基于微分格式的微地震走時(shí)反演方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 15:04
在頁(yè)巖氣開發(fā)涉及的微地震監(jiān)測(cè)中,只利用聲波測(cè)井資料建立的速度模型并不足夠準(zhǔn)確,通常的做法是利用測(cè)井資料與射孔數(shù)據(jù)、井下爆炸索數(shù)據(jù)、井中下落球震數(shù)據(jù)結(jié)合的方法構(gòu)建模型,但射孔、爆炸索等數(shù)據(jù)的震源初始時(shí)間很難準(zhǔn)確測(cè)量。初始時(shí)間的準(zhǔn)確性將會(huì)影響速度模型的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步影響定位結(jié)果的準(zhǔn)確性。這里提出一種不需要震源初始時(shí)間的反演方法,與傳統(tǒng)的速度反演方法相比,該方法基于不同震相的到時(shí)差信息。對(duì)同一震源,提取P-P,SS和P-S震相到時(shí)差,這三部分基于微分格式的到時(shí)差信息,都可完全消除初始時(shí)間的影響。對(duì)合成數(shù)據(jù)測(cè)試、分析和討論的結(jié)果,證實(shí)了該方法實(shí)現(xiàn)速度模型校正的可行性,并給出了該方法在實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)用中的示例。
【文章來(lái)源】:物探化探計(jì)算技術(shù). 2015,37(04)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1速度速度信息及射線路徑Fig.1Velocitymodelandraytracingpath(a)層狀速度模型和觀測(cè)系統(tǒng);(b)射線路徑
方法計(jì)算的兩個(gè)震源A和B的波形,紅色豎線和藍(lán)色豎線分別是手動(dòng)拾取的P波、S波到時(shí)。圖2中橫軸代表走時(shí),單位s,縱軸是檢波器序號(hào),每個(gè)檢波器記錄中的三種顏色,代表了三分量的波形記錄。圖3分別給出了只反演P、只反演S和同時(shí)反演P、S速度的結(jié)果。圖3中橫軸是速度,縱軸是深度,虛線是初始速度模型,紅線是真實(shí)速度模型,藍(lán)線是反演結(jié)果。從圖3中可以看到,三種反演方案在目標(biāo)區(qū)域?qū)佣嫉玫搅撕芎玫乃俣然謴?fù),而頂、底兩層的恢復(fù)效果較差,從圖1(b)看到射線路徑未經(jīng)過(guò)頂、底兩層,故無(wú)法進(jìn)行這兩層的速度校正,這與圖3中結(jié)果一致。而圖3顯示頂、底兩層的速度仍發(fā)生了變化,這是因?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)中二階Laplace算子對(duì)模型慢度參數(shù)的運(yùn)算所致。在實(shí)際處理中,考慮到該運(yùn)算對(duì)慢度改變量的未知性,建議這類層位在校正后仍沿用測(cè)井資料提供的速度信息。表1模型參數(shù)Tab.1ModelparametersLayerNO.Depth/mVp/m·s-1Vs/m·s-111500300016002185137241944321714640258342290394923995233144802560623653838241872457585432518300059543150圖2利用GRTM方法計(jì)算得到兩個(gè)震源的波形Fig.2Twoevents?waveformscalculatedusingGRTM(a)A震源;(b)B震源圖3不同波形反演結(jié)果Fig.3Resultsofdifferentwavephaseinversion(a)只反演
圖5初始速度模型對(duì)反演結(jié)果影響Fig.5Effectsofintialmodels(a)初始速度為500m/s;(b)初始速度為1000m/s;(c)初始速度為4000m/s;(d)初始速度為8000m/s圖7中星號(hào)(*)為四個(gè)下落小球震源,倒三角(▽)是12個(gè)檢波器。由于是層狀模型,將3維震源坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)到x-z平面內(nèi)后,四個(gè)震源坐標(biāo)從左至右依次為(118.56m,1423.44m),(230.29m,1419.96m),(534.41m,1422.93m),(863.86m,1425.73m)。12個(gè)檢波器坐標(biāo)從1120m至1285m,間隔為15m。圖6由聲波測(cè)井得到的P,S波初始速度模型Fig.6InitialP,Smodelobtainedfromsoniclog此次研究的目標(biāo)區(qū)域位于深度1100m至1450m,將圖7(a)中目標(biāo)區(qū)域(紅色方框所示)放大得到圖7(b),利用SPR計(jì)算的射線路徑也展示在圖7(b)中。目標(biāo)區(qū)域以外并無(wú)射線經(jīng)過(guò),所以建議這些無(wú)射線經(jīng)過(guò)的層位最終速度仍沿用測(cè)井資料提供的速度信息。圖7實(shí)際資料模型和射線路徑Fig.7Initialveolocitystructureforrealdataandraytacingpath(a)利用聲波測(cè)井資料得到的速度模型;(b)目標(biāo)區(qū)域放大圖和射線路徑圖圖8顯示了12個(gè)三分量檢波器記錄到的波形484物探化探計(jì)算技術(shù)37卷
本文編號(hào):3334282
【文章來(lái)源】:物探化探計(jì)算技術(shù). 2015,37(04)CSCD
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【部分圖文】:
圖1速度速度信息及射線路徑Fig.1Velocitymodelandraytracingpath(a)層狀速度模型和觀測(cè)系統(tǒng);(b)射線路徑
方法計(jì)算的兩個(gè)震源A和B的波形,紅色豎線和藍(lán)色豎線分別是手動(dòng)拾取的P波、S波到時(shí)。圖2中橫軸代表走時(shí),單位s,縱軸是檢波器序號(hào),每個(gè)檢波器記錄中的三種顏色,代表了三分量的波形記錄。圖3分別給出了只反演P、只反演S和同時(shí)反演P、S速度的結(jié)果。圖3中橫軸是速度,縱軸是深度,虛線是初始速度模型,紅線是真實(shí)速度模型,藍(lán)線是反演結(jié)果。從圖3中可以看到,三種反演方案在目標(biāo)區(qū)域?qū)佣嫉玫搅撕芎玫乃俣然謴?fù),而頂、底兩層的恢復(fù)效果較差,從圖1(b)看到射線路徑未經(jīng)過(guò)頂、底兩層,故無(wú)法進(jìn)行這兩層的速度校正,這與圖3中結(jié)果一致。而圖3顯示頂、底兩層的速度仍發(fā)生了變化,這是因?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)中二階Laplace算子對(duì)模型慢度參數(shù)的運(yùn)算所致。在實(shí)際處理中,考慮到該運(yùn)算對(duì)慢度改變量的未知性,建議這類層位在校正后仍沿用測(cè)井資料提供的速度信息。表1模型參數(shù)Tab.1ModelparametersLayerNO.Depth/mVp/m·s-1Vs/m·s-111500300016002185137241944321714640258342290394923995233144802560623653838241872457585432518300059543150圖2利用GRTM方法計(jì)算得到兩個(gè)震源的波形Fig.2Twoevents?waveformscalculatedusingGRTM(a)A震源;(b)B震源圖3不同波形反演結(jié)果Fig.3Resultsofdifferentwavephaseinversion(a)只反演
圖5初始速度模型對(duì)反演結(jié)果影響Fig.5Effectsofintialmodels(a)初始速度為500m/s;(b)初始速度為1000m/s;(c)初始速度為4000m/s;(d)初始速度為8000m/s圖7中星號(hào)(*)為四個(gè)下落小球震源,倒三角(▽)是12個(gè)檢波器。由于是層狀模型,將3維震源坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)到x-z平面內(nèi)后,四個(gè)震源坐標(biāo)從左至右依次為(118.56m,1423.44m),(230.29m,1419.96m),(534.41m,1422.93m),(863.86m,1425.73m)。12個(gè)檢波器坐標(biāo)從1120m至1285m,間隔為15m。圖6由聲波測(cè)井得到的P,S波初始速度模型Fig.6InitialP,Smodelobtainedfromsoniclog此次研究的目標(biāo)區(qū)域位于深度1100m至1450m,將圖7(a)中目標(biāo)區(qū)域(紅色方框所示)放大得到圖7(b),利用SPR計(jì)算的射線路徑也展示在圖7(b)中。目標(biāo)區(qū)域以外并無(wú)射線經(jīng)過(guò),所以建議這些無(wú)射線經(jīng)過(guò)的層位最終速度仍沿用測(cè)井資料提供的速度信息。圖7實(shí)際資料模型和射線路徑Fig.7Initialveolocitystructureforrealdataandraytacingpath(a)利用聲波測(cè)井資料得到的速度模型;(b)目標(biāo)區(qū)域放大圖和射線路徑圖圖8顯示了12個(gè)三分量檢波器記錄到的波形484物探化探計(jì)算技術(shù)37卷
本文編號(hào):3334282
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