彈性波逆時偏移及角道集提取
發(fā)布時間：2021-12-22 12:57
疊前逆時偏移方法基于雙程波動方程理論,對地震波場的近似較少,理論上可對多種波場準確成像,無成像傾角限制。但常規(guī)聲學近似下的偏移方法易受地震資料的橫波影響,成像精度降低。彈性波逆時偏移基于矢量的彈性波方程,能夠同時歸位縱橫波場,形成的多波成像剖面能夠提供更加豐富的地下構造信息,降低縱波勘探的盲區(qū)。因此,彈性波逆時偏移成像在油氣勘探開發(fā)中彰顯了更大的研究潛力和發(fā)展前景。本文主要研究彈性波逆時偏移及角道集提取。本文依據(jù)各向同性介質的一階速度-應力方程組構建震源和檢波點矢量波場,數(shù)值求解采用時間二階-空間高階的交錯網(wǎng)格有限差分方法。為降低彈性波逆時偏移多波之間的成像串擾,將延拓的彈性波場矢量地分離為純波波場,并提出一種內積成像條件,能夠形成具有明確物理意義的反射率成像結果;文中同時也提出一種矢量基激發(fā)振幅成像條件,解決了3D彈性波逆時偏移的存儲問題;針對散度、旋度的波場分離方法,提出一種共炮域轉換波成像的極性校正方法;為了進一步提升成像分辨率,研究并實現(xiàn)了彈性及粘彈性最小二乘逆時偏移;依據(jù)時空域方向矢量的方法,有效地估算縱波入射角度,成功地提取彈性逆時偏移的角道集。多組復雜構造模型測試表明:1...
【文章來源】：東北石油大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖0.1技術路線圖
及采用兩種不同分離波場方法的分離波場的結果，時間為 t=0.50s。圖 1.1(a)和 1.1(e)是水平和垂直的速度波場快照，能夠明顯看出采用混合震源，同時產生了縱波和橫波，這與實際情況一致。采用散度和旋度算子分離彈性波場，分離的結果如圖 1.1(d)和 1.1(h)，能夠看出采用該類分離方法，波場能夠很好地被分離，但是分離的得到的結果已經改變了輸入波場的形態(tài)，振幅和相位均已發(fā)生改變。采用矢量分離縱橫波場的方法，分離的結果如圖 1.1(b)，1.1(c)，1.1(f)和 1.1(g)所示。對比圖 1.1(a)，1.1(b)和 1.1(c)，能夠看出水平分量上的縱波和橫波波場能夠很好的被分離開來，而且振幅未發(fā)生改變。同樣的現(xiàn)象，能夠對比對比圖 1.1(e)，1.1(f)和 1.1(g)發(fā)現(xiàn)，垂直分量上的波場也能很好地被分離。這也驗證第二種分離方法優(yōu)于第一種方法。對圖 1.1 所示的波場快照進行單道抽取對比，位置為圖 1.1(a)虛線位置，單道信息如圖 1.2 所示。對比圖 1.2(a)，1.2(b)和 1.2(c)，能夠發(fā)現(xiàn)水平分量上的縱波和橫波波場能夠很好地被分離，振幅和相位均未發(fā)生改變。同樣的現(xiàn)象在垂直分量的單道圖 1.2(e)，1.2(f)和 1.2(g)發(fā)現(xiàn)。對比圖 1.2(a)，1.2(e)，1.2(d)和 1.2(h)，驗證了第一類波場分離方法會產生振幅和相位的變化。總之，采用矢量分離波場的方法優(yōu)于旋度和散度波場分離的方法，因為矢量分離方法保持了輸入波場的振幅和相位特征，無需振幅和相位的校正[19]。
(e) (f) (g) (h)圖 1.2 圖 1.1 的單道信息速度；(b) 縱波的水平速度；(c) 橫波的水平速度；(d) 散度分離的 P 波分量；(e) (f) 縱波的垂直速度；(g) 橫波的水平速度；(h) 旋度分離的 S 波分量D 均勻各向同性介質 2D 模型測試分析可知，第二類分離方法優(yōu)于第一類方法。為了進一分離波場方案在 3D 模型的分離效果，設計了一個均勻 3D 各向同性型的大小為 101×101×101 網(wǎng)格，三個方向的網(wǎng)格尺寸均為 10 米，時ms，縱波速度為 2500m/s，橫波速度為 1445m/s，密度滿足 Gardner 公邊界截斷引入的虛假反射，給模型的各個邊界加載了 50 層的 PML 邊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，為采用交錯網(wǎng)格有限差分方法數(shù)值求解 3D 彈性波速度-應力性波場快照以及采用矢量分離波場方法的分離波場的結果，時間為 t=了該時刻瞬時的 3D 波場在 x，y 和 z 方向均為 0.8km 處的切片。圖 1.3(
【參考文獻】：
期刊論文
[1]擴展成像條件下的最小二乘逆時偏移[J]. 劉玉金,李振春. 地球物理學報. 2015(10)
[2]彈性波逆時偏移中的穩(wěn)定激發(fā)振幅成像條件[J]. 張智,劉有山,徐濤,白志明. 地球物理學報. 2013(10)
[3]地震疊前逆時偏移的有效邊界存儲策略[J]. 王保利,高靜懷,陳文超,張喚蘭. 地球物理學報. 2012(07)
[4]橫向各向同性介質彈性波多分量疊前逆時偏移[J]. 杜啟振,秦童. 地球物理學報. 2009(03)
[5]彈性波波場P波和S波分解的數(shù)值模擬[J]. 馬德堂,朱光明. 石油地球物理勘探. 2003(05)
[6]一階彈性波方程交錯網(wǎng)格高階差分解法穩(wěn)定性研究[J]. 董良國,馬在田,曹景忠. 地球物理學報. 2000(06)
[7]一階彈性波方程交錯網(wǎng)格高階差分解法[J]. 董良國,馬在田,曹景忠,王華忠,耿建華,雷兵,許世勇. 地球物理學報. 2000(03)
本文編號：3546422
【文章來源】：東北石油大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖0.1技術路線圖
及采用兩種不同分離波場方法的分離波場的結果，時間為 t=0.50s。圖 1.1(a)和 1.1(e)是水平和垂直的速度波場快照，能夠明顯看出采用混合震源，同時產生了縱波和橫波，這與實際情況一致。采用散度和旋度算子分離彈性波場，分離的結果如圖 1.1(d)和 1.1(h)，能夠看出采用該類分離方法，波場能夠很好地被分離，但是分離的得到的結果已經改變了輸入波場的形態(tài)，振幅和相位均已發(fā)生改變。采用矢量分離縱橫波場的方法，分離的結果如圖 1.1(b)，1.1(c)，1.1(f)和 1.1(g)所示。對比圖 1.1(a)，1.1(b)和 1.1(c)，能夠看出水平分量上的縱波和橫波波場能夠很好的被分離開來，而且振幅未發(fā)生改變。同樣的現(xiàn)象，能夠對比對比圖 1.1(e)，1.1(f)和 1.1(g)發(fā)現(xiàn)，垂直分量上的波場也能很好地被分離。這也驗證第二種分離方法優(yōu)于第一種方法。對圖 1.1 所示的波場快照進行單道抽取對比，位置為圖 1.1(a)虛線位置，單道信息如圖 1.2 所示。對比圖 1.2(a)，1.2(b)和 1.2(c)，能夠發(fā)現(xiàn)水平分量上的縱波和橫波波場能夠很好地被分離，振幅和相位均未發(fā)生改變。同樣的現(xiàn)象在垂直分量的單道圖 1.2(e)，1.2(f)和 1.2(g)發(fā)現(xiàn)。對比圖 1.2(a)，1.2(e)，1.2(d)和 1.2(h)，驗證了第一類波場分離方法會產生振幅和相位的變化。總之，采用矢量分離波場的方法優(yōu)于旋度和散度波場分離的方法，因為矢量分離方法保持了輸入波場的振幅和相位特征，無需振幅和相位的校正[19]。
(e) (f) (g) (h)圖 1.2 圖 1.1 的單道信息速度；(b) 縱波的水平速度；(c) 橫波的水平速度；(d) 散度分離的 P 波分量；(e) (f) 縱波的垂直速度；(g) 橫波的水平速度；(h) 旋度分離的 S 波分量D 均勻各向同性介質 2D 模型測試分析可知，第二類分離方法優(yōu)于第一類方法。為了進一分離波場方案在 3D 模型的分離效果，設計了一個均勻 3D 各向同性型的大小為 101×101×101 網(wǎng)格，三個方向的網(wǎng)格尺寸均為 10 米，時ms，縱波速度為 2500m/s，橫波速度為 1445m/s，密度滿足 Gardner 公邊界截斷引入的虛假反射，給模型的各個邊界加載了 50 層的 PML 邊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，為采用交錯網(wǎng)格有限差分方法數(shù)值求解 3D 彈性波速度-應力性波場快照以及采用矢量分離波場方法的分離波場的結果，時間為 t=了該時刻瞬時的 3D 波場在 x，y 和 z 方向均為 0.8km 處的切片。圖 1.3(
【參考文獻】：
期刊論文
[1]擴展成像條件下的最小二乘逆時偏移[J]. 劉玉金,李振春. 地球物理學報. 2015(10)
[2]彈性波逆時偏移中的穩(wěn)定激發(fā)振幅成像條件[J]. 張智,劉有山,徐濤,白志明. 地球物理學報. 2013(10)
[3]地震疊前逆時偏移的有效邊界存儲策略[J]. 王保利,高靜懷,陳文超,張喚蘭. 地球物理學報. 2012(07)
[4]橫向各向同性介質彈性波多分量疊前逆時偏移[J]. 杜啟振,秦童. 地球物理學報. 2009(03)
[5]彈性波波場P波和S波分解的數(shù)值模擬[J]. 馬德堂,朱光明. 石油地球物理勘探. 2003(05)
[6]一階彈性波方程交錯網(wǎng)格高階差分解法穩(wěn)定性研究[J]. 董良國,馬在田,曹景忠. 地球物理學報. 2000(06)
[7]一階彈性波方程交錯網(wǎng)格高階差分解法[J]. 董良國,馬在田,曹景忠,王華忠,耿建華,雷兵,許世勇. 地球物理學報. 2000(03)
本文編號：3546422
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