ESMODEL层析反演在沙漠区地震采集中的应用

本文提出采用ESMODEL折射波层析反演技术,可以获得更可信更精确的近地表模型。通过实际资料处理证实,该技术反演的近地表速度模型精度高,不仅有效解决了中、长波长静校正问题,而且有效指导了炮点井深设计,提高了野外地震采集施工质量和效率。

ESMODEL层析反演静校正方法应用研究

静校正处理是地震资料常规处理中的一个关键环节,主要用于解决近地表低降速带等导致的静校正问题。在复杂近地表地区,静校正处理的好坏直接影响到地震资料的最终成像质量。本文简要阐述了ESMODEL折射波层析静校正方法基本原理,探讨了ESM0DEL静校正技术在实际地震资料处理应用中的几个关键点,并总结了ESMODEL静校正方法的适应性条件,为更好的理解和使用ESMODEL静校正技术提供了有力的实践指导。实际资料处理表明,ESMODEI静校正方法对于复杂地表,特别是低速带厚度与速度横向变化比较剧烈情况下的复杂近地表地区,均具有显著的处理效果。

湖南省大区域三维水汽层析反演及降雨预报应用

水汽是地球大气的重要组成部分,虽然在大气总量中仅占据很小的比例,但在时空上变化显著,且在灾害性天气的形成和演变中发挥着重要作用。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)层析技术可有效获取高精度、高时空分辨率的水汽三维分布,已成为当下GNSS气象学的一个研究热点。基于卫星探测技术能够获取大范围的水汽图像,尤其是地球静止卫星兼具空间覆盖范围广和时间连续性高的优点,使其成为水汽监测研究的重要数据源。基于融合风云4A水汽产品和GNSS观测数据的层析模型,利用湖南省连续运行基准站(Hunan Continuous Operation Reference Station,HNCORS)观测数据进行水汽层析实验,获取了湖南省高时空分辨率的大气水汽密度三维分布场,验证了该技术可有效提升水汽密度场的反演精度;基于层析水汽产品构建了多参数神经网络降雨落区预测模型,进一步挖掘层析技术在降雨预测中的应用潜力。该研究将促进暴雨等灾害天气监测预判能力的提升,对水利工程洪水监测具有重大现实意义。

基于声波测井资料的波动方程走时层析反演速度建模

地震勘探目标逐渐由浅层(<2000 m)转向中深层(2000~3500 m),高精度速度建模是实现精确地震成像的关键手段之一.目前,初至波或早至波速度层析建模方法已较为成熟,然而对深层速度建模更为重要的反射波层析建模方法依然面临走时拾取困难及计算量大等难题.针对当前中深层走时层析速度建模方法面临的难题,本文提出了一种基于声波测井资料的波动方程全波走时层析速度建模方法及策略.该方法首先通过早至波层析反演获得浅层及大尺度速度信息;其次,通过提取初次成像剖面的构造倾角信息,利用声波测井资料进行稀疏反演,进一步获得更高精度的速度模型;最后,以此为初始模型,进行全波层析反演获得最终偏移速度模型.数值结果表明,本文所提出的速度建模方法及策略不仅可以避免传统反射波层析建模方法因采用Born近似反偏移所带来的大计算量问题,且大幅提高了中深层速度建模的精度,进而能有效地提高中深层复杂构造区域的地震成像质量.

基于三维初至波层析反演的莺歌海盆地浅层气云速度精细刻画

针对莺歌海盆地L气田受浅层气吸收衰减的影响,地震数据处理过程中,利用速度拾取或反射波层析等常规方法建立的浅层气云区速度不准,造成浅层气下覆地层同相轴下拉,影响构造解释与储层预测的问题。本文提出了一套基于三维初至波旅行时层析速度反演的解决方案,并对莺歌海盆地L气田实验工区内的三维地震数据进行了处理试验。结果表明:该方案能够比较准确地求取浅层气云区的速度模型,速度精度较常规方法提高9%~15%。用此速度模型进行深度偏移成像,偏移成像道集同相轴平整,偏移叠加剖面成像改善明显,浅层气下覆地层同相轴得到恢复,较好地消除了地震剖面上浅层气下覆地层同相轴下拉现象,为构造解释与储层预测等后续研究提供更加了可靠的地震资料。

声波测井曲线约束层析反演在复杂构造区叠前深度偏移中的应用

文章针对GY地区小微断层发育,断层两侧速度变化异常导致成像难的问题,采用测井曲线约束的层析反演速度建模技术,融合测井数据构建初始速度模型能有效改善地震数据的频谱范围、提升反射数据精确度及增强信噪比,弥补传统方法的不足,深化处理解释一体化技术,提高研究区断阶带间小微断层的成像精度,精准定位潜在油储构造,减少勘探风险,为油气田勘探开发的可持续发展提供有力支撑。

消除全局层析反演累计误差的反向递推方法

常规层析反演方法基于地震偏移成像道集剩余曲率计算深度误差,忽略了深度误差自上而下的积累,随着深度的增加,累计误差也随之增加,且速度更新后对应叠前深度偏移剖面的层位深度也会改变。从道集曲率深度误差积累的原理出发,提出一种从下至上逐层消除累计误差的递推方程,并根据深度残差来更新之前拾取的层位。根据角度域共成像点道集的剩余曲率来计算剩余时差,利用斯奈尔定律推导出相邻层位入射角与层速度的关系,计算每一层与上一层入射角的对应关系,消除该层的累计误差并更新层位深度。模型测试与实际资料应用结果表明,该方法可行有效,与常规层析反演方法相比较,有效改善了速度模型整体的精度并提高了反演效率,为后续叠前深度偏移成像提供了可靠的速度模型。

初至层析反演技术在城市地质活动断裂调查中的应用

利用回折波法建立初始模型,通过菲涅耳带层析成像方法进行迭代。假设初至波在水平地表和垂向连续介质中以回折波的方式传播,使用勒让德多项式拟合初至曲线,利用Gauss-Legendre积分公式计算回折波的回折点深度和速度。初至层析反演成像处理在城市地质活动断裂调查中有两个主要目的:层析反演的静校正应用于叠加成像,清晰显示活动断裂的特征;提供准确的表层速度模型,确定活动断裂上下盘的速度异常带位置。只有同时实现这两个目的,初至层析反演技术才能被确认为适用的解决方案。利用城市地质地震勘探数据进行初至层析反演成像,获取0~200 m深度的地层结构,反演结果较清晰地反映了表层速度结构的横向变化和异常体的分布情况,叠加成像剖面能够准确识别断层位置,反演的结果明确揭示出多个断层的位置和走向,为城市规划和地下空间建设提供了参考依据。应用实例表明,初至层析反演技术是一种应用于城市地质活动断裂调查中的可靠技术手段,具有广阔的应用前景。

基于走时层析成像的全波形反演算法识别混凝土内部缺陷

该文提出一种基于走时层析成像的全波形反演算法并应用于混凝土构件内部缺陷位置和尺寸识别。通过多个数值算例进行验证,结果表明:基于走时层析成像的全波形反演算法不仅能够较好地识别混凝土板内部缺陷的具体位置和尺寸大小,而且其成像精度相对于既有的走时层析成像算法也有较大的提升。

电容层析成像技术应用于低温流体反演成像的研究现状

高精度实时测量不同重力阶段贮箱内低温推进剂剩余量、空间分布以及低温两相流状态,已成为太空探索和安全储运的关键技术之一。电容层析成像(ECT)技术能非接触、实时和准确地反演重建贮箱内液体相分布图像。但相比于室温流体,低温流体液气介电常数比要小1个数量级以上,介电常数对压力和温度更敏感,ECT反问题方程病态性极强,电容测量噪声大且分辨率要求更高,传统基于灵敏场的反演算法难以达到实时和准确的反演要求。因此基于ECT的低温流体反演成像相比于室温流体如水-空气或油-空气,技术挑战更大。本文总结了国内外应用于低温流体ECT反演成像的算法以及系统的研究进展,有助于相关研究者全面了解研究现状和发展方向。

约束层析反演及其在地震速度计算中的应用

由于广义线性反演的局限性,由旅行时残差,层析反演无法同时准确反演速度值和界面几何形态。提出了一种以已知速度信息作为约束条件,从浅到深分层约束反演地震速度的方法。该方法以微测井资料对小折射初至波进行约束层析反演,获得比较准确的极浅层速度场;以得到的极浅层层速度和低降速带资料约束大炮初至波层析反演,得到了精度更高的近地表速度模型和静校正量;以静校正计算中用充填速度替换低降速带后获得的速度模型,作为浅层反射波层析的初始约束条件,可提高浅层偏移速度建模精度;用VSP、地球物理测井速度约束反射波层析反演,得到精度更高的中深层偏移速度场。实际资料处理结果表明,该方法明显提高了层析反演精度,获得了更准确的速度场,改善了叠前偏移成像效果。

利用基于模型的层析速度反演进行低幅度构造成像

基于层位的层析反演在低信噪比地区无法进行层位解释,在划分速度界面时也无法保证模型精度,局限性较大;基于网格的层析反演不容易收敛到实际速度模型,且模型没有地质意义的约束,有时会产生不符合地质规律的反演结果。为此,基于模型的层析反演方法,借鉴了层位约束和全局反演优点,以地质层位为基础建立模型,在横向上沿地质层位网格进行参数更新,在纵向上层位间网格更新尺度随着模型的地质层位而变化,既解决了薄层速度建模问题,又能得到精准的高、低频速度分量和各向异性参数。其次,基于模型的层析反演将模型中地质层位的深度作为一个变量纳入层析反演数据空间,可以同时反演速度结构与反射点位置(或反射层深度),具有更高的反演精度。将基于模型的层析反演方法应用于YM工区实际资料,并通过各向异性叠前深度偏移处理,提高了速度模型精度,解决了该区低幅度构造成像问题。

VTI介质各向异性参数层析反演策略与应用

随着宽方位和全方位采集方法的广泛应用,地震数据处理中更多地使用大炮检距数据,而地下介质的各向异性往往对大炮检距数据影响较大,导致成像精度降低。此外,现阶段各向异性偏移算法发展迅速,但是各向异性参数建模技术还相对滞后。为此,在前人研究的基础上,采用P-SV波分离的射线追踪方法,为层析反演提供准确的旅行时和射线路径等信息,通过推导VTI介质层析矩阵的形式,介绍同时迭代重建方法,重点分析VTI介质的三个各向异性参数对不同角度的敏感性,并制定基于角度约束的三参数顺序反演策略。模型试算和实际资料处理结果表明,成像深度恢复到真实位置,提高了与井数据的匹配度,能较好地适应复杂构造。

基于立体层析反演的偏移速度建模应用研究

立体层析反演方法是一种可以同时反演反射点深度、反射层局部倾角与速度结构的层析反演方法。该方法在实践中最大的特色是数据空间的分布可以是稀疏的、不连续的,因此完全克服了传统反射层析中数据空间拾取困难这一问题。该方法重新定义了层析反演的数据分量和模型分量,使得数据的提取不再需要沿着连续的层位进行。除地震波走时之外,炮、检点位置与炮、检点处射线的局部传播方向也被用来约束速度模型。将该方法应用于南海某二维深水地震数据,基于倾斜叠加能量谱对炮、检点处的局部传播方向实施交互拾取获得了可靠的立体层析数据空间,将其输入立体层析反演算法获得了可靠的偏移速度模型,证明了立体层析反演方法的稳定性和可靠性。

初至波表层模型层析反演

针对地震勘探中的复杂地表问题 ,本文提出了一套地震初至波表层模型层析反演方法。该方法是利用地震波射线的走时和路径 ,反演介质速度结构的一种高精度的反演方法。它利用地震直达波、辶回折波、折射波以及三者组合的初至波和层析反演方法具有的纵、横向变速优势 ,实现适应速 度任意变化的复杂表层模型反演。理论模型与实际资料的反演结果表明 ,其效果显著。

地震层析成像反演中3种广义解的误差分析与评价

在地震波速度和地震波 值层析成像中，对于非线性反演问题解的可靠性研究非常重要．为了讨论ＡＲＴ（ＡｌｇｅｂｒａｉｃＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）、ＳＶＤ（Ｓｉｎｇｕｌａｒ ＶａｌｕｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＬＳＱＷ（ＬｅａｓｔＳｕａｒｅ）３种方法的算法稳定性以及反演效果，本研究将这３种算法用于求解非常病态问题和一般稳定问题，根据数值计算结果，分别给出了在非常病态问题和一般稳定问题中３种算法的相对误差及其算法稳定性评价．进而针对３种算法在同一地质模型上的速度成像结果进行了比较，为地震层析成像反演效果分析提供了定量参数．

层析反演静校正

表层模型层析反演是一种非线性模型反演技术,它利用地震初至波射线的走时和路径反演介质速度结构,不受地表及近地表结构纵横向变化的约束。根据正演初至时间与实际初至时间的误差,修正速度模型,经反复迭代,最终达到要求的误差精度。求取静校正时采用射线法计算炮点到检波点的旅行时,从而得到基准面校正量。

基于微测井分步约束的近地表速度层析反演

在复杂地表区,由于采集资料的限制,基于初至波层析反演建立的近地表速度模型缺少极低速度信息,不能彻底解决长波长静校正问题。为此,根据研究区实际情况,提出了综合微测井数据和初至信息分步约束的近地表速度层析反演方法。首先利用微测井和近炮检距初至信息反演准确的低速层速度v_0,然后利用微测井和中、远炮检距的初至信息,以反演的v_0为约束,反演精确的低、降速层速度v_0和v_1。在约束过程中,通过自适应算法求取权系数。联合微测井数据和初至信息,采用分步约束的初至波层析反演可以大幅提高近地表速度模型的反演精度。准噶尔盆地达10井区三维地震数据处理结果展示了该方法在解决长波长静校正问题时的优势。

电阻率层析成像法探测滑坡面正演模拟与反演成像研究

滑坡灾害已成为危及人民生命财产安全的重大问题,确定滑坡体和滑坡面的分布是滑坡治理的关键因素,电阻率层析成像法因对物性差异的界面响应敏感,被广泛应用到滑坡面的探测中。首先,对现有的滑坡地电模型进行概化,得到了4种常见的滑坡的简化模型;其次,针对不同类型的滑坡,采用有限元方法进行了系统的数值正演研究,得到了层析成像法探测滑坡面的响应特征,提出了不同类型滑坡面的快速识别方法。然后,采用最小二乘法开展了反演研究,总结了层析成像法探测滑坡面的反演成像规律,结合数值正演的响应特征,提出了层析成像法探测滑坡面的异常识别特征。最后,在山东沂源西里镇滑坡进行了层析成像法探测,成功探明了滑坡面的分布,表明了层析成像法探测滑坡面是行之有效的,为滑坡的治理方案设计奠定了基础。

地壳三维结构的层析成像方法──爆炸和地震资料的联合反演

给出了利用人工爆炸和天然地震资料联合反演获得地壳三维速度结构层析成像的理论和方法．地壳速度结构被看作是空间坐标的连续函数，而不事先把速度模型参数化，从而避免了不同的参数化过程对反演解带来的不确定影响．给出了把两类资料联系在一起的积分核的具体表达式．用文中的方法处理了唐山滦县地区的实测资料，获得了该区中、上地壳三维结构的层析成像结果．并与仅用人工地震资料所获得的结果做了对比．