反射波走時(shí)層析反演方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-22 08:08
在西部比較復(fù)雜地質(zhì)條件下,地震勘探所采集到的地震數(shù)據(jù)資料受到非常嚴(yán)重地影響,采集到的原始的地震記錄信噪比比較低,這樣對(duì)地震資料處理的難度就非常大,因此要解決諸如靜校正、偏移、振幅恢復(fù)等問題,必須想辦法弄清楚復(fù)雜地形區(qū)域的地下地層結(jié)構(gòu)。層析成像技術(shù)最早應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,自從上世紀(jì)70-80年代被引入到地學(xué)以后,如今已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)成熟的技術(shù),它越來越多地應(yīng)用于地球物理勘探領(lǐng)域。層析成像通過觀測(cè)物體外部獲取的數(shù)據(jù),反演和構(gòu)建物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像,由于到達(dá)檢波點(diǎn)的地震波的地震走時(shí)與地震波穿過的地下介質(zhì)的速度有關(guān),因此,通過反演接收到的地震波的走時(shí)數(shù)據(jù)就可以獲得地下介質(zhì)速度結(jié)構(gòu);诟哳l近似的射線追蹤理論的地震走時(shí)層析成像方法,由于地震波的走時(shí)具有較高信噪比,可以較為清楚的獲得觀測(cè)走時(shí),這種方法主要研究的是地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,因此該方法計(jì)算速度快,而且相對(duì)來說發(fā)展較早,技術(shù)方法比較成熟,是目前地震層析成像的主要方法。本文通過回顧了地震層析成像的發(fā)展歷史,闡述了反射波射線追蹤正演方法以及反演方法的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。本文通過建立速度模型并用來進(jìn)行正反演計(jì)算并且對(duì)實(shí)際資料進(jìn)行處理,通過疊加剖面獲取反射界...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
通過A、B兩點(diǎn)線性插值D點(diǎn)旅行時(shí)的位置關(guān)系
圖 2-2 向前網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)旅行時(shí)計(jì)算的處理過程(空心圓點(diǎn)表示待求節(jié)點(diǎn),實(shí)心圓點(diǎn)代表已求的旅行時(shí),實(shí)線代表網(wǎng)格單元邊界,虛線代表由震源或通過相鄰兩個(gè)已知旅行時(shí)的節(jié)點(diǎn)組成的線性插值段,到達(dá)某一待求點(diǎn)的可能出現(xiàn)的射線路徑)(據(jù)魏劍平,2012)向后部分處理過程:第一步:首先找到檢波點(diǎn)所在的網(wǎng)格單元,在接收網(wǎng)格單元上利用向前處理部分得到最小旅行時(shí),利用線性插值公式計(jì)算到接收點(diǎn)的時(shí)間,選取時(shí)間最小時(shí)間的那個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn),并將該時(shí)間作為接收點(diǎn)處的最小時(shí)間,此時(shí)計(jì)算出穿過該網(wǎng)格邊界到達(dá)接收點(diǎn)的位置坐標(biāo),將其記錄為新的接收點(diǎn)(如圖 2-3(a))。第二步:將第一步得到的新的檢波點(diǎn)作為接收點(diǎn),重復(fù)第一步的方法直到找到該條射線的震源點(diǎn)所在的網(wǎng)格單元為止(如圖 2-3(b)、(c))。第三步:當(dāng)?shù)竭_(dá)震源點(diǎn)所在的網(wǎng)格單元時(shí)就不需要進(jìn)行計(jì)算了,直接將上一個(gè)位置坐標(biāo)和震源點(diǎn)坐標(biāo)相連就完成了一條射線的反向追蹤,得到了一條射線路徑(如圖 2-3(d))。
圖 2-3 向后得到射線路徑的處理過程(圓點(diǎn)代表已知旅行時(shí)節(jié)點(diǎn),三角代表接收點(diǎn),實(shí)線是網(wǎng)格單元邊界,虛線代表可能的射線路徑,加粗的線代表已經(jīng)計(jì)算出來的射線路徑)(據(jù)魏劍平,2012)2.2.3 方法改進(jìn)如圖 2-4 所示,射線在異常復(fù)雜的速度結(jié)構(gòu)中有可能出現(xiàn)首先繞到 R 點(diǎn)的右半平面然后再回到 S 點(diǎn)的情況,此時(shí)得到的射線路徑就無法滿足費(fèi)馬原理,因此在向后處理時(shí)計(jì)算的射線路徑就偏離了真實(shí)的射線路徑。出現(xiàn)這種情況的原因是在計(jì)算最小走時(shí)只考慮來自震源所在的左半平面的射線,針對(duì)這種情況,對(duì)傳統(tǒng)的 LTI 方法進(jìn)行改進(jìn),具體的做法如下:傳統(tǒng)的 LTI 算法只是考慮來自震源所在的左半平面,這是因?yàn)樵谟?jì)算每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的最小走時(shí)是只采用列循環(huán)的方式,針對(duì)改進(jìn)的方法本文采用行循環(huán)和列循環(huán)互相結(jié)合的方式來對(duì)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的旅行時(shí)進(jìn)行計(jì)算。本文首先按照列循環(huán)計(jì)算出整個(gè)速度模型網(wǎng)格上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的旅行時(shí),然后在采用行循環(huán)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的旅行時(shí),最后選擇旅行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拋物旅行時(shí)插值最短路徑射線追蹤[J]. 桑運(yùn)云,李振春,張凱. 石油地球物理勘探. 2013(03)
[2]地震層析成像研究方法綜述[J]. 羅炬,李志海,王海濤. 內(nèi)陸地震. 2011(04)
[3]地震層析成像方法綜述[J]. 和銳,楊建思,張翼. CT理論與應(yīng)用研究. 2007(01)
[4]地震層析成像方法綜述[J]. 雷棟,胡祥云. 地震研究. 2006(04)
[5]從AGU2004秋季年會(huì)看地震層析成像的進(jìn)展[J]. 張嶺,劉勁松. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2005(03)
[6]動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)最短路徑射線追蹤[J]. 張建中,陳世軍,徐初偉. 地球物理學(xué)報(bào). 2004(05)
[7]地震波旅行時(shí)二次/線性聯(lián)合插值法[J]. 聶建新,楊慧珠. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(11)
[8]最短路徑射線追蹤方法及其改進(jìn)[J]. 張建中,陳世軍,余大祥. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2003(01)
[9]地震層析成像研究的回顧與展望[J]. 高星. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2000(04)
[10]用于圖像重建的波前法射線追蹤[J]. 黃聯(lián)捷,李幼銘,吳如山. 地球物理學(xué)報(bào). 1992(02)
碩士論文
[1]高精度初至波和反射波聯(lián)合速度反演[D]. 魏劍平.長安大學(xué) 2012
[2]二維塊狀模型射線追蹤方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐朝紅.長安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3093923
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
通過A、B兩點(diǎn)線性插值D點(diǎn)旅行時(shí)的位置關(guān)系
圖 2-2 向前網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)旅行時(shí)計(jì)算的處理過程(空心圓點(diǎn)表示待求節(jié)點(diǎn),實(shí)心圓點(diǎn)代表已求的旅行時(shí),實(shí)線代表網(wǎng)格單元邊界,虛線代表由震源或通過相鄰兩個(gè)已知旅行時(shí)的節(jié)點(diǎn)組成的線性插值段,到達(dá)某一待求點(diǎn)的可能出現(xiàn)的射線路徑)(據(jù)魏劍平,2012)向后部分處理過程:第一步:首先找到檢波點(diǎn)所在的網(wǎng)格單元,在接收網(wǎng)格單元上利用向前處理部分得到最小旅行時(shí),利用線性插值公式計(jì)算到接收點(diǎn)的時(shí)間,選取時(shí)間最小時(shí)間的那個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn),并將該時(shí)間作為接收點(diǎn)處的最小時(shí)間,此時(shí)計(jì)算出穿過該網(wǎng)格邊界到達(dá)接收點(diǎn)的位置坐標(biāo),將其記錄為新的接收點(diǎn)(如圖 2-3(a))。第二步:將第一步得到的新的檢波點(diǎn)作為接收點(diǎn),重復(fù)第一步的方法直到找到該條射線的震源點(diǎn)所在的網(wǎng)格單元為止(如圖 2-3(b)、(c))。第三步:當(dāng)?shù)竭_(dá)震源點(diǎn)所在的網(wǎng)格單元時(shí)就不需要進(jìn)行計(jì)算了,直接將上一個(gè)位置坐標(biāo)和震源點(diǎn)坐標(biāo)相連就完成了一條射線的反向追蹤,得到了一條射線路徑(如圖 2-3(d))。
圖 2-3 向后得到射線路徑的處理過程(圓點(diǎn)代表已知旅行時(shí)節(jié)點(diǎn),三角代表接收點(diǎn),實(shí)線是網(wǎng)格單元邊界,虛線代表可能的射線路徑,加粗的線代表已經(jīng)計(jì)算出來的射線路徑)(據(jù)魏劍平,2012)2.2.3 方法改進(jìn)如圖 2-4 所示,射線在異常復(fù)雜的速度結(jié)構(gòu)中有可能出現(xiàn)首先繞到 R 點(diǎn)的右半平面然后再回到 S 點(diǎn)的情況,此時(shí)得到的射線路徑就無法滿足費(fèi)馬原理,因此在向后處理時(shí)計(jì)算的射線路徑就偏離了真實(shí)的射線路徑。出現(xiàn)這種情況的原因是在計(jì)算最小走時(shí)只考慮來自震源所在的左半平面的射線,針對(duì)這種情況,對(duì)傳統(tǒng)的 LTI 方法進(jìn)行改進(jìn),具體的做法如下:傳統(tǒng)的 LTI 算法只是考慮來自震源所在的左半平面,這是因?yàn)樵谟?jì)算每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的最小走時(shí)是只采用列循環(huán)的方式,針對(duì)改進(jìn)的方法本文采用行循環(huán)和列循環(huán)互相結(jié)合的方式來對(duì)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的旅行時(shí)進(jìn)行計(jì)算。本文首先按照列循環(huán)計(jì)算出整個(gè)速度模型網(wǎng)格上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的旅行時(shí),然后在采用行循環(huán)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的旅行時(shí),最后選擇旅行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拋物旅行時(shí)插值最短路徑射線追蹤[J]. 桑運(yùn)云,李振春,張凱. 石油地球物理勘探. 2013(03)
[2]地震層析成像研究方法綜述[J]. 羅炬,李志海,王海濤. 內(nèi)陸地震. 2011(04)
[3]地震層析成像方法綜述[J]. 和銳,楊建思,張翼. CT理論與應(yīng)用研究. 2007(01)
[4]地震層析成像方法綜述[J]. 雷棟,胡祥云. 地震研究. 2006(04)
[5]從AGU2004秋季年會(huì)看地震層析成像的進(jìn)展[J]. 張嶺,劉勁松. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2005(03)
[6]動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)最短路徑射線追蹤[J]. 張建中,陳世軍,徐初偉. 地球物理學(xué)報(bào). 2004(05)
[7]地震波旅行時(shí)二次/線性聯(lián)合插值法[J]. 聶建新,楊慧珠. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(11)
[8]最短路徑射線追蹤方法及其改進(jìn)[J]. 張建中,陳世軍,余大祥. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2003(01)
[9]地震層析成像研究的回顧與展望[J]. 高星. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2000(04)
[10]用于圖像重建的波前法射線追蹤[J]. 黃聯(lián)捷,李幼銘,吳如山. 地球物理學(xué)報(bào). 1992(02)
碩士論文
[1]高精度初至波和反射波聯(lián)合速度反演[D]. 魏劍平.長安大學(xué) 2012
[2]二維塊狀模型射線追蹤方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐朝紅.長安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3093923
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