【摘要】：近年來,隨著觀測技術(shù)的提高和理論方法的完善,各向異性的理論體系已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于地震勘探的數(shù)據(jù)定量處理及定性解釋中,成為了地球物理研究的熱點(diǎn)之一。然而,由于其理論的復(fù)雜性和各向異性種類的多樣性,關(guān)于地震各向異性的研究也是地球物理研究的難點(diǎn)之一。到目前為止,研究者們提出了多種各向異性介質(zhì),例如TI介質(zhì)、EDA介質(zhì)和PTL介質(zhì)等,由于自然界中百分之七十的沉積層表現(xiàn)出TI介質(zhì)的特點(diǎn),因此TI介質(zhì)(即橫向各向同性介質(zhì))是分布最為廣泛的各向異性介質(zhì)。研究TI介質(zhì)的波場傳播特點(diǎn),可以很好的模擬周期性薄互層組合及定向裂隙,對裂隙型油氣儲(chǔ)層和復(fù)雜巖性油氣藏的開發(fā)利用具有重要意義。而對于TI介質(zhì)的地震波場,學(xué)者們已經(jīng)研究了TI介質(zhì)的傳播矩陣和應(yīng)用,并在各向異性波動(dòng)理論和有限差分正演等方面做出了研究。目前,基于波動(dòng)方程理論的各向異性正演算法已經(jīng)比較成熟,但同時(shí)存在著計(jì)算效率非常低、對計(jì)算機(jī)內(nèi)存要求高的問題;在各向異性正演計(jì)算中,多數(shù)忽略了速度群相分離受各向異性強(qiáng)度的影響因素;對于TI介質(zhì),很少同時(shí)對P波和SV波進(jìn)行正演研究;而考慮對稱軸傾角和不同速度模型對TI介質(zhì)波場的影響問題仍未得到具體解決。本文針對上述存在問題,在前人的工作基礎(chǔ)上,采用計(jì)算快速且效率較高的射線追蹤正演方法,實(shí)現(xiàn)了多種復(fù)雜地形下的TI介質(zhì)P波和SV射線路徑和走時(shí)計(jì)算,分析了TI介質(zhì)速度群相分離的影響因素和地震波場的傳播特點(diǎn),其主要內(nèi)容包括:(1)各向異性強(qiáng)度對速度群相分離的影響。在具體做法上是選取具有不同各向異性強(qiáng)度的TI介質(zhì)模型,利用傍軸近似理論分別計(jì)算P波和SV波射線路徑和射線走時(shí),然后對不同模型中的群相速度分離情況進(jìn)行對比分析,對相同模型中的P波和SV波速度分離情況進(jìn)行對比分析。(2)TI介質(zhì)對稱軸的傾角對射線路徑和射線走時(shí)的影響。具體的做法是通過選取多種對稱軸角度進(jìn)行射線追蹤和走時(shí)計(jì)算,得到不同角度的射線路徑和走時(shí)曲線,并進(jìn)行對比分析,得到角度選取對各向異性的影響關(guān)系。(3)地形對TI介質(zhì)中的涉嫌路徑和射線走時(shí)的影響。具體的做法是分別在均勻模型、層狀模型、低速夾層模型、凹陷模型、斷層模型、侵入體模型、傾斜模型、多層混合模型以及Hess模型等標(biāo)準(zhǔn)模型中進(jìn)行射線追蹤,并對每一種模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析。基于上述研究內(nèi)容,通過理論分析和數(shù)值模擬,本文得到如下研究成果:(1)實(shí)現(xiàn)了基于傍軸近似理論的TI介質(zhì)的射線追蹤。分析對比表明,對VTI、TTI介質(zhì)等復(fù)雜模型,該方法能夠較精準(zhǔn)地計(jì)算出地震波的傳播路徑(射線路徑),其走時(shí)曲線的變化趨勢較好地反映出地層的構(gòu)造特征。(2)通過計(jì)算證明了下列事實(shí):對于VTI介質(zhì)中的P波,當(dāng)各向異性較強(qiáng)時(shí),群相速度的變化較大,速度最大增量也很大;而各向異性參數(shù)較弱時(shí),群相速度的變化較微小。(3)通過計(jì)算證明:SV波在速度的增量和群相分離的效果上都要弱于P波,且整體速度低于P波。這說明各向異性的強(qiáng)弱程度主要體現(xiàn)在P波的速度變化。(4)在TTI介質(zhì)中,對稱軸傾角越大,其波場的變化越大,波形的曲率變化與傾角的大小有關(guān)。綜上所述,本文基于傍軸近似理論,結(jié)合各向異性地震波理論,通過進(jìn)行TI介質(zhì)射線路徑和走時(shí)計(jì)算分析,進(jìn)一步研究了多種TI介質(zhì)波場的傳播規(guī)律和傳播特點(diǎn),對各向異性地震資料的偏移、層析等后續(xù)處理具有一定的參考意義和實(shí)用價(jià)值。為各向異性研究在提高油氣資源勘探效率中的應(yīng)用提供重要的理論支撐。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4

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本文編號：2370227