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像域分解特征高斯波包地震数据模拟

地球物理学报 2022年第7期65卷 2636-2648页

作者：舒涛杨锴王华忠同济大学海洋与地球科学学院上海200092

分波型或时空局部特征波场的层析成像与叠前深度偏移成像组合是全波形反演成像方法(FWI)实用化的途径之一.其中如何高效稳健地获得具有时空局部特征的地震数据目前仍然是一个挑战.在前人提出的基于高斯束和高斯波包的Gabor框架散射波模... 详细信息

分波型或时空局部特征波场的层析成像与叠前深度偏移成像组合是全波形反演成像方法(FWI)实用化的途径之一.其中如何高效稳健地获得具有时空局部特征的地震数据目前仍然是一个挑战.在前人提出的基于高斯束和高斯波包的Gabor框架散射波模拟的基础上,本文提出了一种基于像域分解的特征高斯波包地震数据模拟方法.新方法利用具有空间局部特征的Gabor函数在成像剖面上实现数据的分解,不仅可以利用成像剖面地质意义更加直观的特点来拾取特征反射界面,还能有效地克服传统方法在数据域分解效率和精度不高等问题,保证了分解后的反射数据具有更加明确的地质意义.此外,不同于波动方程有限差分模拟,基于时空局部特征的高斯波包模拟的一次反射波数据包含更多的数据属性,比如反射波的到达时、空间位置和波场的传播方向,这在层析反演中用于数据测量和偏移成像等处理时更具优势.数值实验测试表明了本文提出的分解方法的有效性.

关键词：像域分解高斯波包地震数据模拟 Gabor函数扰动高斯波包

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波动方程共方位角三维叠前偏移方法

石油地球物理勘探 2006年第6期41卷 629-634页

作者：程玖兵王华忠耿建华马在田同济大学海洋与地球科学学院

本文针对双平方根(DSR)单程波动方程全三维偏移方法在地震波成像实际应用中面临的计算量大,对覆盖次数很低的窄方位三维地震资料会产生很强的相干噪声,影响成像效果等难题,结合Crossline共炮检距偏移理论,首先推导出了基于双域传播算子... 详细信息

本文针对双平方根(DSR)单程波动方程全三维偏移方法在地震波成像实际应用中面临的计算量大,对覆盖次数很低的窄方位三维地震资料会产生很强的相干噪声,影响成像效果等难题,结合Crossline共炮检距偏移理论,首先推导出了基于双域传播算子的共方位角叠前深度偏移公式,然后通过坐标变换提出了沿双程垂直走时方向进行递归波场延拓的共方位角叠前偏移新方法。通过对SEG/EAGE盐丘模型合成数据偏移试验,证实了共方位角叠前偏移深度域和时间域成像方法的有效性。将该法和常用的Kirchhoff叠前偏移法同时用于实际地震资料偏移处理对比,展示出该法在成像精度与分辨率方面具有明显的优势。

关键词：波动方程双平方根共方位角叠前偏移古潜山复杂断裂

方位—角度域Kirchhoff叠前时间偏移成像

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石油地球物理勘探 2010年第5期45卷 674-682页

作者：程玖兵马在田同济大学海洋与地球科学学院

针对目前广泛使用的Kirchhoff叠前时间偏移,本文提出一种适用于各向同性介质和VTI介质的方位—角度域成像方法。其算法核心在于合理地估计地震射线的双程走时、平均方位角和局部入射角,再基于脉冲响应叠加原理获得三维空间的成像数据体... 详细信息

针对目前广泛使用的Kirchhoff叠前时间偏移,本文提出一种适用于各向同性介质和VTI介质的方位—角度域成像方法。其算法核心在于合理地估计地震射线的双程走时、平均方位角和局部入射角,再基于脉冲响应叠加原理获得三维空间的成像数据体和五维空间的方位—角度域共成像点道集。它的优势主要在于能获得高质量的三维角度域共成像点道集,且便于利用侧向散射能量改善对三维断层、倾斜界面和裂缝等特殊地质体的描述,是宽方位三维地震资料的高精度成像、属性分析和储层描述的有效方法。二维各向同性介质和SEG/HessVTI模型合成数据试验揭示了文中所述几种角度域成像算法的精度差异。三维断层模型合成数据成像结果表明,本文方法可合理描述反射时差、振幅随方位角和入射角的变化。

关键词：角度域成像叠前时间偏移平均方位角局部入射角数据面元化

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窄方位数据双平方根方程偏移应用研究

天然气工业 2004年第6期24卷 50-52,i002页

作者：程玖兵王华忠杨淑卿马在田同济大学海洋与地球科学学院

双平方根 (DSR)方程为波动方程偏移提供了一种新的理论框架。基于“沉降观测”概念的DSR方程叠前深度偏移已经成为了一类重要的地震波成像方法。与单程波方程偏移方法相比 ,其计算效率要高很多 ,便于输出角度域的共成像道集 ,有利于开... 详细信息

双平方根 (DSR)方程为波动方程偏移提供了一种新的理论框架。基于“沉降观测”概念的DSR方程叠前深度偏移已经成为了一类重要的地震波成像方法。与单程波方程偏移方法相比 ,其计算效率要高很多 ,便于输出角度域的共成像道集 ,有利于开展波动方程偏移速度分析。DSR方程全偏移方法对计算机条件要求太高 ,且对地震勘探中大量存在的窄方位三维地震数据不太适用。文章结合DSR方程叠前深度偏移的波场传播算子与成像条件 ,讨论了它在窄方位三维地震数据成像中的应用问题 ,对比分析了几种稳相近似DSR方程偏移方法的特点与适用条件。数值试例表明 ,基于DSR方程的窄 (共 )方位角叠前深度偏移方法对盐丘 (或礁体 )、古潜山等复杂构造具有很强的成像能力 ,值得在石油天然气勘探中推广应用。

关键词：深度偏移地球物理数据盐丘古潜山数学模型叠前偏移 DSR方程地震勘探技术

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二维VTI介质qP波斜率层析方法

石油物探 2019年第6期58卷 828-836页

作者：谷巍巍杨锴王潇同济大学海洋与地球科学学院反射地震学科组

斜率层析属于立体层析的一种特殊情况,在通过运动学反偏移重建立体层析数据空间的过程中,会出现炮检点位置和旅行时信息已经匹配而地表射线参数水平分量(以下简称地表p x参数)无法匹配的情况,这时可利用p x残差完成对速度模型和反射点... 详细信息

斜率层析属于立体层析的一种特殊情况,在通过运动学反偏移重建立体层析数据空间的过程中,会出现炮检点位置和旅行时信息已经匹配而地表射线参数水平分量(以下简称地表p x参数)无法匹配的情况,这时可利用p x残差完成对速度模型和反射点坐标的更新。将各向同性介质中的斜率层析方法推广到二维VTI介质qP波情形,利用地表p x参数关于三个各向异性参数的偏导数建立了二维VTI介质qP波斜率层析线性方程组,基于该线性方程组和典型理论数据实施了二维VTI介质qP波斜率层析反演。研究结果表明,VTI介质中的运动学偏移/反偏移与二维VTI介质qP波斜率层析线性方程组相结合,可以实现二维VTI介质的各向异性参数重建,为VTI介质的参数建模提供了一条新的途径。

关键词：二维VTI介质qP波斜率层析立体层析运动学偏移/反偏移射线参数水平分量各向异性参数重建

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关于油气开发地震学的思考

天然气工业 2004年第6期24卷 43-46页

作者：马在田同济大学海洋与地球科学学院

应用地震学在从油气勘探领域向开发领域推进过程中遇到了诸多问题。文章根据作者多年来对地震资料内涵的探索和对当前地震方法与技术中存在问题的理性分析 ,指出了开发地震学不能简单地套用勘探地震学现有的理论、方法和技术 ,而应当从... 详细信息

应用地震学在从油气勘探领域向开发领域推进过程中遇到了诸多问题。文章根据作者多年来对地震资料内涵的探索和对当前地震方法与技术中存在问题的理性分析 ,指出了开发地震学不能简单地套用勘探地震学现有的理论、方法和技术 ,而应当从概念上和基础资料上有新的突破。否则 ,地震探测方法在油气开发过程中将被边缘化。开发地震学需要以高信噪比、高分辨率、高保真度资料 (即所谓“三高”地震资料 )为基础。地震资料处理、解释和研究一体化是开发地震学发展的重要方向。当前国际石油工业发展的现实也证明 ,开发地震学还没有深入到油气开发过程中去。

关键词：地震学地震勘探技术油气藏信噪比分辨率地震资料

基于GPU计算平台实现三维输出道方式的共反射面元(3D-CRS-OIS)叠加

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石油地球物理勘探 2013年第1期48卷 49-57,5页

作者：倪瑶杨锴同济大学海洋与地球科学学院反射地震组海洋地质国家重点实验室上海200092

输出道方式的共反射面元叠加(CRS-OIS)是对传统CRS叠加成像方法的重要改进。本文将3D-CRS-OIS方法应用于GPU计算平台,利用GPU大规模线程级并行计算架构,实现了基于GPU/CPU计算平台的稳健算法。该算法利用GPU存储带宽高、多寄存器和多处... 详细信息

输出道方式的共反射面元叠加(CRS-OIS)是对传统CRS叠加成像方法的重要改进。本文将3D-CRS-OIS方法应用于GPU计算平台,利用GPU大规模线程级并行计算架构,实现了基于GPU/CPU计算平台的稳健算法。该算法利用GPU存储带宽高、多寄存器和多处理器的结构特点,将3D-CRS-OIS的主要计算负荷——属性搜索转移至GPU端执行,从而大幅度提高了计算效率。理论与实际数据试算表明,基于GPU/CPU平台可以显著提高加速比,进一步拓展了3D-CRS-OIS算法的应用价值。

关键词： 3D-CRS-OIS 属性参数搜索图形处理器(GPU) 统一成像理论叠加算子

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伴随状态法初至波走时层析

石油地球物理勘探 2014年第5期49卷 877-883,819页

作者：谢春刘玉柱董良国杨积忠同济大学海洋与地球科学学院上海200092

初至波走时层析成像方法通常被用来反演近地表速度结构。传统的射线层析成像方法计算效率低,且在复杂模型计算中存在不稳定性问题。为了快速、稳定地进行初至波走时层析,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现初至波走... 详细信息

初至波走时层析成像方法通常被用来反演近地表速度结构。传统的射线层析成像方法计算效率低,且在复杂模型计算中存在不稳定性问题。为了快速、稳定地进行初至波走时层析,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现初至波走时的快速计算。在此基础上,采用伴随状态法计算目标函数的梯度,进而实现伴随状态法初至波走时层析。将该方法与传统射线层析成像方法应用于理论模型实验和实际资料的处理,结果表明基于程函方程的伴随状态法初至波走时层析可以取得与传统射线层析近似的反演结果,但计算效率得到大幅提升。

关键词：地震走时层析成像快速扫描法伴随状态法初至波近地表速度

偏移距域/角度域共成像点道集与偏移速度的关系

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地球科学（中国地质大学学报） 2007年第4期32卷 575-582页

作者：刘守伟程玖兵王华忠马在田同济大学海洋与地球科学学院上海200092

为了得到波动方程偏移距域共成像点道集(ODCIGs)和角度域共成像点道集(ADCIGs)与偏移速度的关系,在匀速单层水平反射情况下,对ODCIGs和ADCIGs随偏移速度的变化进行了定量的推导,得到偏移速度偏小时ODCIGs与半偏移距成双曲关系,反之成椭... 详细信息

为了得到波动方程偏移距域共成像点道集(ODCIGs)和角度域共成像点道集(ADCIGs)与偏移速度的关系,在匀速单层水平反射情况下,对ODCIGs和ADCIGs随偏移速度的变化进行了定量的推导,得到偏移速度偏小时ODCIGs与半偏移距成双曲关系,反之成椭圆关系;结合深度聚焦分析,得到偏移速度偏大时,ADCIGs中视入射角大于真入射角,反之,小于真入射角;在速度偏小时,ADCIGs上剩余时差(RMO)与视入射角的正切值成椭圆关系,反之成双曲关系.在地震有效入射角度范围内,ADCIGs对于偏大的偏移速度更加敏感.在偏移速度分析(MVA)中,从稍大的速度开始分析会对速度分析更加有利.

关键词：偏移距域共成像点道集角度域共成像点道集剩余时差偏移速度分析