基于瑞雷面波频散曲线反演近地表纵横波速度及Q值

发布时间：2021-10-13 06:22

　　面波通常被看做是一种干扰波,具有较低的速度和频率,能量很强。目前大部分对面波的研究集中在面波的去除。本文旨在分析瑞雷面波的频散特性,并借助它们进行近地表介质纵横波速度值以及Q值的反演,从而为近地表的静校正、振幅补偿处理等提供依据。基于面波频散特性的反演主要包括三部分:一是频散曲线的正演计算;二是针对实际资料的曲线提取,本文中采用的是模拟地震记录;三是基于提取的频散信息进行反演。本文在频散曲线正演计算方面实现了快速矢量传递算法和基于反射透射系数的正演算法,并进行对比分析。针对f-k法在实际频散曲线提取中的缺陷,采用波场重建的方法进行弥补,通过对比波场信息可以对所提取的频散信息进行验证分析,纠正模式错误。瑞雷波的反演是多参数的问题,通过分析各影响因素,将纵波速度以及厚度、密度值设为常量,大大减少了待反演的参数。另外本文采用基于奇异值分解的Levenberg-Marquardt算法,分别对三层均匀层状介质和含软夹层的层状介质进行了近地表参数的反演,取得了很好的效果。 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半空间介质Fig.2.1Half-spacemedium

1, ,kv zik x Vt x z t Ae e 2kv zik x VtΨ z Be e 量，（2.21）、（2.22）两式均表示简谐波列，速度为V 。有最大值，并且当与自由界面的距离增大时，振幅值呈指数在近地表区域传播，故被称为面波。瑞雷波则是根据其最瑞雷）而命名。介质中的瑞雷波分析可知，瑞雷波在均匀半空间介质中传播时速度值不随为不变的常量。当在层状介质中传播时速度则会出现随频即显示频散特性。而这种在层状介质中频散的性质正是瑞地表勘探的主要原因。为半空间层状介质模型示意图。其中，图中所示的 x 轴方向，图 2.2 另外分别对各层序数以及界面数进行了标示。

图 2.3 第一层厚度变化对频散曲线影响Fig. 2.3 Influence of the first layer thickness changes on dispersion cur其他参数不变，只分别改变第一层和第二层厚度值时，可以对比结果。图 2.3 中第一层原厚度值为 2 米，又分别取 1 米演，并进行正演计算结果的对比。可以看出当厚度值增加时各曲线在同一频率值的情况下速度值相差较大，变化明显。值分别取 3 米、4 米和 5 米而得，曲线中间部分（10Hz 2 2.3 和 2.4 的结果对比中可以看出，不同层厚度的层状介质曲线形态，无论是第一层还是第二层，厚度值的变化均能引化，并且都存在当厚度值变大曲线向低频方向移动的规律。对于频散曲线的形态的影响趋势，奠定了利用频散特性确定

【参考文献】：
期刊论文
[1]联合应用τ-p变换法和相移法提取面波频散曲线[J]. 邵广周,李庆春.  石油地球物理勘探. 2010(06)
[2]高精度有限差分瑞雷面波模拟及频散特征提取[J]. 秦臻,张才,郑晓东,徐基祥,宋建勇,宋雪娟.  石油地球物理勘探. 2010(01)
[3]利用广义反射-透射系数方法求解含低速层水平层状介质模型中面波频散曲线问题[J]. 何耀锋,陈蔚天,陈晓非.  地球物理学报. 2006(04)
[4]基于瑞利波高阶模式反演的实验研究[J]. 鲁来玉,张碧星,汪承灏.  地球物理学报. 2006(04)
[5]抛物线拉冬变换消除多次波的应用要素分析[J]. 张军华,吕宁,雷凌,田连玉,郭见乐.  石油地球物理勘探. 2004(04)
[6]瑞雷面波勘探技术研究述评[J]. 肖柏勋,李长征.  工程地球物理学报. 2004(01)
[7]相邻道瑞雷波法及在防渗墙强度检测中的应用[J]. 刘江平,侯卫生,许顺芳.  人民长江. 2003(02)
[8]油气反射波地震勘探记录中面波信息的提取[J]. 曾校丰,钱荣毅,邓新生,陈振声,夏代学,刘世文,黄永平.  物探与化探. 2001(06)
[9]层状介质中瑞雷面波的频散研究[J]. 凡友华,刘家琦.  哈尔滨工业大学学报. 2001(05)
[10]层状介质中轴对称柱面瑞利面波频散函数的计算[J]. 凡友华,肖柏勋,刘家琦.  地震工程与工程振动. 2001(03)

博士论文
[1]多阶模式瑞利波频散特征与反演研究[D]. 邵广周.长安大学 2009
[2]高模式瑞雷面波及其正反演研究[D]. 肖柏勋.中南大学 2000



本文编号：3434119