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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
对于射线类偏移成像来说,求解射线追踪系统中所涉及的属性值不在网格节点上的插值计算问题是一个非常重要的环节,它影响到求解走时、路径和振幅信息的计算效率和精度,进而影响到整个偏移成像的质量和效率.本研究根据速度模型的空间梯度特点,考虑被插值点处速度的梯度在横向和纵向的分布特征,构建基于速度梯度空间变化的偏微分方程算法,将近几年发展起来的基于偏微分方程的定向插值算法引入到射线类偏移成像当中,实现射线追踪当中涉及的属性值不在网格节点上的插值计算.由于偏微分方程法本身固有的特性(局部特征不变性、解的唯一性和线性叠加性),因此,该算法可以实现不破坏原始速度模型空间梯度结构的非网格节点属性的插值计算.通过在常用的速度模型上的插值计算对比、不同速度模型上射线路径对比分析以及复杂介质模型上最后的偏移成像结果分析可以得出,应用基于速度梯度构建的偏微分方程插值算法在进行插值计算的过程当中可以实现不破坏原始速度模型空间速度梯度结构的属性计算,同时应用该算法可以最终提高射线类偏移成像的质量.  相似文献   

2.
基于LTI和网格界面剖分的三维地震射线追踪算法   总被引:7,自引:4,他引:3       下载免费PDF全文
将二维线性走时插值射线追踪算法(LTI)推广应用至三维模型,并结合网格界面剖分方式,提出了一种三维射线追踪算法.该算法既可获得高精度的全局最小走时和射线路径,又具有快速稳定的特点.三维模型计算结果表明,在模型参数包括网格密度完全相同情况下,本文算法较传统的三维最短路径算法在计算效率、走时和射线的计算精度上均有明显改进.  相似文献   

3.
一种改进的线性走时插值射线追踪算法   总被引:9,自引:2,他引:7       下载免费PDF全文
线性走时插值法(LTI)在走时的计算中,由于射线方向考虑不全,计算得到的节点走时不一定最小,导致追踪的射线路径无法满足最小走时.针对这一问题,本文提出了一种改进的射线追踪算法,通过采用多方向的循环计算,得到所有计算节点的最小走时,使追踪到的射线路径能真正满足最小走时,以确保射线追踪的精度.模拟实验结果表明,在介质速度变化剧烈的结构中,该算法与传统的LTI算法相比,有效地提高了射线追踪的精度.  相似文献   

4.
迭代优化的网络最短路径射线追踪方法研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
网络最短路径射线追踪算法,用预先设置的网格节点的连线表示地震波传播路径,当网格节点稀疏时,获得的射线路径呈Z字形,计算的走时比实际走时偏差大.本文在网络最短路径射线追踪算法的基础上,提出了迭代法与网络最短路径相结合的射线追踪算法,运用迭代法优化计算由网络最短路径算法得到的射线路径,并对迭代法进行修正,从而克服了最短路径射线追踪算法的缺陷,大大提高了最小走时和射线路径的计算精度.  相似文献   

5.
最短路径射线追踪方法是计算地震波走时的主要方法之一,该方法基于惠更斯原理和费玛原理,具有稳健、适于复杂介质模型的优点.为处理方便,最短路径方法中的介质模型通常以规则网格进行剖分,界面节点(界面与网格的交点)以其邻近的模型单元节点(即边界单元节点)近似表示.界面近似将导致计算误差,对于反射波尤为严重.反射波的走时精度可通过减小网格的尺寸提高,但这样会大大增加计算时间,为高精度和高效率地计算地震反射波走时,我们提出了一种基于规则网格的走时校正技术.地震波传播至或起始于边界单元节点的走时校正为地震波传播至或起始于该边界单元节点所对应的界面节点的走时.数值模型计算结果表明,走时校正方法可使反射波的走时精度提高约1~2个数量级,而其计算时间则和常规算法基本上在相同量级.  相似文献   

6.
转换波偏移可以利用纵横波波场信息,得到高分辨率的成像结果,从而为油藏描述提供高质量的地震资料.目前的研究主要是利用纵波波场信息进行偏移成像,然而,传统的纵波方法在复杂探区成像时具有一定的局限性.为此,本文在各向异性介质声波射线追踪算法的基础上,推导出各向异性介质转换波射线追踪方程,发展了一种转换波射线追踪算法;并将研究的追踪算法应用到偏移成像中,提出了一种各向异性VTI介质角度域转换波高斯束偏移成像方法.通过各向异性VTI介质断块模型和复杂构造模型试算,说明了本文方法的正确性和有效性.模型试算的结果表明,在考虑地下各向异性时,本文研究的方法具有更好的成像效果,提取的角道集结果可以为偏移速度分析提供依据.  相似文献   

7.
2D共炮时间域高斯波束偏移   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
针对传统射线方法在奇异区成像精度不高,而2D频率域高斯波束叠前深度偏移需要计算成像点处每个频率的格林函数,影响计算效率的问题,本文通过使用复走时代替实走时,改变频率域下成像公式的积分顺序,给出了在时间域下进行高斯波束偏移的方法和计算公式.本文使用复杂数值模型验证了2D时间域高斯波束叠前偏移方法的正确性,并同传统射线偏移成像结果做了对比.对比结果表明时间域高斯波束偏移在成像精度上优于传统射线偏移.  相似文献   

8.
在许多地震反演和偏移成像方法中,都要涉及到射线路径和旅行时的计算.本文将波前面三角形网格剖分和三维波前重建法射线追踪技术结合使用,实现了射线路径和旅行时的准确快速计算.三维波前重建法射线追踪过程中可以保证稳定合理的射线密度,克服了常规射线追踪方法存在阴影区的问题.波前面三角形网格剖分在描述和拆分波前面时更加准确有效,而且不需太多的网格数目,从而提高了射线追踪的精度和效率.该方法在三维复杂构造成像方面有独特的优势,目前在实际的Kirchhoff 偏移中的已经有相关应用.  相似文献   

9.
快速行进法(FMM)是一种求解程函方程数值解计算网格节点走时,然后向后处理进行射线追踪的方法.为了求取任意起伏界面下高精度多震相的地震走时与相应的射线路径,本文采用任意起伏地表条件下的的三维不等距上行差分公式结合分区多步计算技术实现了三维复杂层状起伏介质中多震相(透射、反射、转换波)地震走时的计算,利用上行有限差分公式逐次进行射线路径的追踪,并且通过与较为成熟的不规则最短路径法(ISPM)对比,验证了本算法的计算精度和有效性.数值模拟实例和对比结果表明该算法具有较高的计算精度,数值计算稳健,能灵活处理含任意三维起伏界面模型中多震相地震走时及相应射线路径的追踪问题.  相似文献   

10.
基于矩形网格的有限差分走时计算方法   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
对于大多数速度场,地震波沿射线传播的初至波走时,可以用有限差分外推的方法在二维或三维数值网格上计算出来. 在保证精度的条件下,为提高计算效率和适应性,本文推导了基于任意矩形网格和局部平面波前近似的有限差分初至波走时计算方法. 另外,该方法对首波和散射波做了合适的处理,而且不会碰到传统射线法存在的阴影区和焦散区等问题. 简单模型和复杂的Marmousi模型试算的结果表明,该方法精度较高并适用于强纵、横向变速的复杂介质. 基于该方法的Kirchhoff叠前深度偏移, 在主要构造和目的层位置的成像效果上基本达到了波动方程法叠前深度偏移的位置成像效果. 由于未考虑续至波等有效能量,在成像的保幅性上不如波动方程法叠前深度偏移的效果,但其计算效率则明显高于全格林函数法和波动方程法.   相似文献   

11.
We consider multiply covered traveltimes of first or later arrivals which are gathered along a refraction seismic profile. The two-dimensional distribution of these traveltimes above a coordinate frame generated by the shotpoint axis and the geophone axis or by the common midpoint axis and the offset axis is named a traveltime field. The application of the principle of reciprocity to the traveltime field implies that for each traveltime value with a negative offset there is a corresponding equal value with positive offset. In appendix A procedures are demonstrated which minimize the observational errors of traveltimes inherent in particular traveltime branches or complete common shotpoint sections. The application of the principle of parallelism to an area of the traveltime field associated with a particular refractor can be formulated as a partial differential equation corresponding to the type of the vibrating string. The solution of this equation signifies that the two-dimensional distribution of these traveltimes may be generated by the sum of two one-dimensional functions which depend on the shotpoint coordinate and the geophone coordinate. Physically, these two functions may be interpreted as the mean traveltime branches of the reverse and the normal shot. In appendix B procedures are described which compute these two functions from real traveltime observations by a least-squares fit. The application of these regressed traveltime field data to known time-to-depth conversion methods is straightforward and more accurate and flexible than the use of individual traveltime branches. The wavefront method, the plus-minus method, the generalized reciprocal method and a ray tracing method are considered in detail. A field example demonstrates the adjustment of regressed traveltime fields to observed traveltime data. A time-to-depth conversion is also demonstrated applying a ray tracing method.  相似文献   

12.
Traveltime computation by wavefront-orientated ray tracing   总被引:1,自引:0,他引:1  
For multivalued traveltime computation on dense grids, we propose a wavefront‐orientated ray‐tracing (WRT) technique. At the source, we start with a few rays which are propagated stepwise through a smooth two‐dimensional (2D) velocity model. The ray field is examined at wavefronts and a new ray might be inserted between two adjacent rays if one of the following criteria is satisfied: (1) the distance between the two rays is larger than a predefined threshold; (2) the difference in wavefront curvature between the rays is larger than a predefined threshold; (3) the adjacent rays intersect. The last two criteria may lead to oversampling by rays in caustic regions. To avoid this oversampling, we do not insert a ray if the distance between adjacent rays is smaller than a predefined threshold. We insert the new ray by tracing it from the source. This approach leads to an improved accuracy compared with the insertion of a new ray by interpolation, which is the method usually applied in wavefront construction. The traveltimes computed along the rays are used for the estimation of traveltimes on a rectangular grid. This estimation is carried out within a region bounded by adjacent wavefronts and rays. As for the insertion criterion, we consider the wavefront curvature and extrapolate the traveltimes, up to the second order, from the intersection points between rays and wavefronts to a gridpoint. The extrapolated values are weighted with respect to the distances to wavefronts and rays. Because dynamic ray tracing is not applied, we approximate the wavefront curvature at a given point using the slowness vector at this point and an adjacent point on the same wavefront. The efficiency of the WRT technique is strongly dependent on the input parameters which control the wavefront and ray densities. On the basis of traveltimes computed in a smoothed Marmousi model, we analyse these dependences and suggest some rules for a correct choice of input parameters. With suitable input parameters, the WRT technique allows an accurate traveltime computation using a small number of rays and wavefronts.  相似文献   

13.
We present a new method of three-dimensional (3-D) seismic ray tracing, based on an improvement to the linear traveltime interpolation (LTI) ray tracing algorithm. This new technique involves two separate steps. The first involves a forward calculation based on the LTI method and the dynamic successive partitioning scheme, which is applied to calculate traveltimes on cell boundaries and assumes a wavefront that expands from the source to all grid nodes in the computational domain. We locate several dynamic successive partition points on a cell's surface, the traveltimes of which can be calculated by linear interpolation between the vertices of the cell's boundary. The second is a backward step that uses Fermat's principle and the fact that the ray path is always perpendicular to the wavefront and follows the negative traveltime gradient. In this process, the first-arriving ray path can be traced from the receiver to the source along the negative traveltime gradient, which can be calculated by reconstructing the continuous traveltime field with cubic B-spline interpolation. This new 3-D ray tracing method is compared with the LTI method and the shortest path method (SPM) through a number of numerical experiments. These comparisons show obvious improvements to computed traveltimes and ray paths, both in precision and computational efficiency.  相似文献   

14.
Introduction The calculation of seismic wave traveltimes is a basic and the most important step in tomo-graphy, seismic wave forward modeling and Kirchhoff prestack depth migration. Limitations withtraditional ray tracing fall into four categories. a) Analytical methods can only realize ray tracingfor simply varying velocity fields, so they have relative small applied-range; b) Shooting methodsof ray tracing can cause shadow zones. When the shadow zones exist the method will invalid; c)…  相似文献   

15.
一种改进的地震反射层析成像方法   总被引:4,自引:4,他引:4       下载免费PDF全文
针对复杂介质的地震反射走时层析成像存在数据拾取困难问题,本文提出了一种新的地震反射层析成像速度模型建立方法,该方法用速度和地震射线走时描述模型,用地震反射波走时、地震波在源点和接收点处的传播方向信息反演模型.为提高反演的稳定性和计算效率,引入了Hamilton函数描述射线,在相空间计算反演所需的射线路径和目标函数对模型参数的导数,对理论模型和实际地震资料进行了试算,试算表明该方法对复杂介质具有较强的适应能力.  相似文献   

16.
射线追踪的微变网格方法   总被引:25,自引:7,他引:25       下载免费PDF全文
本文给出一种适用于叠前数据速度分析和叠前深度偏移的快速射线追踪方法──微变网格法;该方法不仅精度高,而且计算速度极快,可适用于当前计算条件下的地球介质速度反演和叠前深度偏移成像的要求.  相似文献   

17.
基于MSFM的复杂近地表模型走时计算   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
地震走时层析成像方法是解决复杂近地表模型速度建模问题的重要技术.该方法是一种迭代反演方法,在反演过程中需要反复计算地震射线走时.故而,高效高精度且能适应复杂模型的走时计算方法是地震走时层析成像实用化的关键技术之一.本文引入医学成像领域研究的MSFM(Multi-stencils Fast Marching Methods)用于地震层析反演中的走时计算.该方法在标准FMM(Fast Marching Methods)基础上利用坐标旋转生成新的FMM计算模板,使计算网格点对角方向邻点参与计算,改善了标准FMM存在对角方向误差大的缺陷.本文分析对比了MSFM和标准FMM的计算精度和计算效率;针对地震层析成像技术解决的起伏地表模型建模问题,研究了起伏地表模型地震走时计算的MSFM实现方法;采用炮点邻近区域局部细分网格技术只需增加很少的计算量即可大幅提高计算精度.理论分析和模型试算表明MSFM算法明显改善了FMM的计算精度,同时保持了FMM算法的高效性.文章通过对崎岖地表模型的正演和层析反演试算,验证了基于MSFM的地震走时计算方法对复杂模型有很强的适应能力.研究表明该方法作为地震走时层析反演中高效高精度的正演算法,有很好的应用价值.  相似文献   

18.
TI介质局部角度域射线追踪与叠前深度偏移成像   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
研究与实践表明,对于长偏移距、宽方位地震数据,忽略各向异性会明显降低成像质量,影响储层预测与描述的精度.针对典型的横向各向同性(TI)介质,本文面向深度域构造成像与偏移速度分析的需要,研究基于射线理论的局部角度域叠前深度偏移成像方法.它除了像传统Kirchhoff叠前深度偏移那样输出成像剖面和炮检距域的共成像点道集,还遵循地震波在成像点处的局部方向特征、基于扩展的脉冲响应叠加原理获得入射角度域和照明角度域的成像结果.为了方便快捷地实现TI介质射线走时与局部角度信息的计算,文中讨论和对比了两种改进的射线追踪方法:一种采用从经典各向异性介质射线方程演变而来的由相速度表征的简便形式;另一种采用由对称轴垂直的TI(即VTI)介质声学近似qP波波动方程推导出来的射线方程.文中通过坐标旋转将其扩展到了对称轴倾斜的TI(即TTI)介质.国际上通用的理论模型合成数据偏移试验表明,本文方法既适用于复杂构造成像,又可为TI介质深度域偏移速度分析与模型建立提供高效的偏移引擎.  相似文献   

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