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一种基于粗网格的多算子模拟成像方法
1
作者
宋坤
孙成禹
+2 位作者
刘童
蔡瑞乾
黄宏宇
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1012-1021,共10页
对于已知速度模型,传统的叠前深度偏移成像方法都是以快速获得高精度偏移剖面为目的。基于成像算子的模拟叠前深度偏移成像方法无需进行波场正演和偏移处理便可快速得到偏移结果,但成像算子却是根据单一散射点散射向量构建的,只能对散...
对于已知速度模型,传统的叠前深度偏移成像方法都是以快速获得高精度偏移剖面为目的。基于成像算子的模拟叠前深度偏移成像方法无需进行波场正演和偏移处理便可快速得到偏移结果,但成像算子却是根据单一散射点散射向量构建的,只能对散射点附近的局部区域进行精准模拟成像。为了提高直接模拟成像结果的可靠性和兼顾直接模拟成像计算效率高的优势,先在粗网格离散原速度模型的前提下建立粗点扩散算子,在波数域对粗点扩散算子进行不同插值方法测试,测试不同尺寸粗网格以及不同插值方法对模拟成像结果的影响。在此基础上,又提出一种多算子协同模拟成像,设置多个局部偏移成像窗,每个窗内布置散射点并求取射线路径,分区构建较为精准的控制局部成像的成像算子,使模拟成像结果能更好地体现观测系统对不同区域的理论成像结果的影响。该方法不仅保留了快速成像的高计算效率,同时得到控制局部成像的成像算子,可以模拟不同区域在同一观测系统的理论模拟成像结果,并检测观测系统对全局成像的影响,可以直接展示观测系统对不同区域理论成像的控制。
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关键词
直接模拟成像
粗网格
插值点扩散算子
多算子协同
局部偏移成像窗
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职称材料
黏声波动方程变机制数有限差分正演
被引量:
8
2
作者
蔡瑞乾
孙成禹
+1 位作者
伍敦仕
李世中
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期529-538,484,共11页
实际地下介质普遍具有黏弹性,一般采用品质因子Q表征介质黏弹性程度。在勘探地震频带范围内,通常认为Q不随频率变化,这种常Q特征可以用广义标准线性固体模型进行较好地刻画,因此广义标准线性固体模型成为了黏弹性地震波正演模拟的首选...
实际地下介质普遍具有黏弹性,一般采用品质因子Q表征介质黏弹性程度。在勘探地震频带范围内,通常认为Q不随频率变化,这种常Q特征可以用广义标准线性固体模型进行较好地刻画,因此广义标准线性固体模型成为了黏弹性地震波正演模拟的首选。但是目前这类黏弹介质地震波正演方法往往使用固定的松弛机制数,存在模拟精度与计算效率不能较好统一的缺陷。本文基于广义标准线性体模型,提出了一种黏声波动方程变松弛机制数有限差分地震波场正演方法,即在模型不同区域使用不同松弛机制数、不同模拟精度的求解方式,以达到计算效率与模拟精度的统一。将本文模拟结果与解析解对比,分析模拟精度与机制数、Q值和传播距离的关系,确定不同机制数的适用范围;进一步对比变松弛机制数模拟结果与固定松弛机制数模拟结果的精度和计算效率,结果表明前者适用范围广,模拟精度高,并可有效提高计算效率。
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关键词
黏弹性
广义标准线性固体模型
变机制数
波场模拟
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职称材料
叠前深度偏移地震记录直接模拟方法
被引量:
4
3
作者
吴涵
廉西猛
+3 位作者
孙成禹
芮拥军
蔡瑞乾
邓小凡
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期747-753,700,共8页
叠前深度偏移是高精度地震勘探技术的重要组成部分。为了在研究中高效获取叠前深度偏移的理论成像结果,避免炮记录正演、常规处理和偏移等一系列繁琐的流程,提出了一种叠前深度偏移记录的直接模拟方法。该方法无需经过波场正演和偏移处...
叠前深度偏移是高精度地震勘探技术的重要组成部分。为了在研究中高效获取叠前深度偏移的理论成像结果,避免炮记录正演、常规处理和偏移等一系列繁琐的流程,提出了一种叠前深度偏移记录的直接模拟方法。该方法无需经过波场正演和偏移处理,直接使用子波信息、观测系统参数和射线路径信息在波数域构建点扩散算子,根据速度模型和反射率生成理论成像结果。该方法简单、高效,成像结果精度高。利用该成像结果,可以快速检测观测系统存在的问题和地震数据的质量,为优化观测系统参数和评价成像质量提供参考,为地震解释提供佐证,能够满足采集、处理和储层解释等方面的研究需求。
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关键词
深度偏移地震记录模拟
广义卷积
散射层析
点扩散算子
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职称材料
柱对称条件下地震面波波场正演研究
被引量:
2
4
作者
熊嫘
孙成禹
蔡瑞乾
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期133-144,共12页
地震波场模拟能使地震波在地球介质中的传播过程可视化,有助于了解地震波的传播特点。为提高计算效率,通常将三维空间简化为二维处理。但在二维直角坐标下的波场正演无法获取波场的三维特征,对体波振幅特征、面波振幅和相位特征的描述...
地震波场模拟能使地震波在地球介质中的传播过程可视化,有助于了解地震波的传播特点。为提高计算效率,通常将三维空间简化为二维处理。但在二维直角坐标下的波场正演无法获取波场的三维特征,对体波振幅特征、面波振幅和相位特征的描述都不甚准确。为此,在柱对称的基本假设下,选择二维柱坐标以模拟弹性体波和面波的波场传播;推导柱坐标下的弹性波方程,对该方程进行有限差分正演,计算柱坐标系下的面波波场。正演模拟结果表明:柱坐标下正演所得波场具备三维空间的振幅和相位特征,体现了该算法的正确性;该算法兼具保持振幅特征与计算效率两方面优势。
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关键词
柱坐标系
直角坐标系
面波
波场模拟
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职称材料
基于法向阻抗分量的P⁃P波反射系数近似表达与纵横波阻抗反演
5
作者
王升荣
孙成禹
+1 位作者
蔡瑞乾
杜燚镜
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期933-941,共9页
弹性阻抗(EI)的提出是基于Zoeppritz方程有关近似垂直入射的P‑P波反射系数近似表达式,对地层性质和观测系统有特定的假设条件,如阻抗界面两侧的弹性系数差异小、入射角较小等,在实际应用中具有一定的局限性。此外,EI不同于声阻抗,没有...
弹性阻抗(EI)的提出是基于Zoeppritz方程有关近似垂直入射的P‑P波反射系数近似表达式,对地层性质和观测系统有特定的假设条件,如阻抗界面两侧的弹性系数差异小、入射角较小等,在实际应用中具有一定的局限性。此外,EI不同于声阻抗,没有确定的量纲,不是一个物理量,无法直接解释其物理含义。为此,从阻抗本身的物理定义入手,将应力矢量的两个分量和速度矢量的两个分量分别相除取反,构成阻抗张量,该阻抗张量具有明确的量纲。针对P波入射的情形,利用阻抗张量的法向分量(T)近似表达反射系数,并发展了相应的反演方法。数值算例结果表明:T反演、EI反演的结果基本一致,且均与理论值吻合较好,但在低速层处,T反演的横波阻抗相对较平稳,振荡较小;相对于EI而言,由于T的定义式中没有指数运算,因此反演结果对速度、密度和角度的敏感度降低,反演结果相对稳定。实际地震资料测试结果表明,反演结果与实际钻井资料吻合较好,同相轴强弱反映了明显的阻抗差异;两套薄储层呈清晰的低泊松比异常。由于所提方法仅使用两个角度的数据进行反演,故对入射角范围较窄的观测系统尤为适用。法向阻抗分量扩展了叠前地震反演的内涵,是对地震阻抗反演的有益补充。
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关键词
阻抗
阻抗张量
法向阻抗分量
反射系数
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职称材料
题名
一种基于粗网格的多算子模拟成像方法
1
作者
宋坤
孙成禹
刘童
蔡瑞乾
黄宏宇
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1012-1021,共10页
基金
中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“塔里木盆地大油气田增储上产关键技术研究与应用”(2018E-1807)资助。
文摘
对于已知速度模型,传统的叠前深度偏移成像方法都是以快速获得高精度偏移剖面为目的。基于成像算子的模拟叠前深度偏移成像方法无需进行波场正演和偏移处理便可快速得到偏移结果,但成像算子却是根据单一散射点散射向量构建的,只能对散射点附近的局部区域进行精准模拟成像。为了提高直接模拟成像结果的可靠性和兼顾直接模拟成像计算效率高的优势,先在粗网格离散原速度模型的前提下建立粗点扩散算子,在波数域对粗点扩散算子进行不同插值方法测试,测试不同尺寸粗网格以及不同插值方法对模拟成像结果的影响。在此基础上,又提出一种多算子协同模拟成像,设置多个局部偏移成像窗,每个窗内布置散射点并求取射线路径,分区构建较为精准的控制局部成像的成像算子,使模拟成像结果能更好地体现观测系统对不同区域的理论成像结果的影响。该方法不仅保留了快速成像的高计算效率,同时得到控制局部成像的成像算子,可以模拟不同区域在同一观测系统的理论模拟成像结果,并检测观测系统对全局成像的影响,可以直接展示观测系统对不同区域理论成像的控制。
关键词
直接模拟成像
粗网格
插值点扩散算子
多算子协同
局部偏移成像窗
Keywords
direct simulated imaging
coarse grid
interpolated point diffusion operator
multi-operator collaboration
local migration imaging window
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
黏声波动方程变机制数有限差分正演
被引量:
8
2
作者
蔡瑞乾
孙成禹
伍敦仕
李世中
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
青岛海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室
中国石油勘探开发研究院西北分院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期529-538,484,共11页
基金
国家自然科学基金项目“深度偏移地震数据特征剖析与深度域直接反演方法研究”(41874153)、“基于微地震数据的致密油气储层裂纹演化分形特征研究”(41504097)
国家科技重大专项“复杂目标多尺度资料高精度处理关键技术研究”(2016ZX05006-002-003)联合资助
文摘
实际地下介质普遍具有黏弹性,一般采用品质因子Q表征介质黏弹性程度。在勘探地震频带范围内,通常认为Q不随频率变化,这种常Q特征可以用广义标准线性固体模型进行较好地刻画,因此广义标准线性固体模型成为了黏弹性地震波正演模拟的首选。但是目前这类黏弹介质地震波正演方法往往使用固定的松弛机制数,存在模拟精度与计算效率不能较好统一的缺陷。本文基于广义标准线性体模型,提出了一种黏声波动方程变松弛机制数有限差分地震波场正演方法,即在模型不同区域使用不同松弛机制数、不同模拟精度的求解方式,以达到计算效率与模拟精度的统一。将本文模拟结果与解析解对比,分析模拟精度与机制数、Q值和传播距离的关系,确定不同机制数的适用范围;进一步对比变松弛机制数模拟结果与固定松弛机制数模拟结果的精度和计算效率,结果表明前者适用范围广,模拟精度高,并可有效提高计算效率。
关键词
黏弹性
广义标准线性固体模型
变机制数
波场模拟
Keywords
viscoelasticity
generalized standard lin-ear solid(GSLS)model
variable mechanisms
wave field simulation
分类号
P631.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
叠前深度偏移地震记录直接模拟方法
被引量:
4
3
作者
吴涵
廉西猛
孙成禹
芮拥军
蔡瑞乾
邓小凡
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地球物理系
中国石化胜利油田分公司物探研究院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期747-753,700,共8页
基金
国家自然科学基金项目“深度偏移地震数据特征剖析与深度域直接反演方法研究”(41874153)
国家科技重大专项“复杂目标多尺度资料高精度处理关键技术研究”(2016ZX05006-002)联合资助
文摘
叠前深度偏移是高精度地震勘探技术的重要组成部分。为了在研究中高效获取叠前深度偏移的理论成像结果,避免炮记录正演、常规处理和偏移等一系列繁琐的流程,提出了一种叠前深度偏移记录的直接模拟方法。该方法无需经过波场正演和偏移处理,直接使用子波信息、观测系统参数和射线路径信息在波数域构建点扩散算子,根据速度模型和反射率生成理论成像结果。该方法简单、高效,成像结果精度高。利用该成像结果,可以快速检测观测系统存在的问题和地震数据的质量,为优化观测系统参数和评价成像质量提供参考,为地震解释提供佐证,能够满足采集、处理和储层解释等方面的研究需求。
关键词
深度偏移地震记录模拟
广义卷积
散射层析
点扩散算子
Keywords
simulation to PSDM record
generalized convolution
scattering tomography
point spread operator
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
柱对称条件下地震面波波场正演研究
被引量:
2
4
作者
熊嫘
孙成禹
蔡瑞乾
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期133-144,共12页
基金
国家自然科学基金项目“基于石油勘探面波与P-导波的近地表纵横波速度一体化反演”(42174140)资助。
文摘
地震波场模拟能使地震波在地球介质中的传播过程可视化,有助于了解地震波的传播特点。为提高计算效率,通常将三维空间简化为二维处理。但在二维直角坐标下的波场正演无法获取波场的三维特征,对体波振幅特征、面波振幅和相位特征的描述都不甚准确。为此,在柱对称的基本假设下,选择二维柱坐标以模拟弹性体波和面波的波场传播;推导柱坐标下的弹性波方程,对该方程进行有限差分正演,计算柱坐标系下的面波波场。正演模拟结果表明:柱坐标下正演所得波场具备三维空间的振幅和相位特征,体现了该算法的正确性;该算法兼具保持振幅特征与计算效率两方面优势。
关键词
柱坐标系
直角坐标系
面波
波场模拟
Keywords
cylindrical coordinate system
rectangular coordinate system
surface wave
wavefield simulation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于法向阻抗分量的P⁃P波反射系数近似表达与纵横波阻抗反演
5
作者
王升荣
孙成禹
蔡瑞乾
杜燚镜
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期933-941,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目“基于石油勘探面波与P‑导波的近地表纵横波速度一体化反演”(42174140)
“深度偏移地震数据特征剖析与深度域直接反演方法研究”(41874153)联合资助。
文摘
弹性阻抗(EI)的提出是基于Zoeppritz方程有关近似垂直入射的P‑P波反射系数近似表达式,对地层性质和观测系统有特定的假设条件,如阻抗界面两侧的弹性系数差异小、入射角较小等,在实际应用中具有一定的局限性。此外,EI不同于声阻抗,没有确定的量纲,不是一个物理量,无法直接解释其物理含义。为此,从阻抗本身的物理定义入手,将应力矢量的两个分量和速度矢量的两个分量分别相除取反,构成阻抗张量,该阻抗张量具有明确的量纲。针对P波入射的情形,利用阻抗张量的法向分量(T)近似表达反射系数,并发展了相应的反演方法。数值算例结果表明:T反演、EI反演的结果基本一致,且均与理论值吻合较好,但在低速层处,T反演的横波阻抗相对较平稳,振荡较小;相对于EI而言,由于T的定义式中没有指数运算,因此反演结果对速度、密度和角度的敏感度降低,反演结果相对稳定。实际地震资料测试结果表明,反演结果与实际钻井资料吻合较好,同相轴强弱反映了明显的阻抗差异;两套薄储层呈清晰的低泊松比异常。由于所提方法仅使用两个角度的数据进行反演,故对入射角范围较窄的观测系统尤为适用。法向阻抗分量扩展了叠前地震反演的内涵,是对地震阻抗反演的有益补充。
关键词
阻抗
阻抗张量
法向阻抗分量
反射系数
Keywords
impedance
impedance tensor
normal impedance component
reflection coefficient
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
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操作
1
一种基于粗网格的多算子模拟成像方法
宋坤
孙成禹
刘童
蔡瑞乾
黄宏宇
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024
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职称材料
2
黏声波动方程变机制数有限差分正演
蔡瑞乾
孙成禹
伍敦仕
李世中
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2019
8
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职称材料
3
叠前深度偏移地震记录直接模拟方法
吴涵
廉西猛
孙成禹
芮拥军
蔡瑞乾
邓小凡
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
4
柱对称条件下地震面波波场正演研究
熊嫘
孙成禹
蔡瑞乾
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
5
基于法向阻抗分量的P⁃P波反射系数近似表达与纵横波阻抗反演
王升荣
孙成禹
蔡瑞乾
杜燚镜
《石油地球物理勘探》
EI
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北大核心
2023
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