压缩三维走时表提高克希霍夫偏移计算效率

地震波走时是克希霍夫叠前深度偏移的重要参数。三维克希霍夫偏移成像由于需频繁读取大数据量的走时表文件,所以计算效率不高。这里提出一种通过压缩三维射线追踪走时表,来提高克希霍夫偏移计算效率的方法：首先规划一个具有规则网格控制点并覆盖所有走时表点集的最小长方体区域,然后以三维三次B样条函数为插值基函数进行最小二乘法曲面体拟合,求出规则网格控制点的数值并以数组形式存储入内存,采用稀疏化存储进一步节省了内存空间。在偏移成像时,再由这些规则网格控制点的数值,使用线性插值公式解编出走时表。实际资料算例验证了该走时表压缩方法不仅近似精度高,计算稳定度高,计算效率高,而且由于省去了频繁进行大数据量走时表文件的读写操作,所以克希霍夫偏移的计算效率提高了二倍以上。     

隧道瞬变电磁克希霍夫偏移成像与地质灾害探测

隧道绿色施工不仅需要预报工作面前方突水突泥等低阻异常,更需要查明灾害体的地质构造,为灾害预警与防治提供保障。传统的瞬变电磁解释方法仅能够提供单一电阻率信息不能满足隧道地质灾害治理要求。因此,将虚拟波场成像技术引入到瞬变电磁隧道探测技术中,期望实现灾害体电性与结构综合解释。首先,根据波场变换原理将瞬变电磁数据转换到虚拟波场;然后,利用电阻率成像算法计算工作面前方电阻率建立虚拟波场速度模型,利用波动方程克希霍夫积分解进行波场延拓实现瞬变电磁虚拟波场偏移成像;最后,综合电阻率与偏移成像结果对工作面前方地质体进行解释,判断地质灾害体的电性与构造特征。分别采用充水溶洞、充水断层两类常见灾害模型对算法进行验证。充水断层模型电阻率成像结果可以识别工作面前方低阻异常,但是异常分布范围略有增加,且不易判断倾斜角度;而偏移成像结果有效地识别异常的边界位置且对应准确,更易容判断异常倾斜方向。充水溶洞模型电阻率成像结果可识别溶洞的低阻异常与位置,但是异常形态与实际模型略有偏差;偏移成像结果圈定了模型的前后边界且与模型吻合较好。实测数据偏移成像结果有效圈定了低阻异常位置与裂隙形态,预测结果与已知出水孔情况相符。理论模型与实测数据结果表明,虚拟波场克希霍夫偏移成像结果既包含地质灾害体的电阻率分布,又能识别灾害体电性分界面,为地质灾害预警与防治提供了丰富的地质信息。      

等效偏移距在垂直地震剖面中的研究及应用

基于散射理论的等效偏移距方法在地震资料数据处理中具有独特的优势,尤其在速度分析和偏移成像方面。笔者将该理论应用到垂直地震剖面(VSP)数据处理中,研究了基于该理论的 VSP 数据共散射点道集的形成方法,并试验了 VSP 共散射点道集在速度分析和成像方面的应用效果。理论模型和实际资料测试结果表明,该方法能方便有效地为 VSP 提供不受初始速度和地层倾角影响的有效偏移速度,除了能在常规成像方法的成像区域内准确成像外,还能在常规成像方法的盲区外有效成像,在一定程度上扩大了 VSP 方法的成像范围,具有有较好的研究意义和应用前景。     

基于克希霍夫偏移的槽波超前探测方法及应用

为查明邢台矿区葛泉矿1199工作面掘进巷前方地质构造,采用井下槽波地震进行超前探测,用线性拉东变换提取来自巷道前方的反射波,在时间域内进行速度分析获得围岩参数信息,通过克希霍夫偏移对巷道前方地质异常体成像。结果显示,掘进巷前方距离G12检波点205 m与237 m存在异常,分别对应采空巷道与SF4断层;通过速度分析提取速度参数,初步判断SF4含水。钻探验证结果表明,克希霍夫偏移方法能对掘进巷前方断层异常体进行成像。     

高性能FPGA处理器在叠前可希霍夫偏移中的应用

笔者提出了SONIC可重新设置协处理器，它用来通过现场可编程(FPGA)技术加速三维叠前可希霍夫时间偏移(PSTM)。PSTM程序中费时最多的核心部分被编人基于FPGA的协处理器平台中。它作为一个硬件加速器附加在工作站上，通过并行合到一个FPGA芯片上来改善其运算性能。计算机模拟结果显示出SONIC平台在50MHz运行时，每秒钟可以计算5千万点的可希霍夫加法运算。这比参考的2．4GHz奔腾4工作站快15．6倍，该平台具有可重置性能，加上令人满意的运算速度，显示了它在地震数据处理业的广泛应用前途。     

拟VSP与克希霍夫偏移法在隧道超前预报中的应用

通过超前预报技术可以检测掌子面前方的地质构造,预测隧道开挖过程中的不利地质条件,从而保障施工进度和施工人员安全. 拟VSP方法适用于激发点或者接收点在一条直线上,利用反射波走时曲线与直达波走时曲线的交点推测前方反射界面的位置,而克希霍夫偏移方法可以是任意观测系统. 对垭口隧道的实测数据进行时移校正、滤波、波场分离、拉东变换提取有效反射波等预处理, 对比两种成像结果,获得掌子面前方构造异常分布,结果与实际揭露异常相符. 应用结果表明,拟VSP方法对巷道正前方构造位置预测准确,但不能预测构造走向,克希霍夫偏移方法需要速度扫描获得偏移速度信息,根据反射波能量确定反射界面,反射界面与隧道交点为隧道正前方构造位置. 两者结合应用可更准确地确定构造走向与位置.     

基于程函方程的克希霍夫全平面域偏移成像方法

本文分别以直射线和弯曲射线初至波层析反演技术重建的速度为偏移速度,采用波前扩展外推方式求解程函方程,求取了成像区域内各节点初至波时间场,应用克希霍夫积分偏移技术对复杂模型叠前数据进行全平面偏移成像,成像结果表明:弯曲射线层析反演方法获得的速度场较直射线层析结果对速度异常体的刻画更准确,以弯曲射线层析反演速度场作为偏移速...     

克希霍夫三维DMO叠加在地震资料处理中的应用

一个炮点和一个检波点接收的一道地震记录上某一时刻振幅值,它可能来自地下一个椭圆面上各个点的反射,该椭圆面以炮点和检波点为焦点,炮点和检波点的连线为长轴.因此,在叠加时,该振幅值就不是只在共中心点(CMP)上相加,而应该在椭圆面上各个点相加(当然,在不同点上振幅值是变化的).这种叠加方法实现了共反射点叠加,有利于叠加成像,也有利于提高分辨率和信噪比.这就是克希霍夫求和法.     

多尺度地震资料联合成像

为改善储层目标区域的成像质量,结合地面地震、VSP和井间地震的各自优势,采用归一化后的自适应叠加方法,实现3种资料偏移结果的联合成像,以达到各种资料优势互补、提高成像精度的目的。为了给联合成像提供精度较高的单种资料成像剖面,采用傅里叶有限差分叠前深度偏移算法实现地面地震资料成像;在VSP和井间地震资料的叠前成像中采用了基于起伏地表直接下延法成像思想,基于傅里叶有限差分延拓算子得到VSP和井间地震偏移结果。模型试算和实际资料的处理验证了多尺度地震资料联合成像法的正确性和有效性。     

地壳分展模式

本文旨在综合分析早期经典的和近年来提出的陆壳的９种分层模式,既包括地球物理的,也包括构造变形、变质和物质成分的,指明它们之间的联系和区别。结合地质和地球物理的最新进展,本文对这些模式进行了评介,对莫霍面、下地壳组分及反射下地壳的地质意义提出了看法．这些模式,尤其是近年来提出的大陆壳分层的几种模式无疑对地质和地球物理学家进一步认识和了解陆壳的复杂地质作用、地壳和地球的演化及早寒武纪地质是有益的．     

VSP技术在工程勘查中的应用研究

垂直地震剖面(VSP)是一种有效地进行工程地质调查的方法技术。本文根据工程勘查的特点,从正演模拟问题入手,结合上海市第二越江隧道工程VSP勘查实例,讨论了工程VSP方法技术和应用效果,使用了多道井下仪器和电火花震源开展工作。在资料处理中,使用两次f-k滤波可有效地分离上、下行波场。     

Kirchhoff积分法叠前时间偏移技术在三江盆地XDLZ地区的应用

三江盆地前进坳陷XDLZ地区构造较复杂，以往开展的二维叠后时间偏移成像精度低和空间位置不够准确，为此进行了二维叠前时间偏移处理研究，分析了Kirchhoff积分法叠前时间偏移处理中关键环节技术参数（叠前去噪、振幅补偿、反褶积、静校正、均方根速度建模和偏移孔径选取）对研究区复杂构造成像的影响及处理技巧。通过叠前时间偏移和叠后时间偏移在该区的应用效果对比分析，Kirchhoff积分法叠前时间偏移处理结果包含地震信息更加丰富，深层复杂构造成像在同相轴的连续性和断层及断点空间位置更趋合理，成像相位和振幅误差较小，构造成图精度提高了约4％。     

深反射大炮数据揭示北秦岭-渭河地堑-鄂尔多斯南部Moho格架

根据深地震反射数据的反射特征对布置在北秦岭-渭河地堑-鄂尔多斯南部的10个大炮(药量 ≥ 500 kg)数据进行处理,获得了反映下地壳-莫霍面结构的单次覆盖剖面。初步解释结果显示:在北秦岭,莫霍面反射的双程走时约为13 s,自南向北缓慢抬升变浅,可能表示秦岭正在经历造山后的均衡演化过程;进入渭河地堑,莫霍面加深至15 s左右,可能表明新生代形成后的莫霍面受到了强烈的挤压作用,渭河地堑两侧的莫霍面呈不对称上隆;在鄂尔多斯地块南部,莫霍面反射为14 s左右,向北有逐渐抬升的趋势,但变化平缓, 130~140 km两侧的莫霍面具有显著的反射特征差异,可能代表了渭河地堑和鄂尔多斯地块南部的深部界限。     

地面地震和VSP联合勘探在市区活动断裂调查中的应用研究

在使用地面地震方法查明市区基岩断裂后,在验证断裂的孔中开展VSP测量,进而评价断层的活动性是一种经济有效的配套方法技术.本文结合在上海市区的工作实例,表明了地面地震和VSP联合勘探在查明市区隐伏活动断裂中的有效性.     

压制截断效应的Radon变换在波场分离中的应用

由于离散运算,Radon变换方法中存在截断效应,传统的最小二乘约束反演并不能有效抑制这种效应。介绍了一种频域空间稀疏约束算法,在反演迭代过程中,根据前一次迭代的结果,通过贝叶斯原理将加权矩阵与前一次迭代的结果联系起来,得到新的加权矩阵;然后求解这个加权矩阵方程,得到频率域的稀疏解。比较了用最小二乘反演和压制截断效应的Radon域变换的效果,后者效果明显优于前者。模拟了一个5层的水平地层的地质模型,用这种压制截断效应的Radon变换进行了VSP资料的上下行波场的分离,得到了较好的效果。     

地震相分析在深反射地震勘探资料解释中的应用

作者对INDEPTH项目深所射地震剖面的细致研究发现,在深反射地震剖面上不仅仅强反射同相轴可以反映地壳深部的结构、构造特征,而且其上的地震相特征在上、中、下地壳也有一定的差异.通过将地震相分析引入深反射地震勘探的研究中,可以利用地震相特征的差异对深反射地震剖面进行充分解释,为深部工作中的地壳结构、构造特征研究提供更丰富、可靠的资料基础.