各向异性介质弹性多波高斯束正演模拟

射线类正演方法以其高效性和灵活性的特点,被广泛应用于地震勘探中.然而,普通射线类正演方法存在焦散区、阴影区和多值走时等问题,计算精度不够理想.为此,本文在传统的各向同性介质声波高斯束正演的基础上,推导了各向异性介质运动学和动力学射线追踪方程,发展了各向异性介质弹性多波射线追踪算法;并将该算法应用到高斯束正演模拟中,实现了一种各向异性介质弹性多波高斯束正演模拟方法.各向异性VTI介质断块和VTI介质复杂构造模型试算的结果表明:本文研究的方法能够对各向异性介质构造进行正演模拟,在保证计算精度的前提下,具有较高的计算效率,模型试算的结果说明了方法的有效性和正确性.

剖面三维地质建模及高斯射线束正演

提出了一种利用二维地质剖面构建三维块状地质模型的方法。该方法以用户编辑的二维地质剖面为输入,寻找地质块体的拓扑关系,自动构建以地质块体为单元的块状三维地质模型。在三维块状模型的基础上,研究了三维高斯射线束正演方法。这是一种快速的地震记录合成方法,它将波动方程和射线理论紧密结合起来,通过运动学射线追踪获取射线轨迹,通过动力学追踪来获取中心射线附近的高频能量分布,因而既能反映波的运动学特征,又能表现波的动力学特点,并且具有运算速度快、精度高等优点。

三维自适应斜井井间地震高斯束正演数值模拟

井间地震勘探中多为斜井或水平井,传统的射线追踪及波动方程正演方法在面对实际井间地震勘探问题时其计算精度和效率均不能满足要求.高斯射线束方法综合了射线追踪法和波动方程法的优点,不仅消除了波场的奇异性区域且有效地反映了地震波场能量的变化特征.三维斜井井间地震勘探时,应用高斯束法合成地震记录过程中存在检波点不共面的问题,此时构建一个合适的检波点平面进行高斯束合成地震记录就比较困难.基于此,本文提出一种基于炮点与检波点相对位置关系的自适应构建检波点平面的方法来解决三维斜井井间地震非共面检波点高斯束合成地震记录问题.首先介绍了检波点平面自适应构建的原理和三维井间地震高斯束合成地震记录的方法,最后,不同地震地质模型及实际资料试算的结果均验证了该方法可以很好的保留波场特征且波场分离效果良好,能够有效解决三维非共面斜井及复杂构造的井间地震正演问题,为后续的井间地震数据处理提供了准确依据.

斜井VSP高斯射线束正演方法

高斯射线束正演方法是一种将波动方程和射线理论相结合的方法,适用于复杂地质构造,与常规射线正演模拟方法相比,高斯射线束正演结果不仅包含了运动学变化信息,并且具有较合理的动力学变化特征,不存在盲区问题。文中针对理论和实际正、逆断层模型,开展了斜井VSP观测方式下的P波波场正演模拟,探讨了采用斜井VSP高斯射线束正演方法模拟波场的断层异常特征及其识别问题,结果表明该方法可有效解决因盲区造成的运动学信息不完整及波场振幅保真问题,其运算速度相比波动方程有限差分法提高了100倍以上。

井间地震逆高斯束共反射点叠加成像（英文）

为了解决地下复杂微小构造的精细勘探问题,使用基于高斯射线束理论的逆高斯束叠加成像方法对井间地震反射波进行成像研究。井间地震常规射线类叠加成像方法由于覆盖次数受到限制,构造复杂区精细成像质量欠佳,而以波动方程为基础的井间地震偏移方法的成像时效性不高。本文方法借鉴高斯束合成地震记录的思想,将共炮集地震数据逆高斯束分解成共反射点道集数据,然后选取合适的面元进行共反射面元数据叠加,实现了井间地震逆高斯射线束共反射点叠加。与传统的VSP-CDP叠加成像方法相比,成像范围更加广泛,且适应复杂地质构造。该方法不仅能够对二维井间地震勘探资料进行成像,针对三维井间地震资料采用基于宽线处理思路的逆高斯束叠加成像方法仍可以处理复杂构造及斜井成像问题。理论模型及实际资料试算验证了本文研究方法的有效性与稳健性。

三维井间地震高斯射线束正演

使用高斯射线束方法对三维井间地质模型进行波场正演,解决三维井间地震复杂构造波场识别问题.正演模拟时将每一个检波点与炮点拟合出一个接收平面,使得每一个检波点处的能量都由其接收平面上检波点的有效半宽度范围内所有射线能量高斯加权.高斯束正演具有地震波动力学特征且能够有效解决复杂构造盲区问题,同时保持波场的相对振幅特征,因而适用于不同地质构造模型.比较三维井间地震逐段迭代正演方法,高斯束正演克服了复杂地质模型的盲区与动力学特征问题;并且高斯束正演时反射点的分布范围广,大大提高了反射波成像精度.应用三维井间地震高斯束正演方法对X地区进行波场正演,结果表明该方法可以有效分辨波场特征,为进一步地震数据处理提供准确依据.

地震照明分析技术在深海地震数据采集设计中的应用

中国南海北部陆缘深水海域是形成大型油气区的有利区域。但由于该区水深急剧变化,峡谷纵横,构成了海底崎岖的地形地貌带,给该区的油气勘探带来了困难。本文利用高斯射线束地震波正演模拟方法,研究了南海白云凹陷深水崎岖海底区地震波对地下目的层的激发照明以及检波器接收照明能量的分布特征。针对不同接收缆数、不同排列长度及不同激发方向对海底崎岖界面和深部目的层的激发与接收照明能量的模拟分析,初步认识崎岖海底和下伏目的层地震波能量的分布特征,以及不同观测系统参数对地震采集能量的影响程度,为南海崎岖深海区地震采集参数设计提供了依据。

深水崎岖海底区不同采集方向地震波照明能量分布特征研究

深水陆坡区水深急剧变化,峡谷纵横,水道复杂,形成了崎岖的海底地形地貌,严重影响到其下伏地层的地震成像,并造成地震剖面上构造形态的畸变。以南海北部白云深水区崎岖海底地貌为基础,利用高斯射线束正演模拟方法,对深水崎岖海底界面、深水崎岖海底下伏水平界面和浅水崎岖海底下伏水平界面等3个概念模型进行了地震波的激发照明与接收照明的能量分布特征研究,其结果可为深水崎岖海底地区地震采集设计提供指导。

地震波场射线类正演模拟方法对比

射线类正演方法以其高效,灵活的特点,在复杂地区的勘探中发挥着非常重要的作用.常规射线正演方法只考虑地震波的运动学特征,精度较低,且对复杂构造适应性较差;高斯射线束正演方法作为常规射线正演方法的一种改进,同时考虑地震波的运动学和动力学特征,且无需两点射线追踪,兼具计算效率和精度;菲涅尔束正演模拟进一步从波动理论角度对高斯射线束的有效半宽度进行了限制,改进了波场模拟的精度和稳定性.对三种射线类正演模拟方法进行理论解剖和分析,在高斯射线束正演方法的基础上,用第一菲涅尔带半径约束高斯束束宽实现了菲涅尔束正演算法.基于理论模型和实际模型,对三种射线类正演方法和波动方程有限差分法进行对比分析,结果表明高斯射线束正演方法具有较高的计算精度;菲涅尔束正演方法更加稳定,精度更高,更接近于波动方程有限差分方法.高斯射线束和菲涅尔束均具有较高的计算效率,适合于对波场模拟精度不高但对运算效率有较高要求的应用环境.