有限頻菲涅爾體層析成像及應用
本文關鍵詞:有限頻菲涅爾體層析成像及應用
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【摘要】:目前存在的物探方法中,地震勘探一直都是最重要的技術方法之一,并在現(xiàn)代石油勘探中發(fā)揮著重要作用。我國在平原地區(qū)的油氣勘探開發(fā)已經(jīng)比較深入,陸地勘探已經(jīng)轉向西北、西南等地區(qū)。地形變化劇烈、地震資料信噪比低是這些地區(qū)的主要問題。傳統(tǒng)的走時射線層析成像技術是將地震波假設為無限高頻的零體積射線,必然導致射線沿高速地區(qū)采樣,最后反演結果精度不高,將無法還原這些地區(qū)真實速度結構。波動方程層析成像,由于其對初始模型、地震子波、資料的品質(zhì)等條件要求苛刻,并且對計算機的儲存能力和計算能力要求很高,導致其不能在實際資料中應用。有限頻層析成像理論,考慮了地震波的頻帶特征,將射線附近第一菲涅爾帶內(nèi)的介質(zhì)對觀測信息的影響考慮在內(nèi),其反演精度將更高,該理論的研究有著重要意義。本文對地震勘探層析成像技術的發(fā)展歷程做了簡要介紹,以及有限頻理論的產(chǎn)生、發(fā)展、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了較為詳細的概述。在研究有限頻菲涅爾體層析成像技術時需要一種準確度高、效率高的正演方法做支持,本文所采用的正演方法包括波前走時計算、射線追蹤、有限頻菲涅爾體走時計算3個部分。該方法是先確定整個模型的波前走時,再通過接收點和已知的波前走時反推射線路徑,依據(jù)已知的射線路徑和網(wǎng)格節(jié)點的靈敏度核函數(shù)的值計算出走時。靈敏度核函數(shù)的求取是有限頻菲涅爾體層析成像技術的關鍵,本文從波動方程的Bom近似和Rytov出發(fā),詳細的對三維有限頻靈敏度核函數(shù)的求取過程做了推導。根據(jù)正演算法所確定的走時數(shù)據(jù)、射線路徑和求取的靈敏度核函數(shù),我們采用反投影算法(ART)和同時迭代重建技術(BRT)構建了反演方程并對它進行了求解。速度靈敏度核函數(shù)是該課題的重要部分,我們對近似菲涅爾體和有限頻菲涅爾體成像技術的靈敏度核函數(shù)進行了數(shù)值對比,用三個不同的模型對菲涅爾體的形態(tài)和靈敏度值的分布進行了詳細的比較。理論研究完成之后,由于實際資料在拾取過程存在一定的問題,野外的地形也并非理想的水平地形,本文的第四章對初值數(shù)據(jù)預處理、模型建立、數(shù)字化地形做了較為詳細的研究。最后用三個不同理論模型對三維有限頻菲涅爾體層析成像的效果和適用性進行了論證,并與近似菲涅爾體層析成像反演效果進行了分析,對實際資料進行了處理,在反演結果的基礎得到了疊加剖面。在文章的最后對有限頻菲涅爾體層析成像研究過程中的一些認識做了總結,并為今后的工作提出了幾點建議。
【關鍵詞】:菲涅爾體 有限頻率 靈敏度核函數(shù) 層析成像 靜校正
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P631.4
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 1 前言11-19
- 1.1 選題依據(jù)11-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.3 研究路線圖16-17
- 1.4 本文的研究內(nèi)容17-18
- 1.5 研究成果18-19
- 2 三維有限頻率菲涅爾體成像方法19-39
- 2.1 波前走時的計算19-24
- 2.2 射線追蹤求取24-27
- 2.3 有限頻正演走時計算27-28
- 2.4 有限頻靈敏度核計算28-36
- 2.5 有限頻菲涅爾體反演方程的建立及求解36-39
- 3 有限頻層析與菲涅爾體層析核函數(shù)實驗對比39-50
- 3.1 菲涅爾體層析成像核函數(shù)求法簡介39-41
- 3.2 不同模型下有限頻層析和菲涅爾體層析菲涅爾體對比41-48
- 3.2.1 均勻模型41-44
- 3.2.2 等梯度模型44-45
- 3.2.3 復雜模型45-48
- 3.3 本章小結48-50
- 4 數(shù)據(jù)預處理與數(shù)字化地形50-57
- 4.1 初至數(shù)據(jù)預處理50-53
- 4.2 模型建立與數(shù)字化地形53-57
- 4.2.1 模型建立53-55
- 4.2.2 數(shù)字化地形55-57
- 5 模型測試與分析及實際資料處理57-71
- 5.1 地形水平等梯度模型57-60
- 5.2 地形水平等梯度內(nèi)嵌異常體模型60-63
- 5.2.1 內(nèi)嵌高速異常體60-61
- 5.2.2 內(nèi)嵌低速異常體61-63
- 5.3 地形起伏等梯度內(nèi)嵌高速異常體模型63-65
- 5.4 實際資料處理65-71
- 5.4.1 建立初始模型65-66
- 5.4.2 反演結果66-68
- 5.4.3 靜校正量計算68-69
- 5.4.4 疊加剖面對比69-71
- 6 結論與建議71-72
- 參考文獻72-75
- 致謝75-76
- 個人簡歷76
- 發(fā)表的學術論文76
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本文編號:664696
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