【摘要】：震源定位是地震學(xué)研究中的經(jīng)典問(wèn)題之一。通過(guò)逆時(shí)延拓觀測(cè)記錄,使波場(chǎng)聚焦到震源處可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地震震源的成像,這種方式稱為震源逆時(shí)成像。實(shí)際地震波在地球介質(zhì)中的傳播過(guò)程非常復(fù)雜,通�？梢詫⑵浣瞥蓮椥圆▊鞑ミ^(guò)程。基于標(biāo)量聲波方程的震源逆時(shí)成像忽略了彈性波場(chǎng)的矢量特征,只能利用單一震相(P波或者S波)的波場(chǎng)信息,并未充分利用彈性波記錄的有效信息。本文開展了基于彈性波理論的震源逆時(shí)成像方法研究。直接利用彈性波矢量波場(chǎng),不同波型(P和S波)常會(huì)互相干擾。將不同波場(chǎng)分離后再進(jìn)行獨(dú)立處理,可以有效削弱這種干擾。針對(duì)彈性波地震記錄進(jìn)行P、S波場(chǎng)分離的方法通常需要一定的前提假設(shè),當(dāng)分離復(fù)雜地震記錄時(shí)依舊很困難。在成像處理過(guò)程中進(jìn)行波場(chǎng)分離,則可以避免對(duì)復(fù)雜地震記錄進(jìn)行波場(chǎng)分離的困難。這需要對(duì)波場(chǎng)正演或反向延拓過(guò)程中的混合波場(chǎng)進(jìn)行分離。這種形式的波場(chǎng)分離對(duì)于認(rèn)識(shí)縱橫波的傳播特性以及基于彈性波場(chǎng)的成像與反演方法都具有重要的作用。本文的研究可以概括為以下幾個(gè)方面：(1)比較了縱橫波分離的正演模擬方法本文總結(jié)了基于一階速度-應(yīng)力方程的P、S波分離的正演方法,分析了不同分離方式。比較了不同方法的模擬效果,討論了震源實(shí)施方式。探討了P、S分離正演模擬在分析微地震數(shù)據(jù),直接提取轉(zhuǎn)換波信號(hào)中的相關(guān)應(yīng)用。(2)提出了P、S波干涉互相關(guān)成像條件用于彈性波震源逆時(shí)成像結(jié)合P、S互相關(guān)成像條件和波場(chǎng)干涉處理的思想,本文提出一種新的成像條件用于彈性波震源逆時(shí)成像,稱為PS波干涉互相關(guān)成像條件。這個(gè)新的成像條件能夠壓制稀疏觀測(cè)等產(chǎn)生的干擾,利用震源輻射花樣的時(shí)空對(duì)稱特征,使成像能量聚焦于震源中心處,提高了能量的時(shí)空聚焦程度和成像結(jié)果的分辨率,便于精確確定震源位置。(3)研究了基于單井監(jiān)測(cè)微地震數(shù)據(jù)的震源逆時(shí)成像單井觀測(cè)方式是水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)中常用的觀測(cè)系統(tǒng),通過(guò)在井中布置多級(jí)三分量地震檢波器接收微地震的P和S波信號(hào)。井中監(jiān)測(cè)的微地震信號(hào)信噪比高但覆蓋孔徑小。通常對(duì)微地震在垂直平面內(nèi)進(jìn)行二維定位后,利用P波偏振方向獲得的方位角信息將震源位置投影到三維空間實(shí)現(xiàn)三維定位。在本章中,我們研究利用單井微地震數(shù)據(jù)直接進(jìn)行三維震源逆時(shí)成像的可行性。合成數(shù)據(jù)試驗(yàn)表明單井?dāng)?shù)據(jù)三維逆時(shí)成像可以確定震源方位角,但其不確定性角高,對(duì)數(shù)據(jù)中的噪聲敏感。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.4

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