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井间地震正演模拟技术是研究地震波在井间传播规律的重要手段之一,可以帮助认识井间地震的复杂波场.从二维井间地震波传播波动方程出发,结合初始、边界条件,推导出了交错网格任意偶阶精度差分格式,阐述了非均匀差分网格的实现方法.在此基础上,编制了跨孔波场交错网格有限差分正演程序,并应用该程序对半空间粘弹性跨孔模型进行了正演计算,得到了震源在不同位置时的波场快照及地震记录图.这对于跨孔模型波传播规律的研究,具有重要意义. 相似文献
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《物探化探计算技术》2016,(3)
针对琼东南盆地深水大陡坡区域中深层地震能量弱、成像品质较差的问题,这里通过混合网格建模技术建立了盆地内宝岛凹陷典型地震剖面速度模型。在此模型基础上,应用射线追踪方法模拟了震源处于不同位置时地震波场能量的传播方向及规律,得出地形复杂的大陡坡区域震源和检波点相对位置关系是影响地震能量传播、信号接收的重要因素之一。该研究对今后该类大陡坡、崎岖海底区域地震资料采集方案的设计和提高中深层地震资料能量及成像品质,具有非常重要的指导意义。 相似文献
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在一般的地震波计算中,地球介质可以当作各向同性的完全弹性体来对待。而对地表土壤和精细观测,粘弹性介质模型比完全弹性模型更符合实际。可控震源是近年来发展起来的精确可控、安全有效的新型震源,但国内对可控震源传播动力学的研究较少。对可控震源激发的地震波在粘弹性介质中的传播,用有限差分方法进行了数值模拟,给出了Kelvin一阶粘弹性波动方程组、吸收边界条件和震源处理。提出了检波器接收信号加速度和传播距离的三次多项式指数关系式,比线性指数关系更准确。使用该公式可以预测采集系统有效接收距离,指导测线布置。 相似文献
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《物探化探计算技术》2015,(2)
将真空法和旋转交错网格相结合,实现了地下空洞高阶旋转交错网格波场数值模拟,克服了旋转交错网格在模拟自由边界条件时只在空间二阶差分时稳定的不足。通过和已有普通交错网格下改进的真空法对比,验证了该方法的正确性和稳定性。为了减弱模型人工边界产生的反射,采用了吸收效果较好的完全匹配层技术。模拟了不同模型参数组合情况下的地震波传播以及地震波与地下空洞的相互作用,通过对比不同参数组合的地震记录和波场快照,以及包含空洞和不含空洞地震记录和波场快照,分析了地震波在地下存在空洞时的传播特征以及震源子波频率、地下空洞大小和埋深对地表地震记录的影响。 相似文献
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《物探化探计算技术》2016,(2)
在我国陆地石油勘探中,炸药震源依然是地震勘探的主要震源,炸药爆炸后会产生不同的分区,包括空腔、过渡区和弹性区。如今对地震子波产生机理的分析主要是基于等效球腔模型,忽略了过渡区对波传播特征的影响。为了定性描述过渡区的岩石破碎和永久形变对地震波传播特征的影响,将模型简化为粘弹性介质。这里在Kelvin粘弹性模型基础上推导了地震波传播的相速度和品质因子Q的表达式,并对Kelvin粘弹性模型进行数值模拟,从振幅、相位及频率的角度,分析品质因子Q对地震波传播特征的影响。结果表明,地震波在粘弹性介质中传播时,振幅、频率及相位特征是有变化的,这为研究炸药震源激发产生地震子波的机理提供了理论方向,为实际介质中的地震记录特征分析提供了理论基础,同时对补偿粘滞性因素的影响、提高地震资料的品质具有重要的实际意义。 相似文献
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王广科 《物探化探计算技术》2007,(Z1)
激发地震波的震源是地震勘探的关键因素,只有在震源激发出的地震波信号具有足够的能量和宽频带的前提下,才有可能接收到地下界面产生的反射波,也才使数据采集、处理和解释具有实际意义。这里介绍了二种用于城市活断层探测中的激发震源,并就其工作原理、技术指标、激发参数和对比试验效果进行了阐述,试验研究结果表明:夯击震源和可控震源均能满足城市活断层探测的需要。虽然如此,在城市活断层探测中,尤其在城市特定环境下(不允许炸药震源激发、各种外界干扰十分严重),仍需根据工作需要和测区实际情况,合理选取激发震源。 相似文献
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地震波的传播是一个与时间相关的动态过程,可以通过求解波动方程,分析得到的波场快照来研究地震波传播过程。波场快照的连续放映使得离散数据与时间的相关性得以恢复,有助于全面认识地震波传播过程。这里给出了二维波场快照放映的程序实现过程,提出数据加载并成像到内存设备环境的方法,以及处理定时器消息实现放映的方法,并对快照数据的存储格式和其它数据加载成像方法进行了讨论。基于上述方法,利用VC 的MFC工具编制了一个程序实例,实例的应用效果验证了该方法的有效性。 相似文献
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在浅层地震勘探领域,便携式可控震源的研制和应用目前仍没有达到实用化水平,震源激发能量与便携性之间的相互制约一直是困扰人们的一个棘手问题。振动式可控震源采用扫频方式激发,具有良好的相关特性,但若要增加输出力必须以增大自身重量、牺牲便携性为代价;冲击式可控震源采用冲击序列方式激发,具有能量强的特点,但若要减小解码地震记录中的相关噪声,必须增加冲击序列的长度,从而增加了勘探施工成本。研究冲击式与振动式可控震源的互补组合激发技术,保持了冲击式可控震源在能量与便携性方面的优势,在不增加冲击序列长度的前提下降低了解码记录中的相关噪声。相关分析、频谱分析、地震数值模拟和实际地震实验的结果均证实了互补组合激发方法的有效性。 相似文献
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Recently, the seismic illumination analysis has progressed considerably in methodology which has been developed not only from one-way wave equation-based illumination to full-wave equation-based illumination but also from conventional illumination analysis to directional illumination analysis with local plane-wave decomposition. Because of the inherent defects of the one-way wave equation, the full-wave equation-based seismic illumination methods have increasingly attracted more attention. However, full-wave equation-based wavefield includes both downgoing and upgoing waves, such as transmissive, turning, and reflected waves. This hybrid wavefield can mislead us in seismic illumination analysis. For the sake of a preferable seismic illumination analysis method, we separated upgoing and downgoing wavefields in the time domain using Poynting vector and defined the incident and reflected illumination analysis functions based on the separated wavefields. Furthermore, we applied these two new illumination functions in seismic illumination analysis with the Sigsbee2a model. Multiple-shot illumination results show that the full-wave illumination and incident illumination maps are consistent with the seismic migration image. Because of no interference caused by the interactions between upgoing and downgoing waves, the incident illumination is superior for illumination analysis. Successful application of the full-wave equation-based incident and reflected illumination functions in the actual acquisition direction design of marine seismic geometry verifies their applicability and reveals their excellent prospects. 相似文献
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近地表隐伏断层直接影响工程安全施工。通过构建浅覆盖层下方陡立界面断层数值模型,分析近地表隐伏断层地震波场的传播与转换规律。通过工程实测数据验证了数值模拟波场响应特征的可靠性,并利用初至波走时层析成像技术对地下介质波速进行成像。研究结果表明：(1)初至波转换形成的断点绕射波具有1频率升高、速度突变的特点,可清晰指示测区内断裂带的存在,可作为现场数据采集时断层的直观反映;(2)工程实测中通过原始波形到时、频率信息可初步判断断层的存在,基于射线追踪的初至波层析成像结果与后期钻孔揭露情况基本吻合,说明初至波层析成像在浅层地震勘探中的实用性;(3)接收测线排列内布设震源的方式,两侧震源延拓距离短,无需额外为震源激发提供场地,在工程施工中具有经济、快速、高效的特点,可作为野外复杂地表条件地下浅层结构探测的有效观测系统使用。 相似文献
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地震照明分析能够定量分析影响逆时偏移成像质量的因素。文章基于Poynting矢量方法进行地震定向照明分析及成像补偿方法研究,利用Poynting矢量进行波场传播角度分解,通过计算不同入射及散射波方向的部分照明建立局部照明矩阵。该矩阵包含了照明分析中波与地质结构相互作用所涉及的所有角度信息,可以方便地分析目标附近所有可能的入射波和散射波对局部照明的贡献。根据局部照明矩阵可以获得对地下结构的照明描述、采集倾角响应,并依此进行成像补偿计算。以SEG/EAGE模型作为数值计算实例,进行基于Poynting矢量的照明分析及成像补偿,有效地提高了成像质量。该方法为角度域逆时偏移成像校正及分辨率分析等提供了高效的处理手段。 相似文献
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煤矿智能化背景下,随掘地震已经成为掘进工作面安全掘进的地质保障关键技术之一,可实时、超前、精细探明掘进前方的隐蔽地质构造,如采空区、断层、陷落柱等,有效促进掘进生产安全高效。不同于广泛采用的反射槽波超前探测技术,随掘地震采用了掘进机掘进时震动信号作为激发源,替代了常规地震勘探中的炸药震源,具有震源绿色、安全、成本低、可重复、探掘同步等优点。由于掘进机震源在激发方式、能量、频率、带宽等方面与炸药震源差别较大,因此其探测性能受到很多关注。从随掘地震的震源机制、波场特征、传播距离、成像准确率等方面进行研究,详细分析其探测性能,认为随掘地震波场中槽波和横波发育,可利用槽波或横波进行超前探测;Y分量具有更好的信噪比优势,但在实际应用时考虑到反射面的走向,相同设备量情况下,Z分量更有优势;随掘地震的直达横波传播距离可达700 m以上,横波超前探测距离可达到300 m以上;随掘地震的直达槽波传播距离可达400 m 以上,槽波超前探测距离可达到170 m以上;常规掘进速度下,反射波叠加次数可达到16次,相比常规的一次探测,信噪比可提升4倍,有效提高了探测精度和准确度。后续将通过大量的随掘应用数据进一步修正随掘地震技术的性能参数。 相似文献
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为了分析以采煤机作为震源接收到的随采地震数据的波场特征,从正演模拟的角度出发,通过将采煤机截割方式及滚筒的受力情况转换为震源力函数的形式,以不同时间不同位置的荷载分布作为震源对波动方程进行加载,采用高阶交错网格有限差分法对波动方程进行求解,得到正演单炮数据。最终,数值模拟得到的随采地震数据显示出,采煤机震源激发的波场中,横波能量占据主导地位,纵波能量较小,且在高频数据中,y分量上有明显的槽波存在,其极化特征显示出该槽波为Love型槽波。最终,模拟数据与实际采集的y分量数据对比表明,二者在波场成分及分布方面具有较高的相似性。 相似文献
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常规炸药震源在高瓦斯矿井受到了十分严格的管制,迫切需要一种新型非炸药震源的槽波勘探方法作为替代。基于此,开展了矿井中天然源槽波勘探方法的可行性实验研究。通过理论分析和数值模拟实验,论证了煤层具备天然源槽波发育的地球物理基础。通过构建“三随机”天然源槽波模型,即震源的空间位置随机、震源初始激发时刻随机和震源的振幅随机,成功实现了天然源槽波的时间域数值模拟实验。采用相移法对天然源槽波数值模拟数据进行了频散谱计算,结果具有明显的频散特征。数值模拟实验结果证明了理论模型中天然源槽波的存在,且基阶和高阶形态均发育。在安徽淮南某煤矿工作面进行实测实验,成功采集到天然源槽波三分量数据,对实测数据进行频散谱计算,结果表明3个分量均具备频散特征,其中X分量频散曲线能量脊较为清晰,达到了验证天然源槽波存在的预期目标。总的来说,数值模拟结果表明天然源槽波的地球物理基础和形成机理是正确的,现场实验结果证明了天然源槽波在煤层中自然存在,该方法在矿井地质勘探中具有可行性和潜力。 相似文献
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在气云区由于地震波能量被吸收造成地震资料品质极差,受影响地震剖面会出现弱振幅、弱连续性特征和杂乱反射的模糊带,严重影响构造的落实以及进一步的钻探评价。目标采集设计技术是以地质目的为导向,对目标体在地震和地质充分分析的基础上进行论证的综合方法,包括基于地球物理模型的观测系统参数分析设计技术和基于地下模型的正演模拟照明技术。这里以渤海A区块气云区为实例,通过目标体采集优化设计,得到的地震资料信噪比高、波组特征丰富、成像清晰,地震资料品质大幅提升。应用效果分析表明,目标采集技术可以较好地解决复杂气云区的成像问题。 相似文献
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隧道在施工开挖中会遇到各种地质问题,其中以断层和软弱带居多,目前隧道地质预报主要采用TSP(tunnel seismic prediction)系统进行。虽然TSP技术应用广泛,但目前对它的研究工作主要集中于工程应用实例,采用正演模拟方法进行的研究较少。笔者采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法研究断层对隧道地震波场传播的影响,并对含断层模型的时间记录进行了反演处理,得到了数值模型的速度云图和反射层位图。数据处理结果表明:采用TSP Win软件默认值处理得到的速度云图与模型设定的断层位置一致;根据反射层位图,对异常速度带的层状模型来说,P波预报的准确性更高。研究表明,TSP系统具有良好的抗噪性能。通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得结论。 相似文献