维走时计算技术

三维叠前深度偏移简称 3DPSDM ,是解决复杂构造和强速变化条件下地质体成像问题的有效工具 ,走时计算是其配套技术。波前快速推进算法是一种非常快速、准确稳定的计算走时的方法 ,不仅计算速度极快 (大约比有限差分法快 4～ 5倍 ) ,而且对任何复杂速度场都具有无条件稳定性。该算法可用于三维克希霍夫叠前偏移、三维克希霍夫叠后偏移、三维速度分析和三维克希霍夫正演模型计算等。根据此算法 ,在SGI并行机上研制了并行计算软件 ,并对其进行了基准点测试。同时 ,还给出了SEG

三维叠前深度偏移技术在江苏CB地区的应用效果

当地下地质构造复杂或介质速度横向变化剧烈时,必须做叠前深度偏移。影响叠前深度偏移效果的两个关键因素是速度—深度模型的精确性及输入道集数据的质量。围绕这两方面的内容,本文通过CB地区三维叠前深度偏移的试验和应用研究,建立了一套适合江苏油田特点的处理流程,总结出了做好三维叠前深度偏移处理工作的八项技术要点,包括三维建模、前期数据准备、井资料的使用、浅层速度分析、优化速度模型、模型平滑、空间假频抑制及孔径选择等。实际资料处理及钻探的结果均证实这套技术组合及流程是有效的。

用于地震预警的三维实时定位方法

为了尽快定位地震,在"着未着"定位算法基础上,尝试引入三维地壳模型,构建具有三维空间格点分布的走时表。根据已触发台站的到时和未触发台站的位置信息设计概率分布函数,通过八叉树搜索方法,快速给出震源在三维空间的可能位置。使用波前追踪算法,计算中国几个地区三维地壳模型的走时网格,利用中国地震台网资料,对区域内发生的地震进行定位分析。结果显示,在一定的台网密度条件下,三维实时定位方法能在震后数秒给出震源位置,可满足地震预警要求。

复杂近地表三维初至波走时层析方法研究

复杂起伏地表条件下三维初至波走时层析速度建模方法是我国西部山地、沙漠地区地震资料处理的关键技术之一.传统的三维走时层析反演在应用中存在诸多问题:一是射线追踪技术固有的计算效率低、对复杂模型计算不稳定;二是对于大规模三维模型,Tikhonov正则化难以对零空间和欠定分量进行有效约束,造成迭代收敛速度缓慢.本文首先在多模板快速推进算法(MSFM)走时计算的基础上,提出了一种新的射线追踪方法.整形正则化方法和共轭梯度法对反演方程进行了有效的约束,实现了初至波走时层析反演.三维理论模型实验和实际资料处理表明,该方法具有比传统射线走时层析方法更高的反演精度与迭代收敛速度.