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vti介质中的地层弹性参数反演

世界地质 2001年第4期20卷 396-401,416页

作者：杜丽英彭苏萍杜丽娟王永丰中国矿业大学资源工程系北京100083 辽河石油勘探局地球物理公司辽宁盘锦124010 吉林油田勘探开发研究院吉林松原131212

在ＶＴＩ介质中,用非双曲线可以很好地近似Ｐ—Ｐ波中长排列情况下的旅行时;而对于Ｐ－ＳＶ波来说,应用非双曲线却不能很好地近似Ｐ－ＳＶ波的旅行时。对Ｐ－Ｐ波、Ｐ－ＳＶ波的旅行时进行三项泰勒展开时,它们的系数却包含了地震波的各... 详细信息

在ＶＴＩ介质中,用非双曲线可以很好地近似Ｐ—Ｐ波中长排列情况下的旅行时;而对于Ｐ－ＳＶ波来说,应用非双曲线却不能很好地近似Ｐ－ＳＶ波的旅行时。对Ｐ－Ｐ波、Ｐ－ＳＶ波的旅行时进行三项泰勒展开时,它们的系数却包含了地震波的各向异性信息及其垂直速度信息,这为地震波的弹性参数反演提供了基础。实验分析表明,在中等排列长度下可以精确地得到Ｐ—Ｐ波、Ｐ—ＳＶ波旅行时的三项泰勒展式系数,从而可以精确地进行地层弹性参数反演。

关键词： vti介质长排列旅行时各向异性垂直速度 Thomsen参数地震波

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复杂地表vti介质正演模拟方法研究

复杂地表VTI介质正演模拟方法研究

作者：王嘉骏中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

在地震勘探过程中,地形起伏是普遍存在的。复杂的地表构造给地震勘探带来了诸多难题,消除地表起伏对地震资料的影响一直以来都是地震勘探中难以克服的一个问题。剧烈的地形起伏会对地震波的传播模式产生非常大的影响,它会造成体波与面... 详细信息

在地震勘探过程中,地形起伏是普遍存在的。复杂的地表构造给地震勘探带来了诸多难题,消除地表起伏对地震资料的影响一直以来都是地震勘探中难以克服的一个问题。剧烈的地形起伏会对地震波的传播模式产生非常大的影响,它会造成体波与面波的散射和绕射、各种波型之间的相互转换、波形发生畸变,使波场变得更加丰富和复杂,给静校正等后续处理工作带来很大的困难。同时,真实的地下介质是各向异性的。如果采用基于各向同性介质的地震数据处理方法来处理各向异性介质的地震资料,就会导致地震分辨率降低,造成地震成像误差。因此,开展地震各向异性研究是地震学家认知地球介质、进行地震学研究的发展趋势。贴体网格作为一种“边界拟合”网格,能够有效的减弱起伏地形造成的影响,改善传统有限差分造成的虚假绕射。论文把贴体网格引入到vti介质正演模拟中,同时考虑复杂地表与地下介质的各向异性,对起伏地表vti介质正演模拟展开研究。论文首先基于弹性介质的基本理论,推导了笛卡尔坐标下vti介质的波动方程。通过模型试算分析了地震波在vti介质中的传播特点。然后基于贴体网格,推导了曲坐标系下vti介质的波动方程。随后进行了边界以及波动方程的离散,得到了有限差分格式。最后通过模型试算,分析了vti介质与地形起伏的双重影响,实现了复杂地表vti介质正演模拟。

关键词：复杂地表贴体网格 vti介质正演模拟

基于ADCIGs的vti介质层析反演方法研究

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基于ADCIGs的VTI介质层析反演方法研究

作者：荣涛中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

在地震勘探初期,学者们普遍认为地下介质为各向同性介质,即假定地震波波场在地下介质中沿各个方向的传播速度无差异;随着地震勘探难度的增加,目标层位由中深层向深层、超深层发展,而随着地震成像深度的增加,各向异性在深层介质中发育明... 详细信息

在地震勘探初期,学者们普遍认为地下介质为各向同性介质,即假定地震波波场在地下介质中沿各个方向的传播速度无差异;随着地震勘探难度的增加,目标层位由中深层向深层、超深层发展,而随着地震成像深度的增加,各向异性在深层介质中发育明显,地震波沿各个方向的传播速度有所差异。对于大偏移距和宽方位数据,如果不考虑地下介质的各向异性,就会造成成像结果中绕射波不收敛、层位归位不准确等问题,从而降低地震成像和反演精度。本文从Thomsen理论出发,首先对波场在各向异性介质中的传播特征进行了讨论,建立正演模型分析vti介质正演算子的输入输出之间的关系,对vti介质参数对观测数据的影响因素进行了分析;然后,在确保正演算子准确的前提下,基于时间一致性原则,通过计算震源波场与接收波场的互相关得到偏移剖面并对其进行能量补偿,低频噪声则利用拉普拉斯滤波算子进行压制;在vti介质逆时偏移成像的波场延拓过程中,波场的速度方向通过计算接收波场与震源波场的Poynting矢量来获取,然后通过计算两个Poynting矢量的夹角来计算波场在介质中的入射角,从而提取角道集;基于角度道集的层析参数反演是论文的主要研究内容,当初始参数场不准确时,在角道集上就会存在一定的曲率,反演中将该曲率转化为旅行时残差。射线追踪求取的敏感核函数和转化的旅行时残差建立层析反演方程组,利用合理的数值解法求解得出反演解实现对参数的更新。

关键词：各向异性 vti介质逆时偏移 ADCIGs 射线追踪层析反演

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黏弹vti介质三维槽波数值模拟与波场分析

黏弹VTI介质三维槽波数值模拟与波场分析

作者：焦文杰安徽理工大学

学位级别：硕士

对工作面内地质构造进行精细化探测可为煤矿安全高效生产提供有力的地质保障。当前,槽波地震勘探是解决煤矿地质问题的有效物探方法之一,是一种行之有效的地质保障技术。当前槽波的理论基础主要是假设煤层为弹性各向同性介质,与实际情... 详细信息

对工作面内地质构造进行精细化探测可为煤矿安全高效生产提供有力的地质保障。当前,槽波地震勘探是解决煤矿地质问题的有效物探方法之一,是一种行之有效的地质保障技术。当前槽波的理论基础主要是假设煤层为弹性各向同性介质,与实际情况不符。针对这一问题,本文以黏弹各向异性煤层为研究对象,应用Thomsen等效介质理论,基于Kelvin-Voigt黏弹性模型,建立黏弹横向各向同性(Vertical Transverse Isotropic,vti)介质理论模型,研究不同物性参数条件下槽波传播的动力学特征,分析巷道空间对槽波波场的影响,总结工作面内断层、陷落柱等隐伏构造的槽波响应规律。研究结果表明:(1)黏弹介质模型中的槽波除了受波前扩散和频散衰减作用的影响,还会受到介质吸收衰减的影响。煤层品质因子较小时,基阶槽波几乎接收不到,折射纵波以及一阶Rayleigh槽波仍能清晰的接收,后两种波都可能作为有效波用来探测工作面内构造,以弥补常规槽波勘探方法的不足。(2)vti介质模型中槽波的速度较各向同性模型大。随着煤层γ值增大,槽波的速度差异进一步增大。(3)煤层的黏弹性与垂直横向各向同性(vti)相对独立,黏弹性影响槽波的能量衰减,vti参数对槽波速度影响较大。在不含巷道的模型中,X、Y分量中的槽波发育较差,Z分量中槽波的发育稍好。(4)高阶Rayleigh槽波遇到断层后发生透射和绕射现象,产生了新的转换波组。断层未完全断开时,随着断距增大,反射槽波和转换波组的能量增大;断层完全断开后,随着断距增大,反射槽波和转换波组的能量无明显变化。(5)槽波在遇到陷落柱后波形和能量发生明显变化,同时产生绕射槽波和转换槽波。随着陷落柱半径增大,绕射槽波和转换槽波的能量明显增强,Rayleigh槽波的能量减小。本文的数值模拟结果深化了对黏弹vti介质中槽波的传播规律和构造响应特征的认识,为槽波地震勘探在实际中的应用提供了理论支撑。图[63]表[9]参[100]

关键词：槽波黏弹介质 vti介质波场特征煤层

基于干涉成像条件的粘声vti介质逆时偏移研究

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基于干涉成像条件的粘声VTI介质逆时偏移研究

作者：洪瑛中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着地震勘探对象日趋复杂,适应起伏地表、高陡构造、速度分布复杂和复杂储层的地震成像技术——逆时偏移(RTM)得到了不断地完善和发展。以双程波波动方程为理论基础的逆时偏移技术,存在着固有的低频成像噪声,且分辨率有限,无法提供准... 详细信息

随着地震勘探对象日趋复杂,适应起伏地表、高陡构造、速度分布复杂和复杂储层的地震成像技术——逆时偏移(RTM)得到了不断地完善和发展。以双程波波动方程为理论基础的逆时偏移技术,存在着固有的低频成像噪声,且分辨率有限,无法提供准确的振幅信息,深层成像振幅能量弱且分布不均衡等,这就制约了深部复杂构造储层高精度成像技术的发展。另外,地球介质普遍存在着粘滞性和各向异性。粘滞性体现在地震波在地下介质传播过程中会对能量有一定的吸收衰减;而地下岩石中,如大多数沉积岩中,尤其是层理结构明显的页岩、灰岩薄互层、大块岩石定向排列的垂直裂隙中,都存在着各向异性,如果将地下介质都仅简单视为各向同性介质,将有可能会忽略有效地震信息,导致地震波成像不准确,进而影响后续的地震解释。因此,在目前的精细勘探开发阶段,如何解决地下地质构造更加复杂,粘滞性、各向异性介质、非均质复杂储层普遍存在等问题具有重要意义。针对以上问题,本文主要做了以下几方面的工作:首先从一般声波方程出发,基于标准线性固体(SLS)模型的粘滞性介质理论,推导出粘声介质波动方程;在做逆时偏移成像时,需要将衰减项变号,用以补偿地下介质在传播过程中的吸收衰减作用。根据各向异性介质下的弹性波方程,基于Alkhalifah提出的“声学近似”的理论,推导出vti介质下的拟声波方程,可以用于描述各向异性介质下的准P波运动学特征。将粘滞性和各向异性结合起来,推导出粘声vti介质下的拟微分方程。采用伪谱法构建正向波场及逆传波场算子,提高了运算效率,减少了内存耗费;引入完全匹配层(PML)边界条件来吸收边界反射。最后,成像条件的好坏决定了逆时偏移成像的最终效果。当地下介质有明显小尺度速度变化时,传统的成像条件无法完整描述地下地震响应,于是,本文引入一种新的成像条件——干涉成像条件,改善由于速度模型不精确所导致的地震假象。对比传统的互相关成像条件,本文采用Wigner分布函数(WDF)滤波来衰减波场中存在的随机噪声。将基于WDF滤波的干涉成像条件引入粘声vti介质逆时偏移,使得成像结果更加清晰,准确。

关键词：粘介质 vti介质拟声波方程干涉成像条件逆时偏移

基于ADCIGs的vti介质走时层析反演方法研究

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基于ADCIGs的VTI介质走时层析反演方法研究

作者：胡博凯中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

地球物理学领域的早期研究基本上都认为地球介质是各向同性的。然后近年来越来越多的理论研究和野外勘探已经证实,地球介质普遍具有各向异性特征。假如不考虑各向异性,那么叠加和垂直速度就会存在差异,进而导致偏移深度产生偏差,而这会... 详细信息

地球物理学领域的早期研究基本上都认为地球介质是各向同性的。然后近年来越来越多的理论研究和野外勘探已经证实,地球介质普遍具有各向异性特征。假如不考虑各向异性,那么叠加和垂直速度就会存在差异,进而导致偏移深度产生偏差,而这会严重影响介质内部以及倾斜反射层下方的成像精度和效果。此外,伴随着野外地震采集能力的提高,长偏移距以及宽方位角的三维地震数据资料采集得以普及,各向异性对地震勘探研究产生了愈发不可忽略的影响。传统的基于各向同性介质假设的偏移成像和速度建模很难满足对于复杂构造和区块精确成像的需求,开展关于各向异性速度建模的研究是非常有必要的。本文首先阐述了开展各向异性反演方法研究的意义,然后从经典的各向异性理论出发,介绍了各向异性介质的特质,着重讨论了vti介质的参数化方式及群、相速度的表示形式。然后由正过程出发,通过Taylor级数展开得到模型参数扰动与对应旅行时扰动的线性关系式,以此构建了vti介质层析方程组。然后基于P波相速度,令剪切波速度为零,推出vti介质层析反演方程组的具体表达形式。采用高斯波束射线追踪法作为射线追踪方法提供射线路径,并通过各向异性高斯波束偏移得到角道集(ADCIGs),并采用LSQR算法进行反演方程的求解。接下来,基于各向异性参数敏感性分析,对单参数反演中的常规顺序反演策略进行了改进,根据参数扰动在不同传播角度上引起的旅行时误差分析,提出了基于角道集的角度约束反演策略;针对联合反演中各参数对旅行时贡献值差异较大而引起的精度较低、不稳定的问题,引入了归一化矩阵优化反演方程,反演策略上采用三步法。在最后,通过几个理论模型试算,进一步优化了反演流程,证明了该方法是准确并且稳定的。

关键词：各向异性层析反演 vti介质反演策略

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vti介质弹性波频率域多核并行正演模拟

科学技术创新 2022年第35期 181-184页

作者：岳晓鹏付亚运陈康靖许昌学院数理学院河南许昌461000

现有的波动方程正演及偏移成像大多是采用MPI技术实现并行,这种计算方式在集群之类的分布式系统上效果很好,在单个计算节点受到多种限制,不能发挥多核处理器的最大效能。本研究将波动方程频率正演模拟过程中的大型矩阵方程求解分配给多... 详细信息

现有的波动方程正演及偏移成像大多是采用MPI技术实现并行,这种计算方式在集群之类的分布式系统上效果很好,在单个计算节点受到多种限制,不能发挥多核处理器的最大效能。本研究将波动方程频率正演模拟过程中的大型矩阵方程求解分配给多个计算核心,利用多核心并行计算方法,多个频点的求解过程可以同步计算完毕,有效提高了多核处理器的利用效率和代码执行速度。

关键词： vti介质频率域多核并行数值模拟

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vti介质多波各向异性参数分析

VTI介质多波各向异性参数分析

中国地球物理学会第二十七届年会

作者：李勤李庆春西安科技大学地质与环境学院长安大学地质工程与测绘学院

1.引言地下介质是复杂的,是各向异性的,各向异性介质中地震波的传播比在各向同性介质中更为复杂。在油气与煤田地震勘探中,忽略各向异性参数的影响,会影响叠加剖面的质量,对于求取层速度、时深转换等许多后续的资料处理将带来不可忽视... 详细信息

1.引言地下介质是复杂的,是各向异性的,各向异性介质中地震波的传播比在各向同性介质中更为复杂。在油气与煤田地震勘探中,忽略各向异性参数的影响,会影响叠加剖面的质量,对于求取层速度、时深转换等许多后续的资料处理将带来不可忽视的误差。本文研究了vti介质纵波与转换波地震各向异性参数提取的改进方法。2.参数分析的一般过程纵波各向异性参数分析中的两参数主要包括:η(纵波各向异性参数),v(纵波叠加速度)。各向异性介质纵波参数分析法分析的过程如下:①选取小炮检距数据,即当炮检距与深度的比值x/z1.0时,扫描η值。转换波各向异性参数分析中的四参数主要包括:γ,γ,v,x。其中,r表示纵、横波垂向速度

关键词：地震勘探 vti介质各向异性参数纵波转换波

来源： cnki会议评论

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vti介质高斯束叠前深度偏移

VTI介质高斯束叠前深度偏移