频率域单程方程三维叠前正演中的波场替换

利用定位原理进行三维叠前正演,仅靠单程声波方程的延拓即可形成复杂地质条件下的正演记录,运算效率高无多次反射出现。但速度模型中对于过大或过小的速度常使波场在延拓时有频率和波数成分的损失,这种损失引起波场畸变并严重影响正演记录的质量。本文采用波场替换技术,在每次延拓时用零相位子波形成一个同时保留了原波场的动力学特征与空间位置信息的新波场,然后用新波场取代原畸变波场并参与正演记录合成。在频率域单程方程三维叠前正演中特别适合做波场替换,因为震源脉冲与接收响应(均可视为点脉冲)的延拓波场在形态上相似,而且在延拓波场中每道记录之振幅包络只有一个极值点。理论试算结果表明,采用波场替换技术后最终正演记录质量比替换前有了很大改善。     

三维混合延拓一步法波动方程正演模拟

提出三维相位移加有限差分混合延拓法,以此为基础,实现速度纵横向变化,构造任意复杂的三维介质一步法正演模拟,为三维复杂波场的地震,地质解释提供了精确,实用的方法。对于二维介质,相位移延拓方法对陡倾斜地层成像精度高,稳定性好,计算快,但实现的速度的横向变化困难,而频率、空间域的有限差分法算法简单,稳定性好,能适应速度的纵横向任意变化,但偏移陡倾地层存在很多问题,用快速的４５°有限差分对相位移延拓作补充     

波动方程正演模型技术及其在地震资料综合解释中的应用

运用固体力学有限元素法的基本原理，推导出适合于描述地震波传播的弹性动力学有限元方程，在微机上实现了不同观测系统下的地震波传播过程中波型转换及波形变化的全波场模拟。模拟技术具有以下特点：①克服了差分法的精度不高、波前弥散、收敛区间小及常规有限元素法的计算大、运算速度慢等特点；②模拟常规人工地震、ＶＳＰ、逆ＶＳＰ及井间地震等各种观测系统下波传播机理，记录任意时刻波场、能量场、旋度场及散度场，分析波传播     

叠前正演模拟与偏移的网络并行计算

在叠前深度偏移和非零炮检距声波方程正演计算过程中包含了大量的可并行计算的成分。作者在本文中提出叠前正演模拟与偏移的网络并行计算算法，并基于TCP／IP协议，将该算法设计成网络并行处理程序，极大地提高了计算效率。实际运算结果证明，本文提出的并行算法和技术路线是切实可行的。     

SeisModTM波动方程正演模拟软件在圈闭识别中的应用

准噶尔盆地石西凸起侏罗系八道湾组具很大勘探潜力,现有地震资料对低幅度构造背斜圈闭不能进行有效识别.为满足圈闭识别需要,在不同解释方案基础上,利用SeisModTM波动方程正演模拟软件构建3种地质模型,正演模拟出不同地层构造模式下地震响应特征.通过对正演模拟结果对比分析,为背斜圈闭解释方案提供理论依据,对该区侏罗系八道湾...     

波动方程显式短算子三维正演模拟

通过对三维波动方程的显式差分法的研究,并对模小于1.0的稳定性约束作线性化处理时引入加权因子,提出了一个基于二次规划方法的一维显式短算子设计方法.与以往的显式算子设计方法的不同之处,在于对传播区内算子的模也引入了最大值限制,这样可更严格地保证深层波场延拓的稳定性.同时,给出了基于一维显式算子及McClellan变换的三维波场深度延拓方法,大大减少了计算量,提高了计算速度,并能更好地处理介质横向非均匀性.     

波动方程叠前深度偏移的GPU技术

偏移成像是地震资料处理流程中重要的一环,目前工业界所采用的方法是克希霍夫时间偏移,该方法的优点在于计算效率高,模型易于获取。但因其基于高频近似,难以适应多次到达,欠照明影响及横向变速剧烈的地质情况。波动方程叠前深度偏移则能较好地解决这些问题,但其计算成本远高于克希霍夫偏移方法,这也成为其在实际生产应用中的瓶颈之一。这里将利用GPU技术,研究波动方程叠前深度偏移的高性能计算方法,使之能够满足生产中海量数据处理的需要。     

波动方程辛几何算法三维叠前深度偏移在集群式并行机上的实现

波动方程三维叠前深度偏移研究,已成为近年国内外众多油气勘探科研单位的研究焦点,其关键问题之一是借助于软硬件及其匹配的进步,以求解决计算量庞大的障碍。作者在本文中从油田实际出发,提出了一套并行波动方程辛几何算法三维叠前深度偏移方法与处理流程,运用32节 点集群式并行机,完成了XJWZ地区150km的二维和WJT地区126km^2的三维地震资料波动方程叠前深度偏移处理。其成像的效果,在信噪比、分辨率、深层复杂构造成像等方面均获得了显著改善。     

泌阳凹陷南部陡坡带地震资料的炮域波动方程叠前深度偏移

泌阳凹陷南部陡坡带是河南油田的重点勘探老区,其构造产状不仅陡,断层也多,叠后时间偏移难以得到较好的地震成像效果,基于Kirchhoff积分偏移方法具有运算速度快、效率高的特点,以及炮域波动方程方法能保持地震波的动力学特征,应用Kirchhoff积分偏移方法进行了偏移速度分析,建立了精细的速度模型.然后基于该模型在深度域进行了剩余速度分析以及层析成像,进一步提高了速度模型的精度. 通过分析偏移孔径、去假频参数以及延拓步长等成像处理参数对成像效果的影响,确定出最佳偏移处理参数,最后利用炮域波动方程方法对工区的三维地震数据进行了叠前偏移成像.成像结果表明,该方法能够使该区陡坡带反射层位得到较好的偏移,信噪比和横向分辨率都得到提高.     

波动方程有限差分正演模拟误差来源分析

有限差分波动方程正演数值模拟主要是解决差分格式、震源选择、边界条件处理等问题.这些问题的合理解决对得到正确和准确的波动方程数值解有着十分重要的作用.笔者通过对波动方程计算机有限差分正演模拟过程的叙述,分析了在做正演模拟时的误差来源以及如何有效地减小误差.     

基于ADIPI的单程波三维VSP正演模拟方法

三维VSP正演模拟在三维VSP观测系统设计、三维VSP波场分析及三维VSP偏移成像方法研究中均有重要的作用。以三维单程波动方程为基础,采用基于正交方向加插值(ADIPI)的傅里叶有限差分(FFD)算子,实现了三维VSP正演模拟。克服了对三维算子的双向正交分裂所导致的方位各向异性误差,既保证了模拟精度,又提高了计算效率,还可根据实际需要单独模拟上行波或下行波。模型试验结果证明了方法的有效性。     

单程波法地震波衰减特征数值模拟分析

在非均匀粘弹性介质中,地震波衰减研究能够有效揭示地层吸收特性对地震波的影响。这里从单程波方程出发,结合粘弹性介质中的复波数理论,考虑介质的横向变化,采用分步傅立叶波场延拓技术,推导出适用于横向变速介质的带Q地震记录计算公式,最后将此方法应用于四个不同含Q地层模型。试验表明：单程波法计算速度快,波场信息简单清晰,易于深入分析和反演算法的建立。并且,Q值对地震波波形、能量、频率等都产生了较为明显的影响,对实际资料能量补偿、地震资料分辨率的提高,以及利用衰减特征进行储层识别有一定指导价值。     

基于单程波真振幅分步傅里叶叠前深度偏移方法

这里将单程波真振幅方程与分步傅里叶算子（SSF）相结合,同时还结合了保幅算法和分步傅里叶算法的优点,因此该方法具有计算量小,占内存少,能处理横向变化的速度等优点。并且克服了傅里叶有限差分方法偏移后的振幅都有很大的偏差的不足。与目前广泛应用的常规的分步有限差分叠前深度偏移相比,具有成像精度高,保持地震波动力学特征等优点。在Marmousi模型上成功地进行了真振幅分步傅里叠前深度偏移处理,取得了理想的成像效果。     

几种单程波动方程解法的对比

在均匀介质条件下, 比较了ω-k域内Stolt算法和Gazdag相移法、t-x域内部分分式算法、混合域内SSF算法和FFD算法的计算流程, 零炮间距叠后时间偏移的单位脉冲响应、脉冲振幅变化、中心地震道数据的子波振幅变化和脉冲波场频谱特征等体现了波场动力学特性的信息。分析表明, 在均匀介质条件下, ω-k域方法在脉冲响应、振幅变化和频谱特征方面能得到较好的结果, 但该方法的子波分辨率相对其他方法较低, 无法应用于横向速度变化介质问题, 所以复杂地质问题应采用FFD法进行处理。同时以Stolt算法为例具体分析了子波振幅、子波频谱在偏移过程中的变化。     

基于波动方程正演对九龙山地区茅口组地震响应特征识别研究

九龙山构造位于四川盆地西北部旺苍县和苍溪县境内,该构造具有构造规模大、隆起幅度高、保存条件好、纵向上多产层、钻井显示丰富等特点。本文主要针对九龙山构造范围内下二叠统茅口组储层的地质模型和正演结果,明确储层发育位置,找到对应的地震相特征,并对储层进行分级评价。通过测井响应特征、储集空间、储层厚度、曲率等综合分析,用波动方程正演模拟预测下二叠统茅口组地震响应特征。正演结果表明茅口组孤立溶洞型储层的地球物理响应特征为同相轴串珠状上拉、振幅减弱;茅口组缝洞系统储层的地球物理响应特征为茅口组顶界同相轴"扭曲断续、下拉"。在此基础上总结了孤立溶洞和缝洞系统两种地震响应识别模式,为储层的预测提供了参考依据。     

基于弹性方程与声学方程的裂缝模型正演与偏移

在Hudson理论的基础上推导出基于弹性—声学近似的裂缝模型反射系数计算公式,然后用变参考慢度Rytov近似波场延拓算子,对给定裂缝模型进行正演和偏移,并分析其波场特征,得到以下三点结论:1在当前地震分辨率下,不能识别单个裂缝,但可以探测裂缝发育带;2裂缝带达到一定的宽度和密度,可以用地震方法检测裂缝的分布,潜山内幕反射波的范围与强弱,有利于研究裂缝发育带的宽度和密度;3裂缝带的低频复波反射,表明在裂缝发育带,地震波频率减低,意味着用地震波的频率特征是可以检测裂缝。     

多次波正演与SRME技术影响因素分析及应用

针对深水采集的地震数据包含严重的多次波,多次波与有效波互相叠合使得地震剖面的同相轴难以区分和追踪解释的情况,采用实际资料的层位,建立三维地质模型并用实际的导航数据正演模拟野外放炮施工,由于正演模拟的数据层位较少,可针对性地分析三维SRME技术预测多次波模型的影响因素,如空间采样、扩展半径等,然后应用于实际地震数据的SRME处理,比较二维SRME与三维SRME的应用效果,验证了三维SRME比二维SRME能更有效地衰减多次波。     

起伏地表二维瑞雷面波正演模拟及波场分析

采用高精度交错网格有限差分法,建立了在起伏地表条件下瑞雷面波数值模拟的自由边界条件,通过对倾斜二层模型模拟的结果与解析解对比,二者完全一致,由此证明了起伏地表下瑞雷面波数值模拟的正确性。在此基础之上,模拟并分析了小凸起与小凹陷模型条件下,瑞雷面波的波场传播特征。通过分析得出瑞雷面波在这二种地形传播时,都存在反射、波型转换,以及能量再分配。因此,在起伏地表条件下,利用瑞雷面波进行勘探时要考虑起伏地表对瑞雷面波波场的影响。