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基于波动方程正演的地震观测系统设计

石油地球物理勘探 2008年第2期43卷 134-141,121-122+246页

作者：李万万北京市海淀区学院路中国地质大学北京100083

常规地震观测系统设计方法基于地下水平层状介质及共中心点(CMP)覆盖的假设,通常不能适应复杂构造情况。基于射线的地震波照明分析方法存在高频近似和射线理论本身的缺陷,在复杂目标区的精度很低。本文从波动方程正演出发,提出了一种面... 详细信息

常规地震观测系统设计方法基于地下水平层状介质及共中心点(CMP)覆盖的假设,通常不能适应复杂构造情况。基于射线的地震波照明分析方法存在高频近似和射线理论本身的缺陷,在复杂目标区的精度很低。本文从波动方程正演出发,提出了一种面向目标的地震观测系统设计方法,该法基于地质—地球物理模型,采用双程声波方程交错网格高阶有限差分法计算地震波照明度。文中针对冀中地区复杂断块模型进行了面向目标的地震观测系统优化设计,并重点探讨了检波器排列间距对成像质量的影响,得出以下认识:①复杂断块构造引起地震波传播能量的非均匀分布,局部目标成像质量优劣与目标体上的照明度强弱存在一一对应的关系。②在震源相同、检波器排列间距不同时,双向照明强度变化很明显,依此可以确定针对目的层段的最佳检波器间距。③对同一倾斜界面CRP点而言,沿倾斜方向随着CRP点的不同,不同位置炮点的双向照明强弱的变化规律不同;水平目标层面震源照明和倾斜目标层面震源照明的地表接收能量分布不同,能量强弱与偏移成像结果一致,由此可以确定地面最佳炮点或检波点分布范围。④道间距、排列长度的变化对地震波成像振幅和分辨率有明显影响;利用点扩散函数(或分辨函数)可以评价地震成像质量和分辨率,还可确定最佳检波器间距、排列长度等采集参数。实践表明,文中方法用于面向目标的地震观测系统优化设计是可行的。

关键词：波动方程正演地震波照明采集参数设计共反射点点扩散函数

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波动方程正演在地震采集设计中的应用

石油天然气学报 2011年第8期33卷 69-72,4+3页

作者：高文博朱峰段天友王文攀朱运红油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北荆州434023 江苏油田物探处江苏扬州225007 东方公司塔里木经理部物探方法研究所新疆库尔勒841000

针对日益复杂的勘探采集对象,利用已有的地震、地质资料,结合地震反演建立合理的地下地质模型,运用波动方程正演技术设计地震采集观测系统,寻找最佳的采集方法。利用波动方程正演技术不仅可以提高解决复杂勘探目标采集的能力,而且能避... 详细信息

针对日益复杂的勘探采集对象,利用已有的地震、地质资料,结合地震反演建立合理的地下地质模型,运用波动方程正演技术设计地震采集观测系统,寻找最佳的采集方法。利用波动方程正演技术不仅可以提高解决复杂勘探目标采集的能力,而且能避免盲目试验的巨大浪费。通过对该项技术整个过程的介绍和研究,提出相应的技术要求、方法和对策。

关键词：地震采集复杂构造波动方程正演观测系统地质模型

一种基于部分分式展开的隐式有限差分波动方程正演方法（英文）

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Applied Geophysics 2023年第4期 364-373+668页

作者：宋建勇曹宏卢明辉杨志芳胡新海李红兵晏信飞中国石油勘探开发研究院

网格离散造成的数值频散是限制有限差分数值模拟精度的关键问题。隐式高阶有限差分算子随着差分阶数的增加能迅速地逼近理论精度，但是涉及带状矩阵的求解导致计算效率较低。本文基于平面波理论，推导一种在波数域部分分式展开的低阶隐... 详细信息

网格离散造成的数值频散是限制有限差分数值模拟精度的关键问题。隐式高阶有限差分算子随着差分阶数的增加能迅速地逼近理论精度，但是涉及带状矩阵的求解导致计算效率较低。本文基于平面波理论，推导一种在波数域部分分式展开的低阶隐式差分算子(PFIFD)来逼近理论算子精度。这种算子将常规的多对角矩阵表示成不同方向上多级并联的三对角线性矩阵，简化了稀疏线性方程组求解的复杂程度。同时利用追赶法求解三对角矩阵线性方程组，提高了隐式差分正演中计算空间偏导数方法的计算效率。频散分析和数值模拟结果表明，与其它方法比较，在保持相当的计算效率下，本文提出的方法能够更好地提高数值模拟的精度。

关键词：部分分式展开低阶隐式有限差分波动方程正演

基于波动方程正演的倾斜地层VSP走时差异分析

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中国海上油气 2014年第2期26卷 20-23页

作者：郭军沈章洪中海石油(中国)有限公司天津分公司

VSP时深关系是构造圈闭勘探中联系时间域地震剖面和深度域钻井、测井资料的桥梁,大量基于偏移地震剖面的岩性圈闭勘探实践使得VSP时深关系曾经被忽视的精度问题暴露出来,时深标定者的"拉伸"操作也常常被质疑。针对地层倾斜这一影响地震... 详细信息

VSP时深关系是构造圈闭勘探中联系时间域地震剖面和深度域钻井、测井资料的桥梁,大量基于偏移地震剖面的岩性圈闭勘探实践使得VSP时深关系曾经被忽视的精度问题暴露出来,时深标定者的"拉伸"操作也常常被质疑。针对地层倾斜这一影响地震波传播路径从而影响VSP传播时间的因素,研发了波动方程正演分析工具,实现了地层倾角对VSP传播时间影响的定量分析,并在渤海锦州M油田取得了良好的应用效果,从而为陡倾角地区时深标定工作中合理拉伸量的确定提供了参考依据。

关键词：波动方程正演 VSP 倾斜地层时深关系

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波动方程正演在地震勘探设计中的应用

教育教学论坛 2013年第13期 85-88页

作者：丁大伟柳溪李宏河北涿州石油物探学校河北涿州072750 华北油田地球物理勘探研究院河北任丘062552

随着地震勘探程度的提高,勘探难度逐渐增加,勘探精度要求越来越高,针对地质目标的采集方法研究越来越重要,利用现有的地震资料,结合地震反演建立合理的地质模型,运用波动方程正演技术设计地震勘探采集方法,研究偏移成像效果,分析采集结... 详细信息

随着地震勘探程度的提高,勘探难度逐渐增加,勘探精度要求越来越高,针对地质目标的采集方法研究越来越重要,利用现有的地震资料,结合地震反演建立合理的地质模型,运用波动方程正演技术设计地震勘探采集方法,研究偏移成像效果,分析采集结果能否达到地质目标的需求,通过反复模拟处理分析,优化观测方案,使得最终确定的采集方法能够解决地质问题,获得高质量的地震资料,减低勘探风险。

关键词：地震勘探波动方程正演模拟采集地质模型

三维非规则观测系统波动方程正演与照明方法研究

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三维非规则观测系统波动方程正演与照明方法研究

基于波动方程正演模拟的龙门山前陆冲断带构造解释研究

2023年中国地球科学联合学术年会

作者：余新皓卞爱飞倪宇东姜福豪

地震勘探中的地震数据成像质量依赖于观测系统照明特性。数据采集成本与观测系统照明均受观测系统布设方式影响。通常可以根据特定的照明优化准则来辅助观测系统设计及优化。地震正演是地震照明、成像与反演的基础。常用的地震正演方法... 详细信息

地震勘探中的地震数据成像质量依赖于观测系统照明特性。数据采集成本与观测系统照明均受观测系统布设方式影响。通常可以根据特定的照明优化准则来辅助观测系统设计及优化。地震正演是地震照明、成像与反演的基础。常用的地震正演方法为射线近似法与波动方程直接数值解法两大类。波动方程直接数值解模拟精度高,实际应用中通常需要使用规则、等间距离散化网格进行波场外推与波场快照存储,以便提高计算与存储效率。实际观测系统非规则布设时,无法保证炮检点精确加载于预设的规则网格点,规则网格点较为稀疏时,易产生较大空间误差,对后续工作产生不利影响。

关键词：波动方程正演非规则照明分析

来源： cnki会议评论

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基于波动方程正演模拟的龙门山前陆冲断带构造解释研究

作者：姜宁宁成都理工大学

学位级别：硕士

我国前陆盆地油气富集程度高,是当前油气勘探的重要领域。但前陆冲断带复杂的山地地表条件,往往造成地震勘探资料品质差、构造特征不清,地震解释存在严重的多解性。地震波正演模拟是识别冲断带构造波场特征的有效手段,可以为地震资料解... 详细信息

我国前陆盆地油气富集程度高,是当前油气勘探的重要领域。但前陆冲断带复杂的山地地表条件,往往造成地震勘探资料品质差、构造特征不清,地震解释存在严重的多解性。地震波正演模拟是识别冲断带构造波场特征的有效手段,可以为地震资料解释提供一定的解释依据。本文目的是通过地震波场的正演模拟,为前陆盆地冲断带的复杂构造解释提供可靠的构造模式,降低冲断带复杂构造精细解释过程中的多解性,从而助力龙门山前陆冲断带的油气勘探。本文从龙门山前陆冲断带地震资料解释的角度,围绕冲断带构造建模及正演模拟,主要阐述了以下四个方面的内容:首先,研究了龙门山前陆冲断带广泛发育的区域构造样式。在充分研究与认识构造发育特征、变形机理的基础上,通过对山前带地震资料的构造解释,分析了龙门山前陆冲断带发育的主要构造样式。其次,以构造样式分析为基础,综合多元信息建立正演模型。构造模型建立在区域地质构造样式解析的基础上,依靠地震资料解释完成。速度模型以叠前时间偏移剖面,通过层速度充填法完成正演模型构建。构造模型检验与完善,主要是通过平衡地质剖面、综合地球物理资料及地震正演模拟等技术验证其合理性。再次,开展前陆冲断带构造正演模拟实验。对中坝地区高陡逆冲推覆构造进行正演模拟计算、数据处理。克希霍夫叠前时间偏移处理的结果可以用来有效地对比分析复杂地震波场。通过正演实验参数的调试及模型的迭代多次修改,成像效果得到明显改善。最后,分析了冲断带构造解释中正演模拟及叠前时间偏移的应用效果。通过构造解释方案开展正演模拟,对比分析了冲断带构造正演模拟结果与实际剖面的波组特征。经过两次解释方案和模型的修改,优选出了最合理的地震解释模式。叠前时间偏移处理结果显示,相同构造样式的解释模式,细节部位对成像效果也会有很大影响。

关键词：龙门山前陆盆地逆冲断裂带构造解释波动方程正演有限差分法

波动方程正演模拟和波场照明在长岭断陷长深40井区块的应用

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石油工业计算机应用 2022年第1期30卷 64-67页

作者：蔡培蓥东方地球物理公司大庆物探二公司

长岭断陷长深40井区块地下构造复杂,小断层发育。以往勘探主要针对中浅层采集,观测系统设计方法是基于地下水平层状介质及中心点覆盖的假设,不能适应复杂构造情况,采集的资料深层信噪比低,构造成像精度差,为此,依据“两宽一高”技术,构... 详细信息

长岭断陷长深40井区块地下构造复杂,小断层发育。以往勘探主要针对中浅层采集,观测系统设计方法是基于地下水平层状介质及中心点覆盖的假设,不能适应复杂构造情况,采集的资料深层信噪比低,构造成像精度差,为此,依据“两宽一高”技术,构建逼近本区实际复杂构造模型,在原有观测系统设计分析技术基础上引入波动方程正演模拟和波场照明分析技术,从而优化观测系统参数,满足深层复杂构造成像和层间断裂识别需求,提高地震资料品质。

关键词：波动方程正演波场照明观测系统设计

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波动方程正反演及潜山储层地震响应特征研究

波动方程正反演及潜山储层地震响应特征研究

作者：钟雨成都理工大学

学位级别：硕士

当前我国的油气藏勘探逐渐进入隐蔽性油气藏勘探阶段,潜山油气藏具有很大的勘探前景,潜山油气藏是当前隐蔽性油气勘探的一个热点、重点、难点。由于受到复杂的地质作用,潜山储集层非均质性强,潜山油气藏多呈不规则的块状分布,其地震响... 详细信息

当前我国的油气藏勘探逐渐进入隐蔽性油气藏勘探阶段,潜山油气藏具有很大的勘探前景,潜山油气藏是当前隐蔽性油气勘探的一个热点、重点、难点。由于受到复杂的地质作用,潜山储集层非均质性强,潜山油气藏多呈不规则的块状分布,其地震响应特征复杂多变。为了更好的指导潜山储层的预测工作,就需要对潜山储层地震响应特征进行分析总结。波动方程正演模拟是研究、了解地震波场传播规律的一种有效手段,它是地震勘探的基础,同时波动方程正演也是地震反演的基础。波动方程正演模拟在识别解释陷阱、验证解释方案、提高地质规律认识等方面都有重要的应用。以正演模拟为基础,进行潜山裂缝、不同岩性及物性储层的地震响应特征的模拟、分类、识别和总结,能够提高对潜山储层复杂波场响应特征及传播规律的认识,进而指导潜山储层的解释及储层预测工作,提高潜山储层预测的精度。波动方程反演,适合反演复杂构造的地下介质参数,它从波动方程模拟出发,充分利用地震记录中所包含的运动学和动力学信息,可直接从地震数据中反演相关介质参数,从而减少了常规叠前或叠后反演对地震数据更多的处理要求而引起的地震信号畸变。一方面波动方程反演可为构造解释与储层预测提供准确的物性参数,在油藏描述、岩性勘探和开发地震研究中起着重要的作用。另一方面,波动方程反演在提高潜山成像精度方面也起着至关重要的作用。本文基于《渤海潜山地震勘探有利储层预测方法研究与应用》课题,在总结前人的研究成果基础上,首先系统推导并编程实现了声波、弹性波、粘弹性介质、横向各向同性介质(TI介质)的二维波动方程正演;编程实现了弹性波叠前逆时偏移、声波叠后逆时偏移和二维时间域弹性波波动方程反演。在反演方法中提出和采用了一种新的梯度计算公式,使计算精度和计算效率都有所提高。通过模型试算验证了所采用方法的正确性,并将相关方法应用到了渤海潜山储层的地震响应特征的研究中,结合实际资料,总结了8种类型潜山地震波场规律及响应特征,并就裂缝对潜山储层地震响应特征的影响进行了重点研究,为进一步认识裂缝性潜山储层的地震响应特征提供了理论依据,具有重要的理论和实用价值。

关键词：波动方程正演波动方程反演潜山储层地震响应特征