基本信息
- 项目名称：
- 多层倾斜介质转换波地震正演方法研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 采用射线追踪中的试射法为主要的正演方法，对多层介质模型进行正演，最终得出模型图、射线路径图和地震响应图，得出每一层的上行波和下行波，验证算法的有效性。
- 详细介绍：
- 二维地震射线追踪，就是指在二维层状空间内，以几何地震学为基础，将从炮点传到反射层，经反射、折射后传到接收点的波离散成为线性传播的一条条射线，通过对射线路径和射线到达时的研究，来反映地下介质的分布情况。 采用射线追踪计算地震波场是一种经典的方法，在地震波理论研究和地震数据处理中有着广泛的应用。与其它地震模拟方法相比较，射线追踪是在精确性和计算效率上的一个较好的折中。人工地震的激发点和接收点显然都是预先设定好的，并且按照一定规律排列，因而实际上是两点间射线追踪问题。目前已有的众多求解射线路径和走时的方法中，传统的方法为射线级数解法，它是渐近射线法的前身。此后，国际著名的射线理论专家I.Cerveny等人（1977）又对射线级数法的理论及应用展开了深入的研究[6]。 本文就是基于射线追踪的原理，采用试射法为手段，通过编写程序，实现对转换波、反射波的射线路径进行追踪。并设计了多种层状模型，来证明这个方法和程序的正确性。 本文设计了几种常见的地下地质模型，根据射线追踪原理，利用试射法对各个模型进行了计算和分析。主要内容如下： （1）P-S基本原理与射线追踪法正演的原理和方法。主要阐述多层介质P-S观测系统、P-S中的地震波类型和目前使用较广、实际生产中用得较多、效果较好的最优化射线追踪法和试射法原理。 （2）利用试射法制作转换波和纵波反射界面正演模型，应用C程序构造试射法射线追踪的正演程序，得出模型图、射线路径图和地震响应图，并对各个模型实例进行分析。通过改变模型中的某一参数进行响应图对比，其结果和理论分析一致。 （3）在论文的研究过程中，对转换波和纵波反射进行了分析对比，得到的结论与理论完全相符。 （4）根据此次正演模拟，验证算法的有效性，说明试射法的优缺点，得出最终结论，为实际的P-S勘探提供参考。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：本论文以转换波正演为突破口，模拟设计了多层倾斜地质模型，并计算出了它们的转换波地震响应，从而为转换波反演奠定了一定的基础。 基本思路：采用射线追踪中的试射法为主要的正演方法，对多层介质模型进行正演，最终得出模型图、射线路径图和地震响应图，得出每一层的上行波和下行波，验证算法的有效性。
科学性、先进性及独特之处
- 多波多分量地震勘探是石油地震勘探最后一块前沿阵地，而转换波勘探是多波多分量地震勘探主体，目前常用的转换波共转换点计算公式是在单层均匀介质模型条件下导出的，而我们设计的模型是多层倾斜地层地质模型，更符合实际的地质结构，对实际的地震勘探工作具有广泛的适用性。
应用价值和现实意义
- 当今油气勘探和开发工作方面临研究的挑战，需要高精度、高清晰度和高可信度的技术，转换波技术是可供选择的技术之一，应用转换波资料的准确信息可以进行速度分析，消除多次波，改进地面资料成像的处理精度，从而可提供目标的地质体可靠的位置及深度。
学术论文摘要
- 转换波三维三分量地震勘探方法技术经过长时间的研究和探索,21世纪以来在海上油气勘探中得到广泛推广应用,见到良好的勘探效果。近几年来,随着转换波资料采集、处理、解释技术的不断完善和发展,陆上转换波勘探技术试验和工业化生产项目呈快速上升趋势,各大石油公司都投入了大量的人力、物力开展相关研究。在全球性或地区性的学术研讨会上,关于多波多分量研究的学术论文也越来越多(如San Antonio 2007 SEG年会和Las Vegas 2008 SEG年会)。由于转换波三维三分量地震勘探能够获得比纵波勘探更加丰富的岩性、裂缝和流体信息,因而有利于复杂或隐蔽油气藏的勘探。 为推动转换波3D3C地震勘探技术的工业化应用进程,在以下几个方面开展了系统研究并取得重要进展。 转换波三维三分量地震资料采集技术:以P波和C波传播特性为基础,针对P波、C波同一观测系统采集,以及方位各向异性研究必须的CMP和CCP面元属性良好分布的要求,结合勘探目标和任务,建立了先进、实用的转换波三维三分量地震资料采集参数论证和观测系统设计分析方法。提出了符合目前经济技术条件、完全满足转换波处理、储层预测、裂缝检测、含气性识别等.
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 李国发,彭苏萍,何兵寿,等.转换波地震资料处理的关键问题与解决方法[J].中国矿业大学学报,2005.34(1):41-45. [2] 朱海波. 射线正演研究和采集参数的设计 [D]. 成都：成都理工大学，2004：12-43. [3] 刘清林. 地震初至波射线路径的追踪[J]. 石油物探，1993.32(2)：5-10 [4] 李辉峰,徐峰. 地震勘探新技术[M].石油工业出版社，2010：34-21. [5] 李振春，张军华.地震数据处理方法[M]. 东营：中国石油大学出版社，2004: 23-61 [6] 丁次乾. 矿场地球物理[M]. 东营：中国石油大学出版社，2007：55-76． [7] 姚姚. 地震勘探新技术与新方法[M]. 中国地质大学出版社，1991：22-58
同类课题研究水平概述
- 转换波技术正越来越多地受到人们的关注,其随着近几年来多分量海底电缆(OBC)技术的实现使转换波技术逐渐由研究领域向常规生产领发展,正在成为地球物理界继上世纪90年代深度处理后的一个新的热点。 目前常用的转换波共转换点计算公式是在单层均匀介质模型条件下导出的。Thomsen于1999年提出多层介质条件下的共转换点计算公式,其假设前提与实际情况更为接近,对纵横波速度比的定义也更为精细。通过采用上述2种不同计算方法对实际资料进行共转换点分选及叠加处理并对比,基于多层介质模型的算法的叠加效果明显优于单层介质模型的算法。 P-S转换波正演的常规流程中共转换点(CCP)道集的抽取及叠加是一个很关键的处理步骤,也是转换波正演与常规P波正演的一个最主要的差别之一。Tessmer等在1988年提出的转换波的共转换点叠加技术是在简单的单层均匀介质条件下得出的,共转换点的位置与炮检距、反射层深度以及纵横波速度之比有关,目前在转换波的正演中仍主要采用这种算法。Thomsen等人于1999年提出了在多层介质条件下的共转换点计算方法,这种算法也适用于VTI介质。我们利用这2种算法对实际资料做了CCP叠加处理,Thomsen算法对资料品质的改善是明显的。 近些年来，我国转换波技术也取得了长足的发展，苑春方等重新建立了转换点坐标的代数方程，确定和严格地证明了P-S转换波转换点坐标的唯一解析解，在之后的研究中又将结论扩展到了倾斜反射界面上。
