弹性波逆时偏移及角道集提取
发布时间：2021-12-22 12:57
叠前逆时偏移方法基于双程波动方程理论,对地震波场的近似较少,理论上可对多种波场准确成像,无成像倾角限制。但常规声学近似下的偏移方法易受地震资料的横波影响,成像精度降低。弹性波逆时偏移基于矢量的弹性波方程,能够同时归位纵横波场,形成的多波成像剖面能够提供更加丰富的地下构造信息,降低纵波勘探的盲区。因此,弹性波逆时偏移成像在油气勘探开发中彰显了更大的研究潜力和发展前景。本文主要研究弹性波逆时偏移及角道集提取。本文依据各向同性介质的一阶速度-应力方程组构建震源和检波点矢量波场,数值求解采用时间二阶-空间高阶的交错网格有限差分方法。为降低弹性波逆时偏移多波之间的成像串扰,将延拓的弹性波场矢量地分离为纯波波场,并提出一种内积成像条件,能够形成具有明确物理意义的反射率成像结果;文中同时也提出一种矢量基激发振幅成像条件,解决了3D弹性波逆时偏移的存储问题;针对散度、旋度的波场分离方法,提出一种共炮域转换波成像的极性校正方法;为了进一步提升成像分辨率,研究并实现了弹性及粘弹性最小二乘逆时偏移;依据时空域方向矢量的方法,有效地估算纵波入射角度,成功地提取弹性逆时偏移的角道集。多组复杂构造模型测试表明:1...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图0.1技术路线图
及采用两种不同分离波场方法的分离波场的结果，时间为 t=0.50s。图 1.1(a)和 1.1(e)是水平和垂直的速度波场快照，能够明显看出采用混合震源，同时产生了纵波和横波，这与实际情况一致。采用散度和旋度算子分离弹性波场，分离的结果如图 1.1(d)和 1.1(h)，能够看出采用该类分离方法，波场能够很好地被分离，但是分离的得到的结果已经改变了输入波场的形态，振幅和相位均已发生改变。采用矢量分离纵横波场的方法，分离的结果如图 1.1(b)，1.1(c)，1.1(f)和 1.1(g)所示。对比图 1.1(a)，1.1(b)和 1.1(c)，能够看出水平分量上的纵波和横波波场能够很好的被分离开来，而且振幅未发生改变。同样的现象，能够对比对比图 1.1(e)，1.1(f)和 1.1(g)发现，垂直分量上的波场也能很好地被分离。这也验证第二种分离方法优于第一种方法。对图 1.1 所示的波场快照进行单道抽取对比，位置为图 1.1(a)虚线位置，单道信息如图 1.2 所示。对比图 1.2(a)，1.2(b)和 1.2(c)，能够发现水平分量上的纵波和横波波场能够很好地被分离，振幅和相位均未发生改变。同样的现象在垂直分量的单道图 1.2(e)，1.2(f)和 1.2(g)发现。对比图 1.2(a)，1.2(e)，1.2(d)和 1.2(h)，验证了第一类波场分离方法会产生振幅和相位的变化。总之，采用矢量分离波场的方法优于旋度和散度波场分离的方法，因为矢量分离方法保持了输入波场的振幅和相位特征，无需振幅和相位的校正[19]。
(e) (f) (g) (h)图 1.2 图 1.1 的单道信息速度；(b) 纵波的水平速度；(c) 横波的水平速度；(d) 散度分离的 P 波分量；(e) (f) 纵波的垂直速度；(g) 横波的水平速度；(h) 旋度分离的 S 波分量D 均匀各向同性介质 2D 模型测试分析可知，第二类分离方法优于第一类方法。为了进一分离波场方案在 3D 模型的分离效果，设计了一个均匀 3D 各向同性型的大小为 101×101×101 网格，三个方向的网格尺寸均为 10 米，时ms，纵波速度为 2500m/s，横波速度为 1445m/s，密度满足 Gardner 公边界截断引入的虚假反射，给模型的各个边界加载了 50 层的 PML 边15Hz 的 Ricker 子波，采用混合震源并置于垂直分量上，震源位于 3D 1.3 所示，为采用交错网格有限差分方法数值求解 3D 弹性波速度-应力性波场快照以及采用矢量分离波场方法的分离波场的结果，时间为 t=了该时刻瞬时的 3D 波场在 x，y 和 z 方向均为 0.8km 处的切片。图 1.3(
【参考文献】：
期刊论文
[1]扩展成像条件下的最小二乘逆时偏移[J]. 刘玉金,李振春. 地球物理学报. 2015(10)
[2]弹性波逆时偏移中的稳定激发振幅成像条件[J]. 张智,刘有山,徐涛,白志明. 地球物理学报. 2013(10)
[3]地震叠前逆时偏移的有效边界存储策略[J]. 王保利,高静怀,陈文超,张唤兰. 地球物理学报. 2012(07)
[4]横向各向同性介质弹性波多分量叠前逆时偏移[J]. 杜启振,秦童. 地球物理学报. 2009(03)
[5]弹性波波场P波和S波分解的数值模拟[J]. 马德堂,朱光明. 石油地球物理勘探. 2003(05)
[6]一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法稳定性研究[J]. 董良国,马在田,曹景忠. 地球物理学报. 2000(06)
[7]一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法[J]. 董良国,马在田,曹景忠,王华忠,耿建华,雷兵,许世勇. 地球物理学报. 2000(03)
本文编号：3546422
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图0.1技术路线图
及采用两种不同分离波场方法的分离波场的结果，时间为 t=0.50s。图 1.1(a)和 1.1(e)是水平和垂直的速度波场快照，能够明显看出采用混合震源，同时产生了纵波和横波，这与实际情况一致。采用散度和旋度算子分离弹性波场，分离的结果如图 1.1(d)和 1.1(h)，能够看出采用该类分离方法，波场能够很好地被分离，但是分离的得到的结果已经改变了输入波场的形态，振幅和相位均已发生改变。采用矢量分离纵横波场的方法，分离的结果如图 1.1(b)，1.1(c)，1.1(f)和 1.1(g)所示。对比图 1.1(a)，1.1(b)和 1.1(c)，能够看出水平分量上的纵波和横波波场能够很好的被分离开来，而且振幅未发生改变。同样的现象，能够对比对比图 1.1(e)，1.1(f)和 1.1(g)发现，垂直分量上的波场也能很好地被分离。这也验证第二种分离方法优于第一种方法。对图 1.1 所示的波场快照进行单道抽取对比，位置为图 1.1(a)虚线位置，单道信息如图 1.2 所示。对比图 1.2(a)，1.2(b)和 1.2(c)，能够发现水平分量上的纵波和横波波场能够很好地被分离，振幅和相位均未发生改变。同样的现象在垂直分量的单道图 1.2(e)，1.2(f)和 1.2(g)发现。对比图 1.2(a)，1.2(e)，1.2(d)和 1.2(h)，验证了第一类波场分离方法会产生振幅和相位的变化。总之，采用矢量分离波场的方法优于旋度和散度波场分离的方法，因为矢量分离方法保持了输入波场的振幅和相位特征，无需振幅和相位的校正[19]。
(e) (f) (g) (h)图 1.2 图 1.1 的单道信息速度；(b) 纵波的水平速度；(c) 横波的水平速度；(d) 散度分离的 P 波分量；(e) (f) 纵波的垂直速度；(g) 横波的水平速度；(h) 旋度分离的 S 波分量D 均匀各向同性介质 2D 模型测试分析可知，第二类分离方法优于第一类方法。为了进一分离波场方案在 3D 模型的分离效果，设计了一个均匀 3D 各向同性型的大小为 101×101×101 网格，三个方向的网格尺寸均为 10 米，时ms，纵波速度为 2500m/s，横波速度为 1445m/s，密度满足 Gardner 公边界截断引入的虚假反射，给模型的各个边界加载了 50 层的 PML 边15Hz 的 Ricker 子波，采用混合震源并置于垂直分量上，震源位于 3D 1.3 所示，为采用交错网格有限差分方法数值求解 3D 弹性波速度-应力性波场快照以及采用矢量分离波场方法的分离波场的结果，时间为 t=了该时刻瞬时的 3D 波场在 x，y 和 z 方向均为 0.8km 处的切片。图 1.3(
【参考文献】：
期刊论文
[1]扩展成像条件下的最小二乘逆时偏移[J]. 刘玉金,李振春. 地球物理学报. 2015(10)
[2]弹性波逆时偏移中的稳定激发振幅成像条件[J]. 张智,刘有山,徐涛,白志明. 地球物理学报. 2013(10)
[3]地震叠前逆时偏移的有效边界存储策略[J]. 王保利,高静怀,陈文超,张唤兰. 地球物理学报. 2012(07)
[4]横向各向同性介质弹性波多分量叠前逆时偏移[J]. 杜启振,秦童. 地球物理学报. 2009(03)
[5]弹性波波场P波和S波分解的数值模拟[J]. 马德堂,朱光明. 石油地球物理勘探. 2003(05)
[6]一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法稳定性研究[J]. 董良国,马在田,曹景忠. 地球物理学报. 2000(06)
[7]一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法[J]. 董良国,马在田,曹景忠,王华忠,耿建华,雷兵,许世勇. 地球物理学报. 2000(03)
本文编号：3546422
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