层析静校正在楚雄盆地探区的应用

楚雄盆地地表高程变化剧烈,地表条件变化明显,工区地形起伏变化很大,静校正问题异常严重。层析静校正是一种非线性模型反演技术,它利用地震初至波的走时和射线路径反演介质速度场。这项技术不受地表及近地表结构纵横向变化的约束,使用的是地震初至波的到达时间,得到的结果是地下不同深度的速度值,更加符合低速带速度并非严格成层的实际情况。本文将层析静校正与野外静校正和折射静校正的应用效果进行了对比分析,总结了层析静校正方法在楚雄盆地探区攻关处理中的应用。     

无射线追踪层析静校技术在川西复杂地区资料处理中的应用

静校正问题已成为解决复杂地区地震成像的关键问题,弄清复杂地区近地表速度模型,解决复杂地区的静校正问题已经成为物探工作者的当务之急.在众多静校正方法中,Osypov提出的无射线追踪的折射层析静校方法首先利用初至旅行时进行视速度和延迟时的估计,然后利用Herglotz-Wiechert公式进行速度模型估计,进而实现静校正量的计算,在反演过程中不进行射线追踪,它既具有首波方法的稳定性,又具有回折波方法的实用性.在分析了影响该方法处理效果的主要参数后,将它应用于川西复杂地区地震资料处理中,应用后炮记录的质量得到了较大的改进,叠加剖面中层位错断现象得到消除,资料品质得到较大提高.该方法能较好地解决复杂地区的静校正问题.     

地震波旅行时非线性/线性联合插值法

地震波旅行时计算是射线追踪方法的核心问题,其精度直接影响着路径的精度和正演模拟的准确程度.为了提高地震波旅行时的计算精度,基于Asakawa的旅行时线性插值法(LTI)提出了一种改进的射线追踪法--非线性/线性联合插值法,即在震源的近场采用非线性插值计算旅行时,在远场仍用LTI算法.非线性/线性联合插值法提高了近场旅行时的计算精度,进而提高了全场(尤其是远场)旅行时的计算精度.数值模拟和模型试算的结果表明,本文提出的非线性/线性联合插值法较传统的LTI算法更为精确.     

高效高精度初至波层析静校正方法及应用

研究解决三维复杂地表层析静校正耗时等问题的方法,采用快速初至时间拾取、快速表层模型折射反演、快速计算低频校正量及高频校正量、快速地表一致性和地表非一致性时差校正方法,实现了高效、高精度的快速初至波层析静校正,并经实际二维、三维资料处理证实了该方法及软件具有较高的效率,优于常规地震资料处理中所用的微测井加初至波静校正商业软件的处理效果。     

斜井地震初至波走时层析试验

井间地震层析成像是井间地震技术的重要组成部分,而在地面地震勘探特别是在海上地震勘探中,斜井居多,因此,文章针对斜井层析成像的特点,先介绍了旅行时层析反演的基本原理,再根据Lanczos方法和QR分解算法详细推导了带阻尼的LSQR反演方法,且将此方法应用于二维斜井地震初至波走时层析成像中,用两个不同的斜井模型对算法进行了测试研究.结果表明:采用旅行时线性插值射线追踪的正演方法与带阻尼的LSQR反演技术得到的速度模型较好地反应了理论模型,说明了此算法在二维斜井地震层析成像应用中的正确性和有效性,为实际地震勘探工作提供了理论依据.     

Kirchhoff积分法与快速步进算法（FMM）叠前深度偏移成像方法研究

Kirchhoff积分法速度快、适应性好,是目前石油勘探界使用最为普遍的叠前深度偏移技术,该算法需要快速稳定的旅行时求取方法.快速步进算法(Fast Matching Method)是建立在程函方程基础上的旅行时计算方法,它具有速度快、无条件稳定、可以适应复杂地质模型的特点.将快速步进算法(FMM)进行射线追踪所得到的旅行时,运用于对地震数据进行的Kirchhoff叠前深度偏移中.实验结果表明,Kirchhoff积分法与快速步进算法的结合是成功的,提高了偏移的速度,偏移结果良好.     

地震波初至旅行时计算策略

以波前扩展法为基础,提出了适合强速度纵横向变化的有限差分法地震波初至旅行时外推策略,即在计算时采用二阶精度的有限差分法对程函方程进行了近似计算.在没有出现对负数开平方的情况下只计算三个可能的体波,当出现已知条件不满足或算法不稳定(如对负数开平方)的情况时就计算可能的3个首波和两个散射波,两种情况下都取其最小值作为地震初至旅行时.采用二分法的旅行时查找方法,完成了初至旅行时算法的改进.复杂模型试算结果表明,该方法提高了初至旅行时计算的精度和稳定性.     

直射线CT技术的局限性

分析了利用弯曲路径旅行时进行直射线反演的若干结果,对直射线CT技术的局限性进行了讨论.研究认为,对所讨论的区域而言,若介质速率的相对变化较大时,运用反演的结果不能很好地确定区域的内部结构;而当介质速率的相对变化较小时,对5m左右的薄层,它亦只能确定速度异常区的存在,而不能很好地确定其速度异常的数值.     

沙漠区地震资料近地表吸收补偿方法研究

西部沙漠区地震勘探中,松散的近地表沙层导致了地震波能量,特别是高频成份严重吸收衰减,对此缺少针对性地震处理技术。为了消除近地表对地震波传播的影响,探讨了一种利用黏弹性波动方程波场延拓进行吸收衰减补偿的技术。通过微测井测量数据确定适合于工区的近地表黏弹介质模型,利用初至约束层析反演建立近地表速度模型;并根据近地表速度与品质因子的关系转换为近地表品质因子模型。最后通过基于黏弹介质的波场延拓将地表接收到的地震波下延到高速层顶,从而达到恢复地震波高频信息及拓宽有效频带的目的;该技术在实际资料应用后能有效拓宽频带10 Hz以上,取得了明显的效果。     

基于起伏地形的SAR森林二次散射有效路径计算

提出了一种基于起伏地形的SAR森林二次散射有效路径计算方法. 采用大尺度面元拟合来描述地表的坡度变化,通过对散射粒子与大尺度面元的二次散射进行条件遍历,充分考虑了地表具有大尺度起伏特征时森林雷达二次散射可能不存在或存在多条二次散射有效路径的情况. 为了提高计算效率,一方面限定了遍历的面元范围,另一方面将森林场景划分为三维网格,用网格中心处有效路径的遍历结果作为网格内散射粒子的二次遍历条件. 计算机仿真给出了在分形模拟地形和实测DEM数据下二次散射有效路径的计算实例,并与单一坡度倾斜地表模型的计算结果进行了对比,结果表明,该方法能够有效地表征地形起伏情况下森林的雷达二次散射特征.      

Rock mass structure analysis based on seismic velocity and attenuation images

Seismic traveltime, amplitude and pulse-width can be used to reconstruct seismic velocity and attenuation coefficient images for a rock mass. This study discusses the appearance differences of velocity and attenuation coefficient in the ore vein and rock mass in the images. The location of the rock vein and the characteristic of the rock mass are discussed according to the difference responses of velocity and attenuation from the ore vein and mixed rock vein, fracture and rock body. The effect and limitation of the seismic tomography method for investigating ore body and rock mass is suggested on the basis of a field test result. The special observation method in this study gives a good reference for obtaining full position and directional observation in seismic tomography.     

折射波法检波器二次定位

检波器位置漂移校正是海上地震勘探的一个技术难点。阐述了利用折射波旅行时进行检波器位置校正的基本原理,导出了相关的计算公式,给出了技术流程。同时迭代反演海水速度和海底速度,提高了反演的精度。实际资料处理证明,处理效果要优于声波定位系统。     

基于确定性道重排法的非双曲线走时速度及等效各向异性参数分析

使用标准相似系数算子计算速度谱和等效各向异性参数谱时, 谱上会出现能量团的拖尾现象, 谱横向分辨率低, 给准确拾取参数带来困难。针对这一问题, 引入基于确定性道重排的微分相似系数算子, 将归一化微分相似系数及确定性道重排法相结合, 利用微分算子中的做差运算对地震道间时差的敏感性, 放大相干算子, 提高谱分辨率。将该方法应用于非双曲型走时等效各向异性参数分析, 通过对模型及实际数据的测试, 得到分辨率较高的速度谱和等效各向异性参数谱, 且分辨率明显优于标准相似系数法。     

An improved iterative reconstruction algorithm for traveltime tomography

Traveltime tomography is a technique to reconstruct acoustic, seismic, or electromagnetic wave-speed distributions from first arrival traveltime data. The ray paths that should be used for tomographic techniques strongly depend on the wave-speed distribution. In this paper, a new method is proposed for finding out the ray paths from Fermat's principle, that means the traveltime of the ray path should be a minimum value. The problem of finding out the ray path is actually an optimum problem. Our new method uses the idea to find out the shortest path in a weighted directed graph to solve the problem. The ray paths found out by this method are used in the iterative reconstruction algorithm. Computer simulation result produced by this reconstruction algorithm is better than that by the conventional ones. It also shows that the new algorithm is effective with good convergency and stability. Ma Ning: born in Nov. 1970, Ph. D. graduate student. Current research Interest is in computer signal processing Supported by the National Natural Science Foundation of China     

地震波跨孔旅行时层析成象分辨率的估计

依据费马原理分析了地震波跨孔旅行时层析成象技术对几种简单速度异常体的分辨率，给出了分辨率估算式与数值算例和射线追踪模拟算例。数值算例表明地震波跨孔旅行时层析成象技术的分辨率相当高，特别是对高速异常体和与观测井垂直或斜交的二度异常体的分辨率是如此。对低速异常体而言，存在一个由多种因素决定的临界速度值，当异常体的速度低于此值且走时扰动量不小于走时判读精度时能分辨其轮廓，但不能重建其实际速度场。临界速度值可用以检验射线追踪算法与反演算法的精度。     

迎风条件下速度梯度对地面涡气动特性影响数值模拟

以缩比的近地面短舱进气道为研究对象,通过数值计算模拟的方法得出在迎风来流条件下速度梯度对地面涡流场的结构及气动特性曲线的影响。研究表明,速度梯度是影响地面涡的主要因素。在不同的速度梯度下地面涡结构明显不同。在Y方向速度梯度下近地截面形成的地面涡是一对涡,旋转方向相反。速度梯度越大,地面涡强度,总压畸变指数明显变大。且峰值会出现滞后现象。在Z方向速度梯度下,近地截面形成的地面涡是一个单涡结构,在进气道上方也会形成一个涡体。地面涡强度、总压畸变指数会先增大后减小,峰值不会出现滞后现象。     

The effect of inhomogeneous water on seismic imaging in deepwater areas of the South China Sea

This paper examines the effect of inhomogeneous water on seismic imaging in deep water areas. An appropriate partial differen- tial equation is derived for the acoustic pressure field in inhomogeneous water, including current effects. Seismic wavefields are simulated and the results show that the traveltime of seismic waves can be affected. The maximum traveltime perturbation at zero offset is 20 ms. In particular, the structure of horizontal reflectors below the water is distorted by mesoscale eddies. Variations of water temperature are the fundamental cause of the distortion. Finally, a calibration method for the distortion of seismic imaging caused by inhomogeneous water is presented.     

一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

基于水平集的波前扩展算法,如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method),作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用。该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间,在介质离散单元尺寸较大的情况下,计算精度较低。为提高波前时间的计算精度,在一个长方体单元内,将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示,然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间,再结合高效率的GMM算法,形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法。数值模拟实验表明,与原GMM算法相比,该算法大大提高了波前时间的计算精度,同时具有很强的稳定性和适应性。