弹性波边界元法正演模拟

弹性波边界元地震模型方法（ＢＥＥＳＭ），实现了二维和三维问题的纵、横波及转换波的同时模拟，并且能模拟任意复杂构造的地震声波正演模型．根据地震模型的特点，本文发展了数值积分计算与矩阵消元同步进行的块状高斯消元法；用解析法处理奇异积分；用无限元法处理边界吸收问题；采用单元长度随介质速度和计算频率变化的变单元算法，及自动剖分单元等技术，提高了计算精度，节省了内存，缩短了计算时间．     

页岩气地震勘探中页岩各向异性的地震模拟研究

页岩的强各向异性特征挑战地震波传播数值模拟方法的精度极限, 特别是易引起频散的高频波(>100 Hz)传播的数值模拟.鉴于目前我国页岩气地震勘探主要以常规地震声波资料为主,本文首先介绍了一种VTI介质声波方程的任意偶数阶有限差分数值模拟方法,并讨论其稳定性条件和吸收边界条件.任意偶数阶的差分解可有效提高计算精度,压制数值频散噪声.针对页岩较强的各向异性特征,本文比较了不同模型的声波方程和VTI介质声波方程计算得到的地震响应.数值结果表明,各向异性对地震波的运动学(相位)和动力学(振幅)特性影响作用明显.因此,在页岩气地震勘探资料处理的各个环节必须充分考虑各向异性的影响,采取有别于常规油气勘探的处理流程和技术.     

三维地震观测系统采集脚印定量分析

本文提出一种模型无关、基于均匀地下介质与水平反射层的采集脚印定量分析方法.该方法无需进行费时的三维地震波模拟,以解析的方式直接计算出各种不同观测系统炮检点分布下地震波振幅能量分布情况,进而实现对整个地震观测系统的采集脚印的定量评价.该方法物理意义明确,理论公式简单,能够实现观测系统采集脚印的快速定量分析,从而直观对比各种待选观测系统设计方案的预期采集脚印情况,为观测系统的设计增加了一项新的依据.     

异常地层压力声波衰减分析及地层压力地震数据外推反演

澳大利亚西北大陆架卡拉汶盆地含有丰富的油气资源, 但其地质条件复杂, 普遍存在异常地层高压分布,特别是该区区域盖层-中深层巨厚的Muderong页岩层内存在局部异常高压带,给石油钻井带来巨大困难.本文根据卡拉汶盆地北部地区10余口井的实测地层压力资料、声波测井数据和联井地震剖面, 研究该页岩层内异常压力千赫兹尺度声波响应的衰减特征,及其与地层有效压力之间的关联计算模型.通过联井地震数据的井-震相关性分析进行井-震过渡,研究井旁地震数据在异常高压带的衰减特征,及其与地层有效压力之间的关联计算模型,从而实现井震资料联合进行地层压力地震外推反演.研究表明,Muderong页岩层地层有效压力与井中声波速度/阻抗品质因子和井旁地震阻抗品质因子具有良好的正向相关性,根据二者交汇数据拟合经验公式反算得到的各井有效压力结果基本反映出实测有效压力曲线的变化特征.卡拉汶盆地北部地区地震数据具有良好的井-震相关性,地震资料品质相对可靠,确保了声-压相关分析的井-震过渡.最后,通过地震阻抗品质因子与地层有效压力之间的关联计算模型,进行该区异常地层压力地震外推反演,预测结果与钻井证实的异常压力分布特征基本符合.本研究为卡拉汶盆地中深部区域盖层局部异常高压带的地层压力外推反演提供了一种有效途径.     

地震波干涉法研究进展综述

地震波干涉法的提出与应用丰富了对地震波传播规律的认识和研究,被认为是地球物理发展的一大进展.其基本原理是对不同位置接收到的地震波信号进行相关而得到新的地震信号,该信号能反映原始地震波信号所不能反映的信息.本文详细介绍了地震波干涉法的原理及其在地球物理学特别是地震勘探领域中的应用.首先,重点介绍了地震波干涉法理论的提出、发展和完善的过程;其次,讨论了目前应用的地震波干涉法的不同的数学实现方式;最后,介绍了用地震波干涉法的数值实现过程以及用地震波干涉法进行成像的研究进展.     

昆明市区浅部速度结构与隐伏断裂特征

利用昆明市区的人工地震资料的Pg震相,通过三维有限差分方法对昆明地区浅部速度分布及构造进行反演,探讨了速度结构与隐伏断裂的关系以及主要活动断裂向深部的伸展情况. 其中,普渡河——西山断裂在各种深度速度分布图上都在低速异常区的西边界上,是昆明盆地西侧的边界断裂, 表现为以陡倾角向东倾斜, 且向深部延伸深度较大. 而普吉——韩家村断裂和黑龙潭——官渡断裂则控制盆地中部的低速异常区,向深部延伸深度相对较小,未穿过盆地基底界面.      

Shallow velocity structure and hidden faults of Kunming city region

In order to image the 3-D velocity structure of its shallow crust in Kunming region,China,finite-difference seis-mic tomography is used to invert the seismic data selected carefully from six-shot data. The result lays a founda-tion for the discussion of the relationship between the obtained velocity structure and the hidden faults,and for the illumination of the depth extents of main active faults surrounding Kunming city. Puduhe-Xishan fault lies on the western margin of the Kunming basin and is just situated on the west edge of the low velocity anomaly zone found at all depth levels. This indicates that this fault is a borderline fault of the Kunming basin. It can be concluded that the fault dips eastwards with a steep angle and its depth extent is large. Puji-Hanjiacun fault and Heilong-tan-Guandu fault play a role in controlling the low velocity anomaly zone in middle basin. The depth extents of the two faults are comparatively small,without traversing the interface of basin floor.     

基于波动方程的目标导向观测系统设计方法研究

本文提出了复杂构造地区的目标导向观测系统的设计方法.使用波动方程正演模拟来指导并在二维声波方程的一阶速度-应力方程中应用交错网格有限差分法实现.使用了四阶精度的差分算子和完全匹配层吸收边界条件.通过分析理论模型的模拟结果,展示了如何将地面地震响应与地下目标构造匹配.通过分析桥口地区实际地质模型的模拟结果,指出波动方程正演模拟在小断块、小背斜增生的复杂地区中相对于传统方法更精确,图像更清晰,更利于分析和指导观测系统设计.跟踪目标区的反射同相轴并得到其到达地面的接收范围来约束炮检距的范围,通过比较不同道距的模拟记录并综合考虑成本和任务目标来选取最佳道距.最终获得了实际效果达到设计要求的观测系统参数.     

基于可变临界孔隙度模型的致密砂岩储层参数地震反演方法

储层参数地震反演是通过地震观测数据定量评估储层物性及含油气性的重要途径.中国西部致密砂岩油气分布范围广泛,具有巨大的勘探开发潜力,但其孔隙结构复杂,储层参数的定量预测难度较大.本文提出了一种基于可变临界孔隙度模型的储层参数地震反演方法.为有效描述储层的复杂孔隙结构,本方法将临界孔隙度作为变量,使其具有随深度变化的特征,以表征复杂孔隙结构,进而提高致密砂岩储层岩石物理建模的精度.此外,为直接从观测地震数据反演储层参数,结合岩石物理模型和地震反射系数方程建立正演算子;基于贝叶斯框架构建反演问题,采用混合高斯模型构建储层参数先验约束,用以描述储层的岩性(相)差异特征;基于临界孔隙度、泥质含量与孔隙度的统计关系,结合快速模拟退火算法,在迭代优化中使临界孔隙度与储层参数交替更新,用以提高反演结果稳定性.选用中国西部四川盆地某工区实际资料,对本方法进行应用测试与验证,结果表明本方法对于含气储层具有良好的指示性,相比常规固定临界孔隙度方法,本方法可以有效提升反演结果准确性.     

在X模式单道成像与观测系统重复性关系下的多道观测系统重复性

时移地震中新提出的多道观测系统重复性,逐一应用于面元,可以给出每个面元单一的观测系统重复性,形成对应叠后成像的地震道重复性的面分布,对于评估时移地震重复性具有重要意义.前人研究抽象了多道间观测系统重复性与单道间观测系统重复性的关系,给出了多道观测系统重复性的衡量方法及其理论依据.其理论中依赖了地震数据重复性与单道观测系统重复性的线性关系模型,而这一关系在单道观测系统重复性的有限范围内较为准确.针对这一问题,本文提出了X模式拟合的关系模型,与全范围的单道地震数据重复性随观测系统重复性的变化趋势更好地吻合,并采用对大单道观测系统重复性的向X节点的收缩,使原多道观测系统重复性的相应关系在整个数据范围内基本成立.基于实际数据的研究表现了该方法的数据分析结果的新特性和应用价值.