基于CRP面元的观测系统表征与优化

发布时间：2020-07-03 22:42

【摘要】：地震勘探工作可分为三个阶段:地震数据的采集、处理和解释。地震数据的采集作为这三个阶段的第一个阶段,可以说是整个勘探工作的重点,采集的地震数据的好坏将直接影响到后续的地震数据的处理和解释。传统的地震观测系统设计方法以共中心点(CMP)为基础,在地质构造比较复杂的地区,得到的结果并不理想。本文依据共反射点(CRP)与共中心点(CMP)在构造复杂的区域的差异性,提出基于CRP面元的观测系统优化方法。通过正演模拟得到目的层界面反射面元的能量入射情况,分析能量分布特点,以加密炮点的方式,进行能量补偿,实现观测系统的优化。普通射线正演方法虽然计算效率高、速度快,但是它只能得到地震波波场的运动学特征;波动力学正演方法结果的地震波波场的波场信息十分丰富、计算精度高,然而,耗费时间长,效率低;而高斯束正演同时具有两者的优点,在考虑了地震波的运动学特征的基础上又保留了地震波的振幅、相位等动力学特征,对于复杂的非均匀介质模型具有很强的适应性,并且射线追踪使用的是试射法,相较于波动方程的方法具有速度快的特点,而对与普通射线正演则能够在焦散区、临界区及暗区等奇异区域都具有较好的计算效果。本文使用的是高斯射线束正演模拟的方法。首先介绍了它的方法原理,并通过理论与实际模型试算,与射线正演方法和波动方程正演方法进行对比,验证其适应性。得到的目的层界面反射面元的能量,进行CRP面元分析,包括CRP面元覆盖次数、CRP面元炮检距分布、CRP面元方位角分布。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P631.4
【图文】：

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图 1-2 高斯射线束正演示意图这样，计算空间任意点的波场，就可不用进行精确的两点射线追踪，只需找出该点近的已追踪射线，根据其对该点的贡献大小叠加算出该点的波场。这种方法就是旁轴线近似和高斯射线束方法，这标志着射线方法在这一时期取得的突破性进展。该方法在考虑了地震波的运动学特征的同时又兼顾了地震波的动力学特征，适用于复杂的非均介质模型，并且考虑介质的吸收作用[20]。用该方法进行两点射线追踪，与波动方程正演模拟相比有速度快、精度较高的特点，而相对于普通射线正演模拟在焦散区、临界区及暗区等奇异区域都有较好的效果[21]。国外方面，有关高斯射线束方法的文章较多，20 世纪 80 年代初，Cerveny 等把高束方法从电磁方法领域引入到地震方法领域，并且成功地发展了一种射线理论和波动程相结合的正演方法。Cerveny（1983）和 Muler[22]（1984）分别对高斯射线束叠加合记录中的运动学和动力学射线追踪进行了介绍。1984 年 Muler，对高斯射线束叠加合记录的某些参数的选取进行了比较深入的研究。1987 年 George，对比了高斯射线束

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中国石油大学（华东）工程硕士学位论文[31]等（2015）基于有效邻域波场的近似框架提出了适用于三维起伏地表情况下的高斯束正演模拟方法；印兴耀等将基于 Gabor 分解的子波重构技术应用于时—空域高斯束波场计算中，提出了一种可以模拟任意点源函数透射与反射波场的地震正演方法[32]。总的来说，高斯射线束理论的诞生经历了几何射线方法、渐进射线理论、和旁轴射线近似这几个过程，是现代射线理论的结晶。

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