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。     

TTI介质相速度对弹性模量参数的敏感性研究

速度敏感函数是相(群)速度对各向异性介质参数的偏微分表达式,它是各向异性介质走时扰动方程的重要组成成分,所以具有重要的研究价值。由于群速度是相速度的函数,所以利用相速度偏微分表达速度敏感函数更加简便。参考前人基于VTI介质模型的速度敏感函数计算方法,推导出了基于TTI介质模型以相速度偏微分表达的速度敏感函数计算方法,并对VTI介质和TTI介质的qP波、qSV波和qSH波分别模拟计算了速度敏感函数。对速度敏感函数的特性分析结果表明,不同弹性参数的速度敏感性不同,同一弹性参数不同观测角度的速度敏感性也不同,VTI介质的速度敏感函数存在对称性,而TTI介质的速度敏感函数相对复杂得多。最后利用TI介质反射波非线性走时反演算法对层间块状异常体模型进行了走时反演,反演结果验证了速度敏感函数计算方法的正确性,也证实了速度敏感函数对反演结果具有预测和指示作用。     

求解椭圆各向异性介质程函方程的源点快速扫描算法

地震旅行时计算是射线追踪、层析成像和地震偏移等领域的重要组成部分。常规旅行时快速扫描算法直接对计算域进行全局扫描,并未考虑扫描的有效性问题。在实际计算中,未抵达震源前的扫描由于缺少震源信息,无法计算得到有效旅行时,属于无效扫描。本文提出了一种源点快速扫描算法,即将扫描的起始点移至源点处,减少常规方法中的无效扫描部分,能提高算法的计算效率。结合因式分解程函方程和迎风差分格式,实现了椭圆各向异性介质下的源点快速扫描旅行时计算方法。数值模拟结果表明,在参数设置相同的情况下,源点快速扫描算法与常规方法的计算结果一致,且具有更高的计算效率。     

应用二维非均匀曲波变换压制地震随机噪声

由于野外地表条件及采集环境的影响,实际地震数据经常呈现不规则的空间采样,而常规的曲波变换去噪方法无法对非均匀空间采样的地震数据进行处理。为此,将非均匀快速傅里叶变换引入多尺度、多方向二维曲波变换,建立均匀曲波系数与空间非均匀采样地震数据之间的规则化反演算子,使用线性Bregman算法反演,在每次迭代过程中采用软阈值对曲波系数去噪,得到无噪声的均匀曲波系数,再进行常规二维曲波反变换,得到去噪后的地震数据。理论模型与实际资料的处理结果表明,该方法在将非均匀采样地震数据内插为均匀采样数据的同时,有效地压制了噪声干扰。     

变网格间距速度层析成像方法

变网格间距速度层析成像,是指反演网格模型中采用不同的网格间距反演地下地层的速度分布,它可以在观测数据较少的情况下,提高浅部地层速度反演的分辨率和深层速度反演的精度。变网格间距与规则网格间距速度层析成像方法类似,但有两个最主要的不同之处:射线正演网格单元的射线段被划分到相应的较大反演网格单元中,平滑约束方程在变网格间距界面的上-平面和下-平面的网格处需要做出适当的修改。文中首先采用变网格方法对二维和三维检测板模型进行恢复测试,反演结果对大、小异常体的刻画效果均比规则网格方法好;然后,采用变网格方法对实际资料进行走时反演,反演结果对两个低速异常区的刻画比规则网格方法的效果好。因此,变网格方法反演的速度剖面分辨率较高,尤其对浅部地层的速度成像效果具有较大的改善作用;另外,在观测数据较少的情况下,通过调整不同网格的数量比例,变网格反演方法还可以克服层析成像过程中解的欠定问题。