基于惠更斯原理的复杂构造地震波场计算

摘要

本文以油气勘探为研究对象，指出在目前的油气资源勘探中，碳酸盐岩缝洞，孔洞型油气藏占有重要地位。对散射体的准确定位（小断块、缝洞、裂缝等）是一项极其重要的工作，针对复杂介质条件下，开展基于惠更斯原理的复杂构造地震波场计算方法研究，首先，对半平面模型进行计算取波源为点波源，信号为一个周期的正弦波。利用惠更斯原理进行积分计算，则可算出接收点的波函数，得到的半平面模型地震记录与解波动方程方法的结果基本吻合。然后，对沉积不连续边缘绕射模型进行计算。在地下处有反射界面，在反射界面两端会产生边缘绕射。计算模型的共炮点记录和共偏移距记录，其结果与解波动方程方法的结果相符，验证了本文的方法和算法。最后，对近地表楔形模型的模拟进行计算。近地表楔形为k尺度的多层地质构造，该模型第三层中设计了一个高速的楔形体，底层有一个正断层。该多层模型的计算时间的复杂度为kn，会随层数n的增加快速增加。这种性质会对计算产生很大困难。利用剥皮法思想，可将计算的时间复杂度变为kn，满足复杂构造的计算要求。