学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

方位各向异性介质的地震波正演模拟及属性提取方法研究

作　者: 何俊霖
导　师: 吴国忱
学　校: 中国石油大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 方位各向异性高阶有限差分逆时偏移成像方位振幅变化特征
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 237次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

地震各向异性研究是当今地球物理界研究的热点和难点之一。影响地球介质地震各向异性的因素是多种多样的,本文主要讨论裂隙诱导型各向异性。由定向排列的裂缝或裂隙引起的各向异性常称为广泛扩容各向异性(EDA—Extensive Dilatancy Anisotropy)或方位各向异性(Azimuthal Anisotropy)。波在其中的传播主要表现为在不同的传播方向,传播速度、振幅大小、反射波形和相位等方面的差异。本文主要研究了三维方位各向异性介质正演模拟及分析利用地震波通过方位各向异性介质时所表现出的方位属性差异提取各向异性参数的方法。本文首先对方位各向异性波动理论进行了阐述,并给出了方位各向异性介质弹性参数、Ruger表征参数及裂缝参数之间的定量关系。从HTI介质的Christoffel方程出发,在声学近似假设条件下,推导出了用Ruger参数表征的方位各向异性介质的三维qP波波动方程,并在此基础上对三维HTI介质的声波方程进行了正演模拟及逆时偏移成像研究。在正演模拟方面,为了提高差分模拟的精度,降低数值频散,本文推导了十阶精度的差分格式;在边界处理上,采用最佳匹配层吸收边界,然后通过对模型的试算,证明了方法的正确性和有效性。在对方位各向异性介质的方位属性差异研究方面,分成了两个部分研究。第一部分是在固定偏移距的情况下讨论振幅,旅行时等随方位角的变化特征。第二部分主要是通过宽方位观测系统的设计,模拟出振幅随炮检距和方位角的变化特征。在逆时偏移成像方面,主要利用互相关成像条件对正演波场和逆时外推波场进行成像。本文首次利用数值模拟的方法研究方位各向异性介质的方位属性变化特征,为进一步进行属性提取提供了理论方法和理论数据,并可将本文的研究成果推广的实际应用中。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究目的和意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 各向异性正演模拟的研究现状  11-13
    1.2.2 裂缝引起的各向异性理论的研究和现状  13-14
    1.2.3 利用P 波资料预测裂缝参数的研究现状  14
    1.2.4 逆时偏移的研究现状  14-15
  1.3 主要研究内容  15-17
第二章方位各向异性介质弹性波基本理论  17-28
  2.1 各向异性介质弹性波波动方程  17-18
  2.2 方位各向异性介质及其波动方程  18-21
  2.3 HTI 介质弹性参数的Ruger 参数表征  21-23
    2.3.1 TI 介质的Thomsen 参数表征  21-22
    2.3.2 HTI 介质的Ruger 参数表征  22-23
  2.4 裂缝描述参数与弹性参数之间的关系  23-24
  2.5 HTI 介质qP 波波动方程  24-28
    2.5.1 HTI 介质弹性波精确频散关系  24-26
    2.5.2 声学假设近似  26-28
第三章 HTI 介质三维qP 波方程正演模拟  28-63
  3.1 地震波正演模拟的数值方法  28-29
  3.2 差分格式的构造  29-37
    3.2.1 常规差分算子格式  29-30
    3.2.2 高阶差分算子格式  30-33
    3.2.3 算法比较  33-37
  3.3 微分方程法边界处理  37-48
    3.3.1 完全匹配层边界  40-45
    3.3.2 完全匹配吸收层数值模拟  45-48
  3.4 有限差分的稳定性条件  48-49
  3.5 模型试算  49-54
    3.5.1 水平层状介质模型  49-51
    3.5.2 凹陷模型  51-52
    3.5.3 裂缝模型  52-54
  3.6 一种现象的讨论  54-63
第四章方位各向异性振幅特征  63-76
  4.1 振幅随方位角的变化特征  63-70
  4.2 振幅随炮检距和方位角的变化特征  70-76
    4.2.1 宽方位观测系统的设计原理  70-71
    4.2.2 宽方位观测系统设计  71-73
    4.2.3 固定方位角下的振幅变化特征  73-76
第五章 HTI 介质声波方程叠前逆时偏移  76-84
  5.1 叠前逆时偏移的基本原理  76-79
    5.1.1 HTI 介质三维声波方程的逆时外推  77-78
    5.1.2 逆时偏移的成像条件  78-79
  5.2 模型试算  79-84
    5.2.1 水平层状介质模型  80
    5.2.2 裂缝模型  80-82
    5.2.3 各向异性盐丘模型  82-84
结论和认识  84-86
参考文献  86-92
致谢  92

方位各向异性介质的地震波正演模拟及属性提取方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文