各向异性介质多波速度分析及可视化软件实现

摘要

速度分析在地震勘探中起着重要的作用。然而，在高精度地震勘探的今天，建立在各向同性假设情况下的速度分析已经不能满足勘探要求。各向异性的存在使得常规短排列双曲线速度分析对于恢复垂直速度变得不充分，决定速度分析的精度的主要方面有时距曲线拟合公式的精度和速度分析的具体实现步骤。因此，在地层存在各向异性时，使地震波速度和时距曲线变得很复杂，要提高速度分析的精度，必须考虑地层各向异性对速度的影响，并求取各向异性的时距曲线拟合公式和分析地层参数与速度的关系，以各向异性介质为基础的速度分析可依据各向异性介质的时距关系，同时求取地震速度和地层各向异性系数两类参数。这样不但可以保证求取的速度的精度，而且还可以求取地层各向异性参数，从而更充分的利用多波信息进行各向异性介质的分析处理。根据hake(1984)的研究思路，对各向异性介质时距曲线的逼近方法可以归结为两种：一种是对转换波非双曲线进行逼近的方法：双平方根方程(DSR)法，这类方法对长排列数据来说精度较高，但其计算依赖纵波数据。另外一种方法是高阶泰勒级数展开法，这种方法对排列长度有一定的限制，对其进行改进后，可使其适应性增加，分别利用泰勒级数展开和双平方方程时距曲线公式，实现各向异性介质P-P波及P-SV转换波速度分析。 科学技术可视化是计算机图形学的一个重要的研究方向，是图形科学的新领域。科学计算可视化的基本含义是运用计算机图形学或者一般图形学原理和方法，将科学与工程计算等产生的大规模非直观的、抽象的或者不可视的数据转换成为图形、图像，以直观的形式表示出来，并进行交互处理。数据可视化已经成为科学研究中的必不可少的手段。它是科学工作者以及工程技术人员洞察数据内含信息，确定内在关系与规律的有效方法，使科学家和工程师以直观形象的方式揭示、理解抽象科学数据中包含的客观规律，从而摆脱直接面对大量无法理解的抽象数据的被动局面，这使得可视化技术日益成为科学发现和工程设计以及决策的强有力工具。 因此将科学可视化技术和各向异性介质速度分析方法结合起来，开发出一套各向异性介质三维多波交互速度建模软件，对提高地震解释效率、精度和完整性有着重要意义。 本文在现有文献基础上，针对具有垂直对称轴的VTI介质，从高阶泰勒级数的思路出发，从短排列条件下的双曲线拟合公式到中、长排列的非双曲线拟合公式进行了较详细的推导，得到高精度的纵波、横波和转换波的时距曲线公式，并根据公式，利用QT软件实现了三维P-P波各向同性及各向异性叠加速度建模、三维双平方根P-SV波各向同性及各向异性速度建模、三维单平方根各向同性及各向异性速度建模，并通过理论模型和实际数据处理证明了这三种方法的正确性。 利用QT结合多波速度分析方法完成了相应的软件设计开发，该软件已经用于实际生产，且具有广阔的发展前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1选题依据

1.2.1各向异性介质多波速度分析研究现状

1.2.2各向异性介质时距曲线的研究与发展

1.2.3转换点的计算方法的研究与发展

1.2.4可视化技术在物探领域研究与发展

1.3研究内容与思路

第2章各向异性介质基础基础理论

2.1各向异性介质模型及本构方程

2.1.1极端各向异性介质及本构方程

2.1.2正交各向异性介质及本构方程

2.1.3横向各向同性介质及本构方程

2.2裂缝介质中的相速度与群速度

第3章数据可视化基础

3.1数据可视化

3.1.1数据可视化概述

3.1.2数据可视化技术的意义

3.2 QT实现用户交互

3.2.1 QT优势介绍

3.2.2 QT的对象模型

3.2.3 QT信号和槽机制

第4章VIT介质中非转换波时距曲线

4.1短排列时距曲线

4.1.1一个水平层的反射波时距曲线描述

4.1.2多个水平层的反射时距曲线描述

4.2长排列时距曲线

4.2.1一个水平层VTI介质长排列时距曲线描述

4.2.2多个水平层VTI介质长排列时距曲线描述

第5章VTI介质转换波时距曲线

5.1双平方根转换波时距曲线描述

5.2单平方根转换波时距曲线描述

5.3 VIT介质转换点计算公式

第6章多波速度分析及软件设计

6.1各向同性介质多波速度分析基本步骤

6.1.1纵波速度分析方法及步骤

6.1.2转换波速度分析方法及步骤

6.2各向异性介质多波速度分析

6.2.1各向异性介质P-P波速度分析方法及步骤

6.2.2各向异性介质P-SV波双平方根速度分析方法及步骤

6.2.2各向异性介质P-SV波单平方根(C方法)速度分析方法及步骤

6.3多波速度分析软件设计及软件成果

第7章软件应用及资料处理

7.1各向同性交互速度分析

7.2各向异性交互速度分析

7.3整体动校正分析

7.4交互速度建模方法

7.5理论资料处理结果

7.6三维实际多波资料处理结果

结论与建议

致谢

参考文献