基于目的层反射能量二次导数的炮检距设计

在地震勘探中,观测系统的设计对提高采集资料的品质起着至关紧要的作用。常规的观测系统设计方案已经无法满足现阶段复杂的地形需求,针对复杂地区提出了基于目的层反射能量二次导数的炮检距设计思路。在地震照明的基础上,构建地质模型进行数值模拟,根据观测系统接收目的层能量最大及效率最高的原则,将积累能量和能量导数结合起来,设计最大炮检距。通过对塔西南复杂山地地区实际资料建立模型的模拟实验,推断出观测系统的最大炮检距,为复杂地区的最大炮检距设计提供了新的方法和手段。     

非零炮检距菲涅耳带研究

菲涅耳带是衡量地震横向分辨率的一个重要参数。对水平界面和倾斜界面两种情况下的非零炮检距菲涅耳带方程进行了理论推导，给出了相应的数值算例，指出了菲涅耳带在非零炮检距情况下表现为椭圆的性质，并对非零炮检距情况下地震绕射波能量的主要分布范围做了定量阐述。研究结果表明，炮检距是影响菲涅耳带椭圆大小和形状的主要因素，炮检距越大，椭圆面积越大，离心率也越大。界面倾角对椭圆大小和形状的影响相对微小可以忽略不计，但界面倾角却是影响椭圆中心位置偏离反射点程度的主要因素，倾角越大，椭圆中心在反射点下倾方向上偏离得越远。这一结论对于指导野外观测系统的设计和资料处理参数的选择都有积极的指导意义，同时也是对常规意义下菲涅耳带概念的扩充。     

非一致性采集时移地震油藏监测可行性研究

为研究非一致性采集时移地震油藏监测的可行性,利用三维高斯射线束正演模拟方法对储层段做照明度模拟
分析,量化了不同观测系统参数对储层面元接收能量的影响,得到了影响储层成像照明能量大小和均匀度的最主要因
素是炮检距和方位角的分布,即观测系统参数中的最大炮检距和接收线距的大小。当储层速度变化小于观测系统参
数变化给面元接收能量大小带来的影响时,更有必要对时移前后数据体的观测系统进行一致性的匹配处理,这一步处
理的重点应该是面元重置和面元内炮检距与方位角分布的匹配。S56 区块一套非一致性采集的实际资料匹配处理试
验表明：本文方法能有效地减小非储层段的地震响应差异,放大储层段的地震响应差异。     

非零炮检距菲涅耳带研究

菲涅耳带是衡量地震横向分辨率的一个重要参数。对水平界面和倾斜界面两种情况下的非零炮检距菲涅耳带方程进行了理论推导,给出了相应的数值算例,指出了菲涅耳带在非零炮检距情况下表现为椭圆的性质,并对非零炮检距情况下地震绕射波能量的主要分布范围做了定量阐述。研究结果表明,炮检距是影响菲涅耳带椭圆大小和形状的主要因素,炮检距越大,椭圆面积越大,离心率也越大。界面倾角对椭圆大小和形状的影响相对微小可以忽略不计,但界面倾角却是影响椭圆中心位置偏离反射点程度的主要因素,倾角越大,椭圆中心在反射点下倾方向上偏离得越远。这一结论对于指导野外观测系统的设计和资料处理参数的选择都有积极的指导意义,同时也是对常规意义下菲涅耳带概念的扩充。     

地震勘探数字技术中的平均速度和迭加速度

地震勘探是通过設置在地面上的检波器所收到的由人工放炮經地层反射回来的反射波,对地层結构作出判断的一种勘探方法。設地震波的传播速度为v(t),在地震勘探数字技术中,經常用到另外两种速度: (?)(t)=integral from n=0 to t(v(τ)dτ),v_s~2(t)=(x~2)/((t~2)-(t_0~2)),前者称为平均速度,后者称为迭加速度。这里x是放炮点到检波器之間的距离(簡称炮检距),t是双程旅行时,t_0是垂直入射双程旅行时。关于这两种速度之間的关系,龔昇教授証明了这样的結論:不論是多层水平层状介     

基于AVO效应的薄层预测方法研究

通过地震波波峰和波谷间的距离预测薄层厚度,其垂直分辨率是1/8波长。本文为利用地震资料对更薄地层厚度进行预测,设计反射系数相同和相反的两种楔形模型。同时设计多个厚度不同的CDP道集,利用地层反射系数随炮检距的变化而变化的特点在CDP道集上分辨薄层。通过S变换时频分析方法提取CDP道集的单频剖面,扫描单频剖面的极值点,利用极值点间的垂直距离来预测薄层厚度。通过模型试验表明这种算法对1/16波长厚度的薄层预测效果依然准确,说明这种方法是有效的。     

正演照明方法在龙湾筒地区地震观测系统优化中的应用

辽河探区外围盆地龙湾筒地区是典型低的信噪比地区,因地震地质条件复杂多变,其深层反射能 量非常弱,成像精度很低。那么能否从优化地震采集观测系统的角度来尝试解决此难题,就是本文研究的重点。在观测系统设计阶段,作者使用了基于模型正演和照明分析方法的观测参数优选技术,来进行道距、最大炮检距和炮排距的选择,从实际生产的地震剖面来看效果明显。     

近场地震动输入问题的研究

用时程分析方法来分析桥梁结构地震响应时,地震波的选择合适与否决定了分析结果的稳定性及可信性。本文提出双参数控制法作为考虑近场地震输入时地震波的选择方法,并与传统的地震波选择方法相比较。利用有限元方法对实际桥墩进行了检算,通过分析得出：采用双参数控制法选波的计算结果离散性比较小且能够反应近场地震的特性;验证了较大PGV／PGA比值的近场地震波会引起结构较大的地震响应的观点;并认为速度脉冲周期下宜作为考虑近场地震输入时选波的指标。     

横向各向同性介质中P波辐射图案和振幅—炮检距关系

地震波在向下传播到反射层并返回地面的过程中，速度各向异性引起的能量聚焦会改变入射和反射波前的能量分布，从而使ＡＶＯ（振幅－炮检距关系）特征发生畸变。用解析方法和数值方法分析了横向各向同性介质中的Ｐ波辐射图案。计算结果表明，弱各向异性对ＡＶＯ的影响不容饭视。目前对ＡＶＯ的解释中出现陷井的原因是未考虑各向异性。所给出的近似公式能方便地用于估计Ｐ波幅射图案畸变对ＡＶＯ变化趋势的影响。     

三维观测系统的设计优化

本文从炮检距分布合理性的定量化判断及其观测系统参数的最优化设计出发,提出了采用面元内相邻炮检距的变化率大小来判断炮检距分布的均匀性,利用炮检距变化率的方差最小化作为观测系统参数优化选择的目标函数,这在一定程度和部分环节上为观测系统的优化设计提供了新的方法和手段。     

地震勘探中平均速度的求取方法及应用

针对地震数据处理和资料解释过程中经常用到地层的平均速度,而平均速度的求取不易,尤其在测井资料很少的情况下,平均速度的求取更难等问题.依据地震勘探原理,在中、浅层地震勘探中,可将沉积地层近似为连续介质的地质模型,在连续介质中速度随深度的变化存在一定规律,不同地区有不同的经验公式,应用均方根速度在连续介质情况下的近似公式及数据处理中所得到的速度谱资料能够计算出平均速度的经验公式,得出的平均速度能够满足中、浅层地震勘探中时深转换的需要,另外,应用平均速度及钻孔资料可以对地震时间剖面进行相位标定.     

粘弹性波动方程正演和偏移

理论和实际研究均表明大地介质属于非完全弹性介质,它是具有粘滞性的粘弹性体,地震波在大地中传播时,质点的震动能量转化为其他各种形式的能量,这种能量的转化使地震波在粘弹性介质中传播时,其高频成分很容易被吸收,振幅近似按指数规律衰减,波形和相位失真.作者从二维粘弹性波动方程出发,在频率波数域内导出了粘弹性波动方程的正演和偏移算法.根据设计的地质模型,分别对粘弹性介质和弹性介质中的点状绕射源进行正演模拟,模拟结果表明介质的粘滞性对地震波予以吸收和衰减;将粘滞性介质中点状绕射源的正演结果,分别用粘弹性波动方程偏移算法和弹性波动方程偏移算法进行偏移模拟,并予以对比分析,其结果进一步说明了对实际介质中地震波的吸收和衰减作用的处理效果,证明了所得算法的准确性和有效性.     

频散AVO反演方法在致密碎屑岩储层烃类检测中的应用研究

近年来实验室模拟和理论研究均表明含流体填充介质常常导致地震波发生不同程度的频散和衰减,利用地震波衰减方法来预测储层的油气分布情况文献较为常见,而利用含烃储层导致地震波的频散方法来进行储层的流体识别较少。本文从原理出发,推导了频散AVO反演公式,印证了频散AVO近似式应用于地震勘探领域的精度是可行的,应用频散AVO反演方法对大牛地气田致密碎屑岩储层的含气性进行了预测,取得的结果与实际钻井结果吻合很好。     

基于最优Born近似的叠前深度偏移方法

波动方程法中的叠前深度偏移是实现复杂构造和岩性地震成像的关键技术。其中 ,广义屏法是近几年发展起来的一种新方法 ,它基于散射理论、屏近似和一般Born近似 ,具有较高的精度和效率 ,是条件稳定的。为了提高算法的稳定性 ,提出了基于最优Born近似的叠前深度偏移方法。即对散射波场成像所使用的介质速度横向扰动公式不做任何近似 ,并且采用与两个延拓深度层中间位置处的地震波场最接近的波场代替层间的平均波场 ,而不是用上一延拓层处的地震波场代替层间的平均波场。模型试算结果表明 ,最优Born近似法对复杂地质体具有较强的适应性 ,在保证计算效率和成像精度的前提下 ,明显提高了算法的稳定性。     

地震信号的时域模拟

目前获得的地震波数据大都是以加速度时程形式给出的,直接积分获得的速度时程和位移时程往往存在着明显的基线漂移现象．简便的时域优化校正算法是一种较好的选择．提出了一种分步时域校正法．首先基于最小二乘法以三阶多项式形式来拟合加速度的非零曲线,对原始加速度时程做基线预校正处理;其次对于校正后的积分速度和位移曲线仍存在的长周期基线波动问题,将校正后的加速度曲线代入单自由度系统地震反应递归公式,从而生成地震波的速度时程和位移时程．该方法原理简单,实施方便,而且能够很好地消除速度波和位移波的漂移现象．     

复杂地表区波动方程基准面校正方法

在分析波动方程基准面校正原理的基础上,提出了“相移一时移法”波场延拓算法,将相移算子分解为偏移算子、延拓算子和时移算子,并修改了Stolt公式,使得波动方程基准面校正能适应地表起伏剧烈、近地表速度纵横向变化剧烈的复杂地表条件。用编写的软件对复杂地表区的实际资料进行了试算,处理结果表明,用“相移-时移法”进行波动方程基准面校正能很好地消除起伏地表和复杂地表结构对数据的影响,为速度分析和同相叠加奠定良好的基础。     

瞬态瑞利波分析方法在探测地质体结构中的应用

介绍了探测地质体结构的一般方法,重点介绍了爆破地震波的特征及地震波的探测方法.又对最近发展起来的面波勘探技术做了分析,重点论述了瞬态瑞利波频散特性及其应用.在此基础上,实验了一种可以控制的爆破地震波震源,该震源利用水介质的均匀性及各向同性、不可压缩等特点,减少了爆炸冲击波对周围岩体介质的损坏,又保持了爆炸波功率大,能够提供尖锐的脉冲信号,频域范围大的特点,从而改变了爆破地震波震源不能重复和难以总结其规律的状况.利用瑞利波探测技术和可控爆源,对茅坪滑坡体进行了地质体结构探测,并对其地质体的分层特性做了详细分析,与钻孔勘探结果和挖竖井探测结果比较,二者有较好的一致性.说明结合瞬态瑞利波分析方法,该可控震源在地质体结构探测中有实际的应用价值.     

时间域质心频移法估算品质因子Q

品质因子Q 是表征地下介质对地震波吸收衰减强弱的参量,是储层预测和油气检测的重要参量。质心法是估算Q 值的常用方法,精度和稳定性均较高,但该方法需要计算地震子波谱的质心和带宽,其精度依赖于波谱的提取质量。为避免地震子波谱的问题,提出时间域质心频移法,实现了在时间域估算品质因子Q,其核心是根据子波波形信息在时间域直接估算质心频率和带宽。对于常相位子波,其频谱的质心频率即包络峰值处的瞬时频率;对于Gauss 谱子波,其带宽可由包络宽度换算得到（两者乘积为一常量）。当地震子波近似为常相位及Gauss 谱时,可在时间域估算质心和带宽,按质心法公式估算Q 值,规避了地震子波谱的提取。VSP 下行波模型测试及实际资料应用表明,时间域质心频移法是可行可信的。     

地震震级谱的研究及应用

该文从谱震级的概念引伸出震级谱,推导出计算震级谱的公式,并对实际资料进行了处理。震级谱比谱震级的优越性表现在它更全面地描述了一个地震波,计算迅速,且由震级谱对频率段取平均可以得到谱震级,由谱震级则不能得到震级谱。震级谱不仅与传统的震级标定有一定的衔接性,而且,它全面描述了地震波的能流密度或能量密度。由震级谱计算过程中所提供的位移谱、拐角频率等参数,可以在地震工程学中得到应用。     

高速铁路桥梁圆端形墩地震反应数值分析

以高速铁路简支桥梁圆端型实体墩为工程背景,建立了2种有限元模型计算桥墩的弹塑性地震反应,一种是包括桥墩的杆系单元全桥体系模型,可以考虑列车荷载的影响;另一种是单墩实体模型,用以分析桥墩的地震响应;基于2种有限元模型和弯矩-曲率关系程序,分别计算了不同车速、墩高、地震作用组合和有车/无车等工况下桥墩的弹塑性地震响应.计算结果表明,随着地震强度的增加,桥墩的地震响应呈上升趋势,车速、墩高的增加对桥墩地震响应的影响不呈线性增长关系,地震频谱特性对桥墩地震反应影响较大;罕遇地震作用下墩底进入弹塑性状态,给出了适合低配筋率桥墩塑性铰区箍筋加密长度简化计算公式.