P-SV转换波AVO加权叠加反演

本文从P-SV转换波反射系数幂级数近似公式出发，给出了多个由不同参数组合表示的P-SV转换波反射系数近似式，并探讨了利用这些近似式进行AVO加权叠加参数反演的理论和方法。不同理论模型的加权叠加反演结果表明，在利用P-SV转换波AVO进行加权叠加反演时，直接反演纵横波速度、密度以及波阻抗信息具有较大的误差；若直接反演剪切模量△μ／μ和△(μδ)／(μδ)型流体因子，则不仅具有很高的精度，而且反演结果稳定，适用于P-SV转换波和多波AVO参数反演。     

裂缝介质转换波方位各向异性研究

该文介绍了在弱各向异性条件下,基于Thomsen 裂缝理论---HTI 介质各向异性参数的转换波近似反射系数公式,通过AVO 正演,比较分析各向异性系数对于P-SV 波反射系数的影响及对P-P 波反射系数的影响。结果表明,应用联合P-P 波和P-SV 波的数据进行联合反演,能够更好地降低数据结果的不唯一性,从而得到更精确的裂缝参数。     

叠前P-SV波裂缝参数提取方法

本文通过适用于单层HTI介质的P-SV波近似反射系数（R_PS）公式,对R_PS特征进行了分析,并与P-P波反射系数（R_PP）进行对比;利用HTI介质中P-SV波近似反射系数公式推导出叠前单层HTI介质裂缝方位及密度反演公式,试验结果证明了文中的叠前P-SV波裂缝参数提取方法的合理性,并得出以下认识：①受HTI介质各向异性的影响,R_PS随方位角的变化呈椭圆分布,并且椭圆的属性在一定程度上指示了裂缝的发育方向和发育强度;②各向异性系数ε对R_PP没有影响,而γ对于R_PP的影响最大;③各向异性系数ε、δ、γ都对R_PS有影响,且γ的影响最大;④R_PS对裂缝介质（HTI）的各向异性系数更加敏感,因此P-SV波叠前数据较P-P波数据包含更加丰富和准确的裂缝各向异性信息,可采用叠前P-SV波数据反演提取裂缝的方向和密度。模型正、反演试验证实,由裂缝方位角及发育强度反演公式得到的裂缝方位和强度结果精确度较高,因此可以根据本文方法计算并预测裂缝的方位及强度。     

多波多分量地震波场数值模拟及分析

以多波多分量地表资料处理和解释为目的，利用波动方程数值模拟方法对多波多分量地震波场进行了分析和研究。通过单界面和双界面模型正演，对反射纵波（PP波）和转换横波（P-SV波）的识别及波场响应特征进行了研究：①P-SV波速度低，频率低，能量随偏移距的增加而增加，零偏移距处能量为零；②界面反射系数为正时PSV波与PP波极性相反，界面反射系数为负时P-SV波与PP波极性一致；③Z分量和X分量地震记录都是PP波与PSV波的混合信息；④X分量的PP波和PSV波都是由两个极性相反的分支组成的。通过多界面模型正演，分析了转换波勘探的多解性，即地质上的同一个岩性界面有可能对应地震剖面上的两个甚至更多的同相轴。通过理论、模型和实际资料分析，探讨了多波多分量勘探中水平分量旋转处理存在的问题。即通过水平分量旋转处理获得的三分量记录仍然包含了全波场信息，指出通过极化分析，进行三分量同时旋转，可以实现纵波波场和横波波场的完全分离。最后讨论了PP波和PSV波的分辨率，认为P-SV波的纵、横向分辨率均低于PP波。     

用P-SV波叠加剖面合成横波层速度剖面

本文从Zoeppritz方程的精确解出发,导出了P-SV波反射系数的高精度近似表达式,证明P-SV波的反射振幅正比于△V_s/V_s.这里,V_s为反财界面两侧横波层速度的平均值;△V_s为两侧横渡层速度的差值.文中将P-SV波共转换点水平叠加改进为共转换点拟合叠加,得到正比于△V_s/V_s的叠加振幅.仿照纵波勘探中的波阻抗技术,利用P-SV波拟会叠加剖面(或其偏移归位剖面)逐层向下递推反演,再加上适当的标定,便可获得横渡层速度剖面.     

转换P-SV波叠前偏移

转换P-SV波的入射波与反射波传播速度不同,射线路径也不对称,反射点偏离共中心点,其时距曲线不再是双曲线,所以,不能用P-P波常规水平叠加方法和叠后偏移方法进行处理。即使采用计算转换点等特殊处理技术,也会带来较大的误差。本文采用声学方程及相移法对P-SV波进行叠前偏移,可以高效率地处理转换波的运动学问题,而且能保证成像精度。所以,此法能同时解决P-SV波叠加和偏移两方面的问题。     

利用地震瑞利波速度反演求取P-SV波横波静校正量

 在多波多分量地震勘探中，P-SV波横波静校正量的求取至今仍然十分困难。本文借鉴Muyzert的方法原理，提出利用陆上P-SV波地震资料中的瑞利波频散信息反演浅层横波速度结构，进而求取P-SV波的横波静校正量。但是在实施反演之前要对P-SV波资料先做高程静校正和纵波静校正。文中详细列出求取横波静校正量的流程。通过实际二维P-SV波地震资料试验表明，利用地震瑞利波的频散信息可有效地反演浅层横波速度结构，并可预测P-SV波横波静校正量的长波长趋势。     

P-SV波和P-SH波非线性旅行时层析成像

结合各向异性介质转换波射线追踪算法、旅行时扰动方程和非线性共轭梯度算法,实现了P-SV波和P-SH波非线性旅行时层析成像。利用P-SV波和P-SH波对块状异常体模型进行非线性旅行时层析成像得到了两组不同的反演结果。这两种转换波反演所得弹性模量参数结果与真实模型接近,收敛效果较好,证明了P-SV波和P-SH波非线性旅行时层析成像方法的正确性。     

完全匹配层中衰减函数的参数优化分析

完全匹配层(perfectly matched layer,PML)是一种高效的吸收边界条件,对体波和面波都有非常好的吸收效果,被广泛应用于弹性波数值模拟。针对二维弹性动力学问题,基于PML最大反射系数的理论推导,对PML衰减函数中的参数取值进行了优化分析。首先基于复伸展坐标变换,给出了一种适用于二阶弹性波动方程的非分裂吸收边界条件;然后通过求解平面P-SV波的波数,得到了非分裂完全匹配层反射系数的解析表达式;最后采用COLLINO给出的衰减函数形式,令PML最大反射系数为最小,得到了衰减函数中PML的厚度、理论反射系数以及最大反射系数之间的相互关系。通过数值算例分析了PML最大反射系数的变化规律,为PML参数的选择和优化提供了理论依据。     

正交各向异性介质反射系数精确解

中国陆相沉积岩大多具有薄互层特征,当受到构造运动的影响时,会发育垂向或近似垂向的高角度裂缝,呈现出典型的正交各向异性,可看作是VTI和HTI各向异性的叠置。研究正交各向异性介质的AVO响应特征对裂缝型储层的精细刻画有重要的意义。针对VTI背景介质中发育的一组直立裂缝诱导的正交各向异性,采用Tsvankin提出的各向异性参数构建刚度系数矩阵,再根据Christoffel方程和边界条件推导了精确反射系数和透射系数的计算方法。理论模型试算表明：①若P波从低阻抗各向同性介质入射至高阻抗正交各向异性介质,背景介质VTI各向异性强度的增大会导致PP波反射系数增大、PS1波和PS2波的反射系数减小;而随着裂缝弱度的增强会导致PP波反射系数的减小、PS1波和PS2波的反射系数的增大。②若P波从高阻抗各向同性介质入射到低阻抗正交各向异性介质,PP波、PS1波和PS2波的反射系数变化规律与①相反。③PP波反射系数的方位各向异性远小于PS1波和PS2波。与Rüger反射系数近似公式计算结果的对比,验证了该反射系数计算方法的正确性。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

P-SV转换波反射系数与野外采集观测系统设计

本文用Ｚｏｅｐｐｒｉｔｚ方程对不同类型界面计算Ｐ波入射时Ｐ波与ＳＶ波的反射系数。通过分析，总结了Ｐ波与ＳＶ波位移反向系数随入射角的变化规律，用以指导Ｐ－ＳＶ转换波地震勘探的野外采集观测系统设计，并结合大庆某工区转换波勘探试验得出相应的结论。     

VTI介质中弹性参数地震反演方法

根据地震波在具有垂直对称轴的横向各向同性（VTI）介质中的运动学特征，应用传播时间反演方法，进行了水平层状VTI介质的地层弹性参数反演方法研究。在VTI介质中，P－P波的传播时间曲线不再是双曲线，尤其在长排列情况下，已不能用二项泰勒展式精确地反演P－P波的传播时间，用三项泰勒展式则可以达到更高精度；P－SV波的传播时间也可用三项泰勒展式表达，在中等及短排列长度时可达到一定精神。对P－P波、P－SV波的传播时间进行三项泰勒展开时，它们的系数中包含了地震波的各向异性信息及垂直速度信息，中以为地震波的弹性参数反演提供提供基础，模试验分析及江苏油田某地区的二维多波资料实际反演结果表明，在最大炮间距为1．5倍地层埋深时，可以很精确地得到三项泰勒展式的系数，应用这些系数能精确反演地层弹性参数，包括P波、S波的垂直速度和各向异性参数。图4表1参5（杜丽英摘）     

二维起伏层状模型的纵横波AVO模拟

本文采用快速射线追踪算法和平面波在反射界面上的反射和透射系数计算公式,模拟二维起伏界面层状模型的横波(包括P-P、P-SV、SV-SV、SV_P和SH_SH)的振幅随炮检距(AVO)的变化。该方法原理简单、计算速度快,可用于叠前振幅分析和反演,以及指导地震数据采集(特别是转换波采集)观测系统的设计。     

用P-SV波AVO特性判别油气异常

地震反射波振幅随炮检距变化的规律(AVO)不仅P波存在,而且P-SV波也同样具有AVO特征.在某些条件下,P-SV波的AVO特征更明显、本文先从Zoeppritz方程出发,利用研究区的物性参数,分析了含气砂岩顶、底界的AVO特性.再用射线追踪方法对实际资料进行由x-t域到θ-x域转换以后,同一层位的含气和非含气部位振幅变化差异十分明显.在包络差剖面上可见含气层周围有明显的振幅异常.据此,可在研究区内利用P-SV波的AVO特性判别油气异常.     

转换波的超声模型试验

在用有机玻璃制成的背斜和断层二维模型上,采用等炮检距的特殊观测方法,进行了 P 波和 P-SV 转换波的同时观测。结果获得了相当清晰的 P-SV 转换波,并首次获得了转换绕射波。初步的分析研究表明:P-SV 转换波所反映的构造形态与 P 波所反映的构造形态相似,这说明可以用转换波进行勘探,也可用来印证 P 波的结果;在小于或等于界面埋深的炮检距上可同时观测到 P波和 P-SV 波,这比理论研究认为要在1～3倍界面埋深的距离上才能观测到P-SV 波的距离要小,P-SV 转换波的主频低于纵波,频谱宽度相近;P-SV转换波的速度低于纵波,其分辨能力应强于纵波。