复杂地质层面的网格化模型及两点射线追踪方法

本文针对三维复杂介质的两点射线追踪的适用性和有效性,提出了网格模型和层状模型相结合的建模方式.文中利用规则网格化的层状模型对复杂地质单元进行数值描述,一方面避免了用纯粹复杂地质网格体描述时需要的大量内存,另一方面结合运用规则化的层状模型,必有利于提高计算效率.在计算单元自动生成的射线追踪方法基础上,本文结合波前法提出一种快速、有效的两点射线追踪方法.利用反射波波前在地表形成的射线方位角和倾角坐标体系,能快速、准确地收敛到所有从源点到接收点的射线路径,亦可有效地解决射线路径的多值解难题,从而可适用于复杂地质模型的特点.

最小时间两点射线追踪

陈裕明 ,李晶 ,唐湘蓉 ,张海燕 .最小时间两点射线追踪 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(5 ) :4 5 5～ 4 5 9 本文利用费马原理提出了一种快速、有效的射线追踪方法——最小时间射线追踪方法。首先利用三次样条函数详细描述地质模型 ,根据费马原理导出微分形式的射线路径方程组。为确保算法的鲁棒性和精确度 ,本文提出在保证一定运算速度的情况下 ,尽可能同时提供多种解法 ,以确保成功地得到射线路径 ,并且给出多组不同的初始值 ,以解决多解问题 ;然后以利用梯度法为例简单介绍了求解的过程 ,推导了梯度法的主要数值计算公式。模型试算结果表明 ,本文所提出的方法具有精确、适用于复杂地质模型的特点 ,其运算速度与打靶法相比提高了两个数量级。

一种基于网格剖分的两点射线追踪方法

两点射线追踪是解决复杂地质结构下反射波射线正演的有效方法。在初至波层析射线追踪算法基础上,提出了一种两点射线追踪方法,利用层析网格对模型进行离散化,通过两阶段法射线追踪,分别对激发点和接收点按向前处理过程计算模型单元及节点的旅行时,两次时间相加作为最小旅行时,再在目的层界面邻域扫描最小旅行时子震源网格单元,用粒子群算法在该单元内扫描全局最小旅行时点,得到反射点位置与反射夹角,再利用向后处理过程运用旅行时线性插值算法,从反射点分别到激发点、接收点反向追踪射线路径,最后得到反射波两点射线路径。

全局搜索两点法射线追踪的方法

在假设地层界面是三次函数的基础上,根据两点射线追踪推导出二阶非线性方程组,将全局搜索策略和快速收敛的拟牛顿法结合起来,利用全局搜索策略首先得到近似的线性极小化,然后用DFP方法实现拟牛顿法,实现了非线性方程组的稳定求解,获得了复杂界面情况下的射线路径和合成地震记录。

常梯度射线追踪法及在VSP-CDP成像中的应用

本文用常速度梯度射线追踪法进行反射波的射线追踪,并结合两步法和插值逼近法求解两点射线追踪问题,最后将该方法应用于VSP-CDP成像中。对模型资料和实际资料进行试算结果表明:两步法结合插值逼近法能较好地解决复杂速度场的两点射线追踪收敛问题,但两步法只对二维速度模型有效,对于三维模型的两点射线追踪问题,仍使用文中式(11)给出的三角形面积加权的插值逼近法。