3D3C陆地反射PS转换波CMP成像影响因素分析

三维三分量(3D3C)陆地反射PS转换波共中心点(CMP)叠加成像方法,虽然抽道集简单,但是对实际资料处理结果往往不理想.尤其当反射界面为三维倾斜界面时,其成像质量较差.本文提出有三个主要因素影响其成像质量:第一,转换点离散.运用实例计算得出,转换点离散度随着纵横波速度比、偏移距和界面倾角的增大而增大.相同界面倾角,不同测线方位的转换点离散度不同,视倾角的绝对值越大离散度也越大;第二,道集内静校正量差异增大.CMP道集中,由于转换点离散使得转换点横向跨度较大,经倾斜界面反射转换的S波出射到近地表地层时的角度差异也较大,导致静校突出;第三,加大动校叠加复杂性.三维倾斜界面PS波CMP道集近炮检距时距方程可表示为双曲形式,但是曲线的顶点位置和动校速度同时随测线方位变化,使得CMP道集同相轴很难校平,动校叠加过程很复杂.     

三维倾斜界面PS转换波CMP道集时距及参数估计

在PS转换波资料处理过程中,往往需要联合P波资料提供相应的模型.在实际应用中存在P波和PS转换波层位对比困难.本文仅利用PS转换波数据,通过三维倾斜界面PS转换波CMP道集精确时距关系推导了近似时距解析表达式;分析了PS波的精确与近似时距关系随测线方位、界面倾角与倾向的变化规律及其拟合误差;并讨论了近似时距关系的三个时距参数随方位的变化特征;理论上给出描述时距的三维倾斜界面倾角、倾向、深度、纵波速度和横波速度这5个独立参数的估计方法,并通过理论模拟数据证明了该方法的可行性.     

三维倾斜界面PS转换波CMP道集时距及参数估计

在PS转换波资料处理过程中,往往需要联合P波资料提供相应的模型.在实际应用中存在P波和PS转换波层位对比困难.本文仅利用PS转换波数据,通过三维倾斜界面PS转换波CMP道集精确时距关系推导了近似时距解析表达式;分析了PS波的精确与近似时距关系随测线方位、界面倾角与倾向的变化规律及其拟合误差;并讨论了近似时距关系的三个时距参数随方位的变化特征;理论上给出描述时距的三维倾斜界面倾角、倾向、深度、纵波速度和横波速度这5个独立参数的估计方法,并通过理论模拟数据证明了该方法的可行性.     

川西凹陷孝泉地区3D3C量地震资料采集方法

川西坳陷孝泉地区深层须家河组致密砂岩气藏属于典型非常规裂缝性气藏,储层识别、裂缝检测、含气性识别是气藏研究的重点和难点.转换波3D3C勘探可同时获得反映岩石骨架和各向异性特性的C波资料及反映骨架及流体特性的P波资料,因而适用于川西孝泉深层超致密裂缝性气藏.在3D3C地震勘探中,三维三分量地震采集方法是采集到高质量多分量原始资料的技术保障,本文重点研究这种采集方法.首先根据地球物理参数,结合地质任务要求,分析了三维三分量观测系统设计的方法及观测系统参数,然后根据分析结果和勘探目的层的实际情况设计了同时适合纵波勘探和转换波勘探的面元尺寸、最大和最小炮检距、接收线距、束间滚动距等参数并确定了三维三分量观测系统.该观测系统在孝泉地区资料采集中,获得的三分量资料波组特征清楚,同相轴连续,反射信息丰富;Z分量剖面和R分量剖面反射层次清楚,目的层反射特征明显,具有非常好的构造形态一致性.     

基于交错网格有限差分法的断面波叠前时间偏移成像影响因素正演分析

断层和断裂带的有效识别是地震资料解释中的重要环节,断层在地震信号响应中以断面波的形式体现,因此断面波成像的质量关系到断层的精细识别与刻画.本文利用精度较高的交错网格有限差分正演模拟方法对断面波成像的影响因素进行了正演研究,主要正演分析的参数包括采集因素中的电缆长度和采集方向,地质因素中的断层倾角、断距、反射系数,以及处理因素中的偏移方法等几个方面.通过正演论证得出：采用合理的采集参数能够提高断面波的照明度;有效结合地质因素能够提高断面波的解释精度;利用合理的偏移方法能够使断层归位更加准确,断面波有效成像.基于以上结论,对于断面波的精确识别与刻画,应综合采集因素,处理因素及地质因素,只有这样才能提高断层的解释精度,有效减小解释误差.     

青藏高原东北缘ALOS AW3D30高程模型和EIGEN-6C4自由空气重力异常模型精度分析

利用EGM96全球重力场模型对ALOS AW3D30全球数字高程模型的高程系统进行转换,结合实测GNSS数据,分析ALOS AW3D30模型在青藏高原东北缘地区的精度。利用实测重力数据计算青藏高原东北缘地区的自由空气异常,并与EGIEN-6C4自由空气异常模型进行对比,分析其精度。结果表明：青藏高原东北缘地区ALOS AW3D30模型与264个GNSS测点的差异标准差为3.4 m,该地区ALOS AW3D30精度优于4 m;青藏高原东北缘地区自由空气重力异常整体呈负值,局部为正值,变化范围为-177×10^-5～166×10^-5 m·s^-2,实测重力异常与模型结果空间分布基本一致,存在局部差异;EIGEN-6C4自由空气重力异常变化范围为-163×10^-5～142×10^-5 m·s^-2,实测结果与模型结果差异为-119×10^-5～63×10^-5 m·s^-2,平均值为-20×10^-5<...     

Study on 3D simulation of wave fields in acoustic reflection image logging

The borehole acoustic reflection imaging logging is a newly developed acoustic logging method that has attracted many interests. These converted and reflected waves for imaging are usually mixed up with borehole guided waves and therefore difficult to be clearly identified. To improve the downhole tool design and develop more sophisticate data processing and interpretation algorithms,studies on precisely numerical modeling of the wave fields in the acoustic reflection imaging logging are neces-sary and critical. This paper developed a parallelized scheme of 3D finite difference (3DFD) with non-uniform staggered grid and PML absorbing boundary to simulate the acoustic wave fields in isotropic and anisotropic formations. Applications of this scheme to the typical cases of isotropic and anisot-ropic formations and comparison with the results from published analytical solutions have demon-strated the validation and efficiency of the scheme. Higher accuracy and lower computation cost (3.5 times faster than the conventional schemes) have been achieved with this scheme for modeling such a complex wave fields of 60 dB dynamic range with higher frequency (10 kHz). This simulating program provides a quantitative analytical means for studying acoustic reflection imaging tool and development of the data processing and interpretation methods.     

An explicit method for numerical simulation of wave equations: 3D wave motion

In this paper, an explicit method is generalized from 1D and 2D models to a 3D model for numerical simulation of wave motion, and the corresponding recursion formulas are developed for 3D irregular grids. For uniform cubic grids, the approach used to establish stable formulas with 2M-order accuracy is discussed in detail, with M being a positive integer, and is illustrated by establishing second order (M=1) recursion formulas. The theoretical results presented in this paper are demonstrated through numerical testing.     

一种优化的频率域三维声波有限差分模拟方法

为提高频率域有限差分（FD,finite-difference）正演模拟技术的计算精度和效率,基于旋转坐标系统的优化差分格式被广泛应用,但是只应用于正方形网格的情况.基于平均导数法（ADM）的优化差分格式,应用于正方形和长方形网格模拟.这些频率域有限差分算子,各自具有不同的差分格式和对应的优化系数求解表达式.本文基于三维声波方程发展了一种新的优化方法,只要给定FD模板形式,可直接构造频散方程,求取FD模板上各节点的优化系数.此方法的优点在于频率域FD算子的优化系数对应各个节点,可扩展优化其他格式.运用此优化方法,计算得到了不同空间采样间距比情况下27点和7点格式的优化系数.数值实验表明,优化27点格式与ADM 27点格式具有相同的精度,优化7点格式比经典的7点格式具有更小的数值频散.

     

Comparison of 2D versus 3D modeling approaches for the analysis of the concrete faced rock‐fill Cokal Dam

This paper's primary purpose is to compare the 2D and 3D analysis methodologies in investigating the performance of a concrete faced rock‐fill dams under dynamic loading conditions. The state of stress on the face plate was obtained in both cases using a total strain based crack model to predict the spreading of cracks on the plate and the corresponding crack widths. Results of the 2D and 3D analyses agree well. Although significantly more demanding, 3D analyses have the advantage of predicting the following: (i) the opening of the vertical construction joints; (ii) the cracking at the valley sides; and (iii) the crushing of the plate during the seismic action. During the earthquake loading, the cracking predicted at the base of the face plate after the impounding spread significantly towards the crest of the dam; however, the crack widths are obtained relatively small. Crushing of the face plates at the construction joints is the primary cause of the large scale cracking predicted on the face plate for high intensity earthquakes. Earthquake induced permanent deformation of the fill increases the compressive stresses on the face plate, thereby reducing the minute cracking on the plate. However, this effect also leads to significant increases in the residual openings at the construction joints and at the plinth level. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于GPU计算的地震波场高阶有限差分正演研究

本文介绍地震波场高阶有限差分正演及其GPU计算问题,通过数值模拟技术实现地震波正演。对于声波方程,利用泰勒级数展开式得出波动方程的高阶有限差分格式及其离散表达式。运用C++语言和CUDA编写二维和三维GPU正演程序,使用共享存储器提升GPU线程间通信传输速度,并且改善了三维模型情况下共享存储器容量对有限差分阶数的限制问题。建立不同尺度模型针对二维和三维GPU正演程序和CPU正演程序进行计算测试,比较两个程序的计算效率。测试结果表明,无论是在二维和三维的模型下,GPU正演程序的计算耗时都远远小于CPU正演程序的计算耗时,且随着计算数据量的增大,加速效果越来越显著,测试结果可以很好地证明GPU程序相对于单CPU程序计算的高效性。     

维波场延拓复杂表层模型校正方法及应用

如何正确地消除复杂地表对地震波场的影响，提高地下构造成像的质量一直是中国西部复杂地区地震勘探中存在的难题.本文在三维复杂表层速度模型层析反演\[1\]的基础上，研究了关于复杂地表的静校正问题，提出用三维波动方程在炮集上对地震波场进行正、反向延拓，消除复杂地表对波场的影响，实现三维复杂表层模型校正.理论和实际应用证明，该方法已超越常规静校正的含义，属时变校正方法.用本方法处理复杂地表问题，不但能消除表层对不同深度反射波产生的不同时差影响，提高叠加剖面质量，而且能使校正后的地震波场保持波动特征不发生畸变，可为建立正确的深层速度模型和波动方程叠前深度偏移奠定良好的基础.     

基于CTA影像数据全主动脉教学模型3D打印制备研究

目的：通过全主动脉CTA影像学数据实现教学模型的3D打印。方法：本课题拟利用高端CT扫描装置进行数据采集,优化扫描条件,从而生成符合3D打印要求的影像,并将数据进行图像处理与数据转化。结果：将3D影像进行图像处理与数据转化后利用3D打印机进行全主动脉教学模型制备。结论：全主动脉教学模型的3D打印制备可以完善教学模型质量与数量,从而提高教学效果。