Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移及应用

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被提出来并逐步应用到实际资料处理中。该方法综合了Kirchhoff叠前时间偏移速度快、叠前深度偏移成像精度高的优点,利用层速度模型代替均方根速度模型来计算三维旅行时间。文章介绍了Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移的基本原理及利用层速度模型计算旅行时间的实现方法,并对四川某油气田资料进行了偏移成像。计算结果表明,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移在保证计算效率基础上,较好地实现了复杂地质条件下资料的偏移归位。

基于Chebyshev多项式的弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移

弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移被认为是一种综合了叠前时间偏移效率和叠前深度偏移精度的方法.本文以保精度地减少高阶Kirchhoff叠前时间偏移走时计算量为目标,在分析了Chebyshev正交多项式性质的基础上,建立了Chebyshev多项式约简系数表,进而用模拟退火法对转换系数进行分段优化,从而实现了在大炮检距范围内二阶Chebyshev走时式对高阶走时式的最优逼近.最后通过在均匀介质、VTI介质和实际地震资料中的验证,说明本文提出的优化二阶ChebysheEv偏移与高阶弯曲射线偏移相比,不仅减少了走时计算量,而且具有与其相当的成像精度.

弯曲射线追踪中Dijkstra算法的改进与实现

文章针对图论中寻找最短路径的Dijkstra算法内存占用量大,效率低的缺点,对该算法进行了改进,修改后的算法计算效率是原来的四倍,内存使用量和图中节点数呈线性关系.在此基础上,用新算法求出了激发点和接收点的最短走时路径,并由激发接收点的旅行时结合联合迭代法对理论模型和实际场地进行了反演.结果表明:和直射线追踪相比,弯曲射线路径能更好地反演出地质体内部的速度场分布.理论模型和实际探测结果证实改进后的算法是有效的.

保幅Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移技术在天然气水合物三维地震资料处理中的应用

天然气水合物的富集往往与断裂、底辟及泥火山等构造有关,这就要求地震成像要精确,而针对水合物的地震处理又要以保真保幅为前提,因此快速高效而又有较高成像质量的的保幅Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移技术被广泛应用于三维水合物资料处理中。与直射线Kirchhoff叠前时间偏移技术相比,弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移同样具有快速高效的特点,同时成像精度在一定程度上可媲美叠前深度偏移。在实际资料的应用中可发现,基于保幅Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移技术处理的地震剖面可精确地刻画气体通道,有利于天然气水合物富集区的识别。

基于遗传算法的弯曲射线成像反演

介质体反演成像一直是困扰地球物理等领域的重要问题 ,尤其是它的计算速度、成像质量和稳定性方面更是备受关注。本文首先简述了基于弯曲射线成像的基本原理 ,然后列出了反演的详细步骤 ,构建了用于反演的数学模型 ;然后提出了利用改进的遗传算法解决弯曲射线成像中的反演问题 ,并给出了改进的遗传算法步骤。最后给出一个用改进的遗传算法成像的例子 ,同时为了突出该算法的优势 ,还把它与爬山法相比 ,从两者算法的本质区别剖析了两者反演结果的差别 ,指出正是遗传算法大规模的并行搜索以及杂交与变异的约束 ,导致了成像质量及速度的不同 ;通过它们的反演迭代运算曲线图可以看出 ,该算法有效地提高了成像的速度。

基于遗传算法的弯曲射线成像反演

介质体反演成像一直是困扰地球物理等领域的重要问题 ,尤其是它的计算速度、成像质量和稳定性等更是备受关注 .首先简述了基于弯曲射线成像的基本原理 ,列出了反演的详细步骤 ,构建了用于反演的数学模型 ;然后提出了利用改进的遗传算法解决弯曲射线成像中的反演问题 ,并给出了改进的遗传算法步骤 ;最后给出了一个用改进的遗传算法成像的例子 ,同时为了突出该算法的优势 ,还把它与爬山法相比 ,从两者算法的本质区别剖析了两者反演结果的差别 ,指出 :正是遗传算法大规模的并行搜索以及杂交与变异的约束 ,导致了成像质量及速度的不同 ;通过它们的反演迭代运算曲线图可以看出 ,该算法有效地提高了成像的速度。

弯曲射线CT技术探测冲击地压区域数值模拟研究

本文简述了射线追踪技术的数学原理，利用编制的反演程序对冲击地压模型进行了数值模拟研究，讨论了四种数据采集方式对反演结果的影响，结果表明该反演算法和程序稳定性好、精度较高，可以清晰地反演出冲击地压区域分布。

弯曲射线CT技术探测岩石破裂区域试验研究

在单向弹性约束下，对室内岩样加载至其单轴抗压强度的1/2和2/3应力水平后卸载，其内部形成了破裂区。使用SYC-3B型声波仪和高频传感器，应用完全投影方式采集了卸载后岩样弹性波走时数据，对此数据应用弯曲射线CT技术进行了反演，反演结果清晰地显示了破裂区分布规律，这表明弯曲射线CT技术探测岩样破裂区分布是可行的。

三维保幅弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移方法与应用

地震勘探是寻找油气的重要手段之一.对于复杂构造地区,地震偏移成像成为地震资料处理流程中最重要的一环.由于叠前时间偏移尤其是Kirchhoff叠前时间偏移适应性强、计算效率高、成本低的自身特点,该方法在油气勘探中发挥着重要作用.对于该方法的成像精确性的研究有着重大的科研和工业价值.本文利用弯曲射线方法计算走时,加入保幅权函数,结合去假频技术、MPI并行技术,以SEG三维盐丘模型和某区域三维实际资料为研究对象,实现三维保幅弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移.将该方法偏移结果与传统的叠前时间偏移方法偏移结果进行对比分析,结果表明:本文采用的方法主要有以下两方面的优越性:第一,引入了弯曲射线计算走时,实现了弯曲射线叠前时间偏移,提高了成像的精确性;第二,引入了保幅权函数,实现了保幅叠前时间偏移,提高偏移结果的信噪比.

弯曲射线走时计算方法在Kirchhoff叠前时间偏移中的应用

随着地震勘探的不断深入以及叠前偏移技术的快速发展,叠前时间偏移技术得到了广泛的应用并且在多个区块取得了良好的应用效果。而Kirchhoff积分法是目前在实际地震资料处理中应用最为广泛的一种叠前时间偏移方法。走时计算是Kirchhoff积分法叠前时间偏移中最重要的环节,然而传统的走时计算方法无法解决地下构造复杂的情况,因此,文中引入了基于层速度模型的弯曲射线走时计算方法,通过地下构造复杂的盐丘模型以及一块实际资料的处理结果对比,表明了基于弯曲射线走时计算方法的Kirchhoff叠前时间偏移方法和传统的Kirchhoff叠前时间偏移方法相比,不仅具有计算效率高、适应能力强的优点,而且在地下构造复杂的情况下使成像效果得到了较为明显的改善。

基于弯曲路径的混凝土超声层析成像及其改进

针对混凝土质量检测的特点,采用弯曲射线进行超声层析成像。首先建立波速分布的网格模型,并引入最短路径法进行射线追踪,然后采用联合迭代重建技术(SIRT)反演成像。为使算法适应弯曲射线,对SIRT的计算步骤进行调整,增加外层迭代,以便对修正后的路径进行下一轮反演;为提高反演精度,根据射线传播距离、幅度衰减、频率突变等信息建立和调整信号可信度系数,并依据该系数在求取网格慢度修正值时进行加权平均;为缩短计算时间,动态调整网格节点个数,并进行双向最短路径追踪。经过数值模拟及对混凝土基桩的实测,证明该方法在计算准确性和精度上有明显改进,计算速度也可以满足工程应用的需要。

一种精确射线层析成像方法及其应用

一种精确射线层析成像方法及其应用赵明阶，朱介寿（重庆南江地质工程勘察公司，重庆６３１１４７）（成都地质学院，成都６１００５９）众所周知，工程勘察对象多属于地下数十米至数百米范围，而在这层介质中，速度变化极其复杂，从而使得建立在直射线基础之上的反演方法...

视距传播中电磁波弯曲引起距离误差的探讨

对流层内的温度和压强随高度和时间不断变化,大气层中的折射率不等于1,视距传播的无线电波不再是直线而产生了弯曲效应,以至雷达测距产生误差,本文给出了我国一般气象条件下电波时延和射线弯曲引起的雷达测距误差。

三维地震资料叠前时间偏移应用研究

本文通过选取合适的叠前时间偏移软件,对两块三维地震资料进行偏移成像试验,验证叠前时间偏移中影响偏移成像效果的几个主要因素.该软件偏移算法的核心技术是弯曲射线偏移处理,这不同于工业界常用的直射线假设.偏移速度是偏移成像好坏的主要因素,通过迭代进行偏移、速度分析,使共成像点道集拉平,从而实现构造的准确成像;偏移孔径也是影响偏移成像的一个关键参数,其选取与成像目标层的倾斜角、深度、速度等有关;反假频参数对偏移成像效果有一定影响,是偏移中需要考虑的因素之一.

利用井间地震层析成像方法探测隐伏断层

针对目前隐伏断层探测中存在的技术难题,提出了在地面反射地震勘探初步确定的断点附近,用井间地震层析成像方法探测隐伏断层及其上断点的埋深。首先介绍井间地震技术的应用现状和井间地震层析成像的基本原理,并结合实例讨论了井间初至走时层析成像的野外数据采集和室内资料处理方法。芦花台隐伏断层的井间地震层析成像结果表明,采用弯曲射线追踪方法反演得到的跨芦花台隐伏断层的井间纵波速度结构图像与钻孔联合剖面揭示的断层特征相吻合。

大偏移距-深度比地震资料各向异性叠前偏移

松辽盆地中浅层属于陆相三角洲砂泥岩薄互层沉积，储层单砂体垂向厚度小、横向变化快，不同规模的断层使岩性识别问题复杂化，因此地震资料的准确成像和振幅保真成为岩性勘探的技术关键。由于常规克希霍夫积分法叠前偏移技术难以满足精细研究需求，研究了在大偏移距-深度比条件下考虑介质各向异性的三维叠前时间偏移方法，并在GPU系统下实现算法。在走时计算中，引入4次项和6次项解决大偏移距引起的时差，同时考虑介质的各向异性引起的走时差异；在积分加权函数中，考虑了射线方位角和地层倾角对振幅的影响。实际资料的处理效果证实，该方法在断面成像和振幅保真方面优于常规偏移方法。

改进层析算法在混凝土超声成像中的应用

混凝土质量超声CT检测中,为了对混凝土质量进行准确评估,对成像精度有很高要求,由于混凝土自身结构的不均匀性,经典算法很难满足高精度层析计算要求,容易导致检测结果失效。提出了一种基于混沌搜索和自然权函数的改进模拟退火算法,首先采用弯曲射线追踪方法确定最终路径,而后引入了混沌搜索和自然权函数对路径进行反演修正,改善模拟退火算法准确度,最后对结构进行层析计算和成像。数值仿真实验表明:改进算法计算结果更加准确有效,成像分辨力得到了明显改善。

克希霍夫叠前时间偏移走时算法应用效果评价

地震资料成像效果与走时精度有关,在克希霍夫叠前时间偏移中,通常有两种计算旅行时的算法,即直射线法和弯曲射线法,不同的旅行时算法成像精度有一定差别。直射线法根据均方根速度计算旅行时;弯曲射线法利用层速度模型计算旅行时,虽然考虑了速度的横向变化,但仍然假设炮点或成像点两侧的走时是对称的。非对称走时Kirchhoff叠前时间偏移算法中含有水平源像距的多次项以及关于速度的横向导数(非对称项),能够有效提高走时计算精度,从而改善地震波的聚焦效果。对3种旅行时算法从理论公式、对速度的适应性方面进行应用效果分析,并在SB地区实测,认为弯曲射线与非对称走时的速度建模较为相似,两者速度的适应性较好。横向速度相对变化较大时,直射线较非对称走时所需均方根速度偏高。在速度横向变化较小的平层,效果相当;在速度横向变化较大时,非对称走时算法计算精度较弯曲射线稍高,较直射线有较大优势;直射线走时算法对断点和断面的分辨率略低。

煤田三维地震采集处理解释一体化技术的应用研究

结合煤田地震勘探特点,以沁水煤田某大型矿井为例,研究地震采集、处理和解释一体化技术思路及实现方法,结果表明:基于时间连续、空间高密度的宽方位规则化数据采集是实现真正三维空间处理的基础;以弯曲射线叠前时间偏移为重点的资料处理技术,是一体化思路的核心,也是确保成果资料具有较高信噪比、分辨率和保真度的关键;在岩性和构造综合解释方面,充分利用相干滤波、谱分解、倾角探测等多地震属性解释特征,可以突出采区构造和微弱岩性异常的细节,从而提高地质成果精度。

层析成像静校正在新疆垭肯-阳霞资料处理中的应用

新疆垭肯-阳霞工区地表及近地表地震、地质条件复杂,存在较严重的静校正问题。该地区的地震资料并不适合高程静校正的应用,无法提高静校正计算的精度。弯曲射线模型的层析成像静校正技术可适应复杂的地表情况,在建立地表模型后计算出静校正量,然后对地震资料进行处理。该技术在新疆垭肯-阳霞工区的应用,消除了地表起伏对静校正的影响,提高了地震资料的信噪比和成像效果。