三维井间地震高斯射线束方法研究

摘要

随着地震勘探精度的提高，常规的地面地震技术很难得到高分辨率的地震剖面。在地面激发地震波很容易受到地面工业的干扰，并且浅部地层对地震高频信号有很强的吸收作用，使得测量到的地震剖面分辨率较低，有效波十分微弱。井间地震技术因其特殊的观测系统可以有效地解决这一难题，它是将震源与检波器同时放入相邻的两口井中，可以有效地避开地表低速带对高频信号的吸收作用，获得较高主频的有效波信号。井间地震包含丰富的波场信息，不仅可以收到上行反射波，还可以接收到下行反射波。
　　井间地震波场正演模拟可以有效地分辨地下不同波场特征，射线追踪是正演技术的核心，但是常规的射线追踪方法仅能反映波的运动学特征，而不能表现波的动力学特点。为了解决这一不足，本文使用高斯射线束正演方法。该方法既考虑了波在传播过程中的运动学变化特征，又表现了地震波传播的能量衰减情况，同时也考虑了波在介质中传播时地层的吸收作用。高斯射线束是波动方程集中于射线附近的高频近似解，它代表了一条以射线为中心的高频能量管。由震源发出的地震波向四面八方发射，通过运动学射线追踪获得中心射线的运动轨迹，然后使用动力学射线追踪，计算传播至接收井的每条射线的动力学特点，最后根据高斯波包法把检波点附近的有效射线高斯加权叠加起来形成最终的合成记录。
　　本文基于上述思想，使用C++语言在Microsoft Visual Studio6.0环境下编写井间地震高斯射线束正演程序，并结合Qt开发工具制作用户操作界面，最终形成一套可以商业使用的井间地震高斯射线束软件。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的与意义

1．2 研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 题目来源

1．4 主要研究内容

1．4．1 研究难点及思路

1．4．2 研究内容

第二章 井间地震勘探方法原理

2．1 井间地震的基本概念和基本原理

2．1．1 层析反演成像

2．1．2 反射波成像

2．2 井间地震观测方式

2．3 井间地震波场分析

2．3．1 直达波

2．3．2 反射波

2．4 井间地震正演模拟

2．4．1 井间地震正演基本原理

2．4．2 井间地震正演方法

第三章 井间地震高斯射线束算法与软件的实现

3．1 编程环境

3．2 井间地震高斯射线束正演

3．2．1 高斯射线束的表达式

3．2．2 运动学射线追踪与动力学射线追踪

3．2．3 高斯射线束合成地震记录

3．3 井间地震高斯射线束核心算法

3．3．1 获取参数

3．3．2 运动学追踪

3．3．3 动力学追踪

第四章 井间地震高斯射线束方法实例分析

4．1 井间地震高斯射线束软件介绍

4．2 理论模型正演应用结果及分析

4．2．1 直井水平地层地质模型

4．2．2 斜井倾斜地层地质模型

4．2．3 斜井起伏地层地质模型

4．2．4 斜井正断层地质模型

4．2．5 斜井逆断层地质模型

4．2．6 三维斜井水平地层地质模型

4．2．7 三维斜井水平地层地质模型

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文