VTI介质弹性波波场分解的空间域算法 被引量：5

1

作者 郭鹏 何兵寿 沈骥千 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期567-575,676+501-502,共9页

本文在波数域波场分解方法的基础上,研究了VTI介质中弹性波波场准纵波、准横波分解的空间域算法。通过求解克里斯托弗尔方程,得到准纵波与准横波的偏振方向及波数域波场分解算子,对其进行反傅里叶变换得到空间域波场分解算子;由空间域... 本文在波数域波场分解方法的基础上,研究了VTI介质中弹性波波场准纵波、准横波分解的空间域算法。通过求解克里斯托弗尔方程,得到准纵波与准横波的偏振方向及波数域波场分解算子,对其进行反傅里叶变换得到空间域波场分解算子;由空间域波场分解算子与原始波场的褶积即可得到对应不同波型的具有多分量特征的波场分解结果。由于在不同空间位置处采用不同的分解算子,故本文算法能适应各向异性参数随空间位置变化的情况。分别采用均匀VTI介质模型、层状VTI介质模型和Sigbee2A VTI模型进行了模拟试算,模拟结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 VTI介质 多分量 空间域 波场分解 克里斯托弗尔方程

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基于复数域波场分解的保幅逆时偏移成像方法 被引量：4

2

作者 李博 刘志成 +1 位作者 李小爱 许璐 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期237-244,共8页

逆时偏移(RTM)采用双程波方程与相关成像条件会产生低频成像噪声,通过叠后Laplace滤波可以压制低频成像噪声,但会损失有效的低频成像信息,在实际资料处理中表现为低频高陡断面波成像受到严重影响。反射角道集切除的方法理论上能有效压... 逆时偏移(RTM)采用双程波方程与相关成像条件会产生低频成像噪声,通过叠后Laplace滤波可以压制低频成像噪声,但会损失有效的低频成像信息,在实际资料处理中表现为低频高陡断面波成像受到严重影响。反射角道集切除的方法理论上能有效压制低频噪声,但不能保证低频信号不受损失,而且需要进行逆时偏移角度道集的提取,计算成本和周期大幅增加,同时传播角度的精度对成像效果影响较大,低频噪声残留问题突出。为此,提出一种基于复数域波场(或复数波场)分解的保幅成像方法,通过复数波场运算实现上下行波和左右行波的分解和成像,理论上能够避免低频噪声的产生。针对复数域波场分解在实现过程中需要进行高维希尔伯特变换、计算量和存储量成倍增加的问题,采用复数波场空间域褶积的方法避免了高维傅里叶变换与反变换的运算,在GPU上实现了高效成像,效果与效率得到兼顾。模型和实际数据的应用结果表明,该方法能够在计算量和存储量增加不超过20%的条件下,实现波场分解与逆时偏移,成像剖面保幅性高,噪声剖面无有效反射同相轴,低频高陡构造的成像效果优于传统的RTM成像方法,对于深部断层成像和落实有利圈闭具有实用价值。 展开更多

关键词 逆时偏移 低频噪声 波场分解 复数域波场 保幅成像 希尔伯特变换 GPU

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基于波场分解重建多个散射体的数值方法与模拟

3

作者 夏赟 王泽文 赵学慧 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2014年第5期580-585,共6页

研究了重建多个散射体的逆散射问题。利用波场分解的思想,首先给出了一种基于单层位势实现散射波和远场模式分解的算法,将多个不可穿透的散射体产生的远场模式,分解成与散射体个数对应的多个远场数据;然后,利用组合牛顿法给出了数值方法... 研究了重建多个散射体的逆散射问题。利用波场分解的思想,首先给出了一种基于单层位势实现散射波和远场模式分解的算法,将多个不可穿透的散射体产生的远场模式,分解成与散射体个数对应的多个远场数据;然后,利用组合牛顿法给出了数值方法,把分解后得到的远场数据逐个重建多个散射体边界;最后,通过数值模拟验证了该算法的可行性。 展开更多

关键词 逆散射 波场分解 组合牛顿法 多个散射体 不适定问题

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结合泊松算法和波场分解成像条件的各向异性优化纯声波方程逆时偏移 被引量：5

4

作者 徐世刚 包乾宗 +1 位作者 任志明 刘洋 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期613-623,I0005,共12页

常规各向异性逆时偏移主要采用伪声波方程,该类方程容易引起成像剖面上的伪横波干扰及数值不稳定,发展各向异性纯声波方程能够较好地解决上述问题。为此,首先回顾了TTI介质中两种常用的伪声波方程;再采用最小二乘方法获得了优化的纯声... 常规各向异性逆时偏移主要采用伪声波方程,该类方程容易引起成像剖面上的伪横波干扰及数值不稳定,发展各向异性纯声波方程能够较好地解决上述问题。为此,首先回顾了TTI介质中两种常用的伪声波方程;再采用最小二乘方法获得了优化的纯声波频散关系;在此基础上,结合泊松算法和有限差分求解高精度纯声波方程。在传统互相关成像条件中,全波场信息均参与其中,容易引起较强的低频噪声干扰。鉴于此,将基于Hilbert变换的复数波场分解成像条件推广至各向异性介质,对获得的TTI纯声波沿不同方向分解,选取传播方向相反的波场分量参与最终成像。理论和模型算例表明,将优化纯声波和波场分解成像条件结合能够有效压制各向异性逆时偏移中的伪横波干扰及低频噪声,获得高质量的成像剖面。 展开更多

关键词 各向异性 波动方程 纯声波 逆时偏移 波场分解

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三维TTI介质中的弹性波场分解 被引量：1

5

作者 左佳卉 张乐乐 +3 位作者 帅达 朱成宏 徐蔚亚 赵杨 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1362-1374,I0004,I0005,共15页

根据三维TTI介质倾斜对称轴与观测坐标系之间的几何关系,经坐标旋转,可以将其近似看成三维VTI介质,故适用于VTI介质的波场分解方法就可以应用于TTI介质。为此,从三维各向异性弹性波动方程出发,通过求解Christoffel方程的特征向量,构建... 根据三维TTI介质倾斜对称轴与观测坐标系之间的几何关系,经坐标旋转,可以将其近似看成三维VTI介质,故适用于VTI介质的波场分解方法就可以应用于TTI介质。为此,从三维各向异性弹性波动方程出发,通过求解Christoffel方程的特征向量,构建了三维VTI介质的波场分解算子;再利用坐标旋转推导了三维TTI介质的波场分解算子;最后通过泊松方程实现三维TTI介质的弹性波场分解。引入改进的快速算法,避免了直接求解泊松方程。推导的分解算子考虑了随空间变化的弹性参数和倾斜对称轴,可适用于复杂的三维TTI介质模型。当各向异性参数以及对称轴倾角都为零时,该算子可以退化为各向同性的形式。数值计算结果表明,该TTI介质波场分解算子比各向同性或VTI介质算子能得到更精确的分离结果,可高效实现三维各向异性矢量弹性波场分解。 展开更多

关键词 逆时偏移 弹性波场分解 三维TTI介质 泊松方程 特征分析

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波场分解算法与逆时偏移角道集 被引量：1

6

作者 王美霞 张晓慧 +2 位作者 张钋 唐冰 徐昇 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期555-569,共15页

逆时偏移生成的角度域共成像点道集(ADCIGs)有利于提高成像质量,可用于偏移速度分析和AVA/AVO研究等。使用Poynting矢量估计波传播方向可以快速生成角道集,但当模型和波场比较复杂时,不同方向传播的波场分量相互重叠,无法准确计算波的... 逆时偏移生成的角度域共成像点道集(ADCIGs)有利于提高成像质量,可用于偏移速度分析和AVA/AVO研究等。使用Poynting矢量估计波传播方向可以快速生成角道集,但当模型和波场比较复杂时,不同方向传播的波场分量相互重叠,无法准确计算波的传播方向。波场分解可以提高Poynting矢量的准确性。为此,研究了波场分解算法,在计算Poynting矢量之前先将波场分解成不同方向传播的分量,用于生成角道集。为解决传统的傅里叶变换在频率-波数域进行波场分解时计算量大的问题,对波场分解算法进行了优化,并提出了SSE(单指令多数据流扩展)向量化和多线程并行计算实现算法,从而提高了计算效率。理论和数值计算结果表明:使用波场分解可以显著提高逆时偏移角道集的质量,此优化算法能够得到与传统方法一致的结果并且提高了计算效率。二维Sigsbee2A模型和三维SEAM TTI模型的数值计算也证明了该算法用于生成高质量角道集和逆时偏移图像的有效性和稳定性。优化后的波场分解算法并不局限于上、下行波分解,可容易地拓展到其它方向的波场分解,也可应用于最小二乘偏移和全波形反演,以消除成像噪声,提高成像质量。 展开更多

关键词 波场分解 Poynting矢量 角道集 希尔伯特变换 逆时偏移 计算效率 并行计算

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弹性波波场P波和S波分解的数值模拟 被引量：72

7

作者 马德堂 朱光明 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期482-486,共5页

通常采用完全弹性波波动方程进行弹性波波场数值模拟 ,只能得到 P波和 S波的混合波场。若要进一步获得 P波和 S波的波场 ,一般是在得到混合波场之后再进行波场分离 ,或用声波方程单独模拟 P波和 S波波场 ,但是这些方法往往很难确保 P波... 通常采用完全弹性波波动方程进行弹性波波场数值模拟 ,只能得到 P波和 S波的混合波场。若要进一步获得 P波和 S波的波场 ,一般是在得到混合波场之后再进行波场分离 ,或用声波方程单独模拟 P波和 S波波场 ,但是这些方法往往很难确保 P波和 S波的振幅不出现畸变。本文给出了完全弹性波波动方程的一种等价方程 ,该方程既含混合波场变量 ,也含纯 P波和纯 S波波场变量。用伪谱法求解该波动方程 ,在得到混合波场的同时 ,也得到了完全分离的纯 P波或纯 S波波场 ,并保留了 P波和 S波能量相互转换的信息。模拟波场分析表明 。 展开更多

关键词 弹性波 波场P波 S波分解 数值模拟 波动方程 波场分解 伪谱法 地质勘探

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基于全卷积神经网络的纵横波分解技术研究及其在弹性波成像中的应用

8

作者 许凯 陈祖庆 +3 位作者 孙振涛 张广智 康家光 王静波 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第6期1126-1137,共12页

纵波(P)和横波(S)波场分解对弹性介质中的多分量地震波成像至关重要,但是常规P-S波波场分解方法精度相对较低,且存在成像假象的问题。为此,构建了一种基于全卷积神经网络(FCN)的网络结构,用于二维各向同性弹性介质地震波场的P-S波波场... 纵波(P)和横波(S)波场分解对弹性介质中的多分量地震波成像至关重要,但是常规P-S波波场分解方法精度相对较低,且存在成像假象的问题。为此,构建了一种基于全卷积神经网络(FCN)的网络结构,用于二维各向同性弹性介质地震波场的P-S波波场分解。该网络由全卷积神经网络构建,使用合成波场快照进行训练,训练完成的网络类似空间滤波器,可实现高精度的P-S波波场分解。不同于基于傅里叶变换的P-S波波场分解方法,该方法可以在波场任意空间位置处开展P-S波波场分解,因此适用于面向目标的地震成像。合成数据的计算示例表明,基于全卷积神经网络的纵横波波场分解方法可有效分解P波和S波波场,且精度高于其他空间域分解方法。弹性波逆时偏移成像结果表明,使用基于全卷积神经网络(FCN)的P-S波波场分解方法所获得的基于P波和S波的地震波成像结果,可有效减少速度界面处的成像假象,提高复杂地质条件下的多波成像精度。 展开更多

关键词 弹性波场 P-S波波场分解 全卷积神经网络(FCN) 弹性波成像

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基于行波分解的绕射波成像方法研究 被引量：4

9

作者 朱万怡 王华忠 +1 位作者 吴成梁 徐鹏 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期226-235,302,共11页

地震勘探中的绕射体如断层、裂缝、地层尖灭、孔洞、盐体等地质异常体是常见的油气运移通道和(或)储集体,对它们的刻画和描述在油气资源勘探中具有重要意义。在常规地震数据处理中,绕射体往往被能量更强的反射体所掩盖,为更好地识别这... 地震勘探中的绕射体如断层、裂缝、地层尖灭、孔洞、盐体等地质异常体是常见的油气运移通道和(或)储集体,对它们的刻画和描述在油气资源勘探中具有重要意义。在常规地震数据处理中,绕射体往往被能量更强的反射体所掩盖,为更好地识别这些小尺度地质异常体,可对绕射体进行单独成像。为此,发展了基于行波分解的绕射波逆时偏移成像方法,得到了高分辨率的绕射体成像结果。其关键在于利用绕射波和反射波传播方向的差异,单独提取绕射体成像结果。主要步骤如下:构建解析波场,对源检端地震波场分别进行分解得到下左和下右行波;修改逆时偏移成像条件,利用分解得到的下左行波和下右行波对所有入射角度的绕射体和满足Snell定律的正、负倾角的反射层分别进行成像;得到“正倾角反射层+绕射体”和“负倾角反射层+绕射体”两种成像结果,并将两种成像结果进行相关,从而达到了压制反射波,提取绕射波的目的。模拟数据和实际数据应用结果表明:该方法得到的绕射波成像结果可以有效压制反射层能量,精准定位地下介质中存在的绕射体。 展开更多

关键词 偏移成像 绕射波成像 波场分解 解析波场 希尔伯特变换 逆时偏移 Snell定律 相关成像 叠前深度偏移

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基于上下行波分解的分数阶拉普拉斯算子黏滞声波逆时偏移成像方法 被引量：5

10

作者 王喜鹏 张庆臣 毛伟建 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期872-882,共11页

地下介质通常存在黏滞性,使地震波在传播过程中产生能量衰减及(相位)频散效应,降低了偏移成像照明能量。采用互相关成像条件的双程波动方程逆时偏移技术,当速度模型精度不高或存在较强速度梯度时,可能会产生低频噪声和假象。为此,提出... 地下介质通常存在黏滞性,使地震波在传播过程中产生能量衰减及(相位)频散效应,降低了偏移成像照明能量。采用互相关成像条件的双程波动方程逆时偏移技术,当速度模型精度不高或存在较强速度梯度时,可能会产生低频噪声和假象。为此,提出一种基于上下行波分解的解耦分数阶拉普拉斯算子黏滞声波逆时偏移成像(Q补偿逆时偏移)方法,采用解耦的分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程分别对震源波场和检波点波场进行外推,在此过程中校正地下介质对地震波产生的衰减效应;引入自适应稳定因子应对地震波衰减补偿过程中数值不稳定问题;采用时间解析波场外推方法,在时间切片上分别对震源、检波点波场的传播方向进行分解;最终运用互相关成像条件对下行的震源波场和上行的检波点波场进行成像。数值测试结果表明,所采用的Q补偿逆时偏移方法可校正由地下介质黏性特性引起的地震波振幅衰减和(相位)频散效应,该成像方法能显著减少传统逆时偏移成像中的低频噪声与假象。 展开更多

关键词 Q补偿逆时偏移 波场分解 低频噪声 分数阶

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考虑声波多次反射的阻抗管隔声量仿真研究 被引量：3

11

作者 王明杰 张卫红 +3 位作者 陈雅曦 刘时秀 齐江龙 呙道军 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第3期260-264,共5页

主要研究在无理想吸声末端或吸声末端吸声性能差的情况下,如何准确地进行隔声量的计算。针对三种基于波场分解法的隔声量计算方法进行对比研究,通过声学有限元仿真研究吸声末端的吸声系数对3种方法求解阻抗管隔声量精度的影响。在非理... 主要研究在无理想吸声末端或吸声末端吸声性能差的情况下,如何准确地进行隔声量的计算。针对三种基于波场分解法的隔声量计算方法进行对比研究,通过声学有限元仿真研究吸声末端的吸声系数对3种方法求解阻抗管隔声量精度的影响。在非理想吸声末端的情况下,采用考虑声波多次反射的波场分解法,计算隔声试件的隔声量,分析并讨论在不同吸声末端组合下对隔声试件的隔声量及前后表面反射系数计算结果影响。研究发现,考虑声波多次反射的波场分解法不受吸声末端的吸声系数的影响,可以在任意两组不同吸声末端组合下均能对隔声量进行准确的求解。此外,除隔声量外,还可以获得隔声试件后表面的反射系数。 展开更多

关键词 声学 波场分解法 声波多次反射 隔声量 吸声末端 吸声系数

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Radon变换去噪方法的保幅性理论分析 被引量：26

12

作者 薛昭 董良国 单联瑜 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期858-867,1024+837,共10页

本文在对比常规抛物线Radon变换、最小二乘抛物线Radon变换和高分辨率抛物线Radon变换的保幅性的基础上,重点分析了影响高分辨率抛物线Radon变换去噪方法保幅性的各种因素,认为对于最小二乘Ra-don变换和高分辨率Radon变换而言,信号在变... 本文在对比常规抛物线Radon变换、最小二乘抛物线Radon变换和高分辨率抛物线Radon变换的保幅性的基础上,重点分析了影响高分辨率抛物线Radon变换去噪方法保幅性的各种因素,认为对于最小二乘Ra-don变换和高分辨率Radon变换而言,信号在变换域中的分辨率都依赖于信号模型的"标准同相轴"假设,地震数据处理中各种实际因素导致信号同相轴偏离该假设,进而导致分辨率降低,影响Radon变换去噪方法的保幅能力。文中给出了波场分解类去噪方法的保幅性理论分析思路以及评价标准,然后以Radon变换去除多次波为例,具体分析了Radon变换的各种实现方式对信号的操作过程,并进行了保幅性理论评价。理论分析以及数值试验结果表明:常规Radon变换不满足保幅性处理的要求;最小二乘Radon变换算子满足保幅性要求,但变换域中信号分辨率仍然有待提高;逼近"标准同相轴"假设条件时,高分辨率Radon变换去噪方法在一定精度范围内可以认为是保幅的。 展开更多

关键词 RADON变换 波场分解类去噪方法 信号模型 多次波 “标准同相轴”假设 保幅性理论分析

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应用GPU的傅里叶有限差分逆时偏移 被引量：1

13

作者 段心标 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1039-1046,933,共9页

逆时偏移是针对复杂构造的主流叠前深度偏移成像技术,常规逆时偏移技术大多采用高阶有限差分和成像后滤波算法。由于实际偏移的计算网格较大造成空间频散现象和成像后的去低频噪声滤波会损害有效低频信息,因此成像频宽受到一定影响。为... 逆时偏移是针对复杂构造的主流叠前深度偏移成像技术,常规逆时偏移技术大多采用高阶有限差分和成像后滤波算法。由于实际偏移的计算网格较大造成空间频散现象和成像后的去低频噪声滤波会损害有效低频信息,因此成像频宽受到一定影响。为此,提出基于GPU的傅里叶有限差分逆时偏移方法。即采用傅里叶有限差分算法进行波场传播计算,波场外推中直接在时间—波数域做显式波场分解和互相关成像;同时采用基于GPU的算法,显著提高了傅里叶有限差分逆时偏移的计算速度。实际资料应用结果表明,该技术能实现对高、低频有效信息的充分保护和利用,从而提高了地震成像分辨率。 展开更多

关键词 逆时偏移 傅里叶有限差分 解析波场分解 成像频带

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