学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

VSP可变形地层速度层析成像方法研究

作　者: 曹丽丽
导　师: 王延江；王珺
学　校: 中国石油大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: VSP 正演走时层析成像射线追踪可变形地层
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 151次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

地震层析成像是利用地震波穿过地层岩石介质时,时间、振幅、波形等物理量的变换,通过反演得到地层内部物性参数分布图的一种方法。由于此技术能以图像的方式直观清晰地显示地下物质结构的属性,因此在油气田勘探和开发中的应用日益广泛。VSP法是一种井中地震观测技术。与地面地震相比,VSP资料信噪比高,分辨率高,波的运动学和动力学特征明显。本文以中石油创新基金课题“三维VSP高斯束法多波联合偏移成像方法研究”为背景,利用VSP可以接收下行波的特点,研究一种VSP可变形地层层析成像方法(DLT)。本文主要完成了如下工作:1. VSP走时场正演地震波场的正演数值模拟可分为波动方程正演模拟和射线追踪正演模拟。相比较而言,射线追踪具有计算量小、形象直观、运算简便、适应强等优点。本文在对射线追踪方法进行评述和分析的基础上,用龙格-库塔法求解射线追踪常微分方程组,对采用三次样条插值函数描述的多种速度模型进行射线追踪,为VSP走时层析成像提供精度较高的走时。2. VSP可变形地层层析成像法反演地下速度场通过使VSP透射波理论走时与观测走时残差最小来反演地下速度分布。在查阅有关文献的基础上,对层析成像算法进行了对比研究,采用共轭梯度法求解反演方程组。本文首先对基于网格的速度深度模型进行反演,把速度看作位置的函数,反演的结果是任意复杂构造的网格结点速度;其次,本文将可变形地层层析成像方法用于VSP走时反演,即已知地层速度,把界面位置看作速度的函数,反演结果是地层界面的位置。模型试算表明此算法具有较高的精度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章前言  10-15
  1.1 论文的研究背景和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 层析成像的国内外研究现状  11-12
    1.2.2 VSP 速度层析成像的国内外研究现状  12-13
  1.3 论文主要研究内容及结构安排  13-15
第2章 VSP 勘探方法的特征和优势  15-25
  2.1 引言  15
  2.2 VSP 的基本特征  15-17
    2.2.1 VSP 的特点  15-17
    2.2.2 VSP 与地震测井区别  17
  2.3 VSP 中的主要地震波  17-20
    2.3.1 初至直达波  17
    2.3.2 一次反射波  17-19
    2.3.3 多次波  19
    2.3.4 上行波  19
    2.3.5 下行波  19
    2.3.6 井筒波  19-20
  2.4 VSP 的观测系统  20-24
    2.4.1 零井源距观测系统  20-21
    2.4.2 非零井源距观测系统  21-22
    2.4.3 斜井VSP 观测系统  22-23
    2.4.4 逆VSP 观测系统  23
    2.4.5 三维VSP 观测系统  23-24
    2.4.6 三维VSP 观测系统  24
  2.5 小结  24-25
第3章 VSP 下行波射线追踪正演模拟  25-57
  3.1 引言  25
  3.2 地震地质模型的基本分类  25-27
    3.2.1 理想弹性介质、黏弹性介质和塑形介质  25-26
    3.2.2 各向同性介质和各向异性介质  26
    3.2.3 均匀介质、层状介质和连续介质  26-27
    3.2.4 单相介质和双相介质  27
  3.3 地震波传播的基本规律  27-30
    3.3.1 地震波传播的基本原理  27-28
    3.3.2 地震波在层状介质中的传播规律  28-30
  3.4 射线追踪的方法评述  30-41
    3.4.1 传统射线追踪方法  30-35
    3.4.2 现代射线追踪方法综述  35-41
  3.5 地震波传播的射线理论  41-56
    3.5.1 射线追踪方程组的推导  41-45
    3.5.2 模型的建立  45-50
    3.5.3 射线追踪  50-56
  3.6 小结  56-57
第4章 VSP 走时层析成像  57-79
  4.1 引言  57
  4.2 层析成像技术的数学基础  57-59
  4.3 VSP 反演计算  59-74
    4.3.1 离散图像重建技术  59-60
    4.3.2 层析成像算法分析与选择  60-63
    4.3.3 共轭梯度法（CG）  63-64
    4.3.4 VSP 走时层析成像流程  64
    4.3.5 模型参数化及旅行时的计算  64-66
    4.3.6 反演方程组的推导  66-72
    4.3.7 模型试算  72-74
  4.4 可变形地层层析成像（DLT）  74-78
    4.4.1 模型参数化  74-77
    4.4.2 DLT 正演公式  77
    4.4.3 模型试算  77-78
  4.5 小结  78-79
第5章结论  79-80
参考文献  80-84
攻读硕士学位期间取得的学术成果  84-85
致谢  85

VSP可变形地层速度层析成像方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文