基于波动理论的地震观测系统设计

基于波动方程的照明分析可以直观地反映在确定的地震观测系统下地下介质中地震波能量的分布,但是难以深入分析弱照明区域的成因并提出解决措施.针对该问题,提出一种新的复杂构造地区地震观测系统设计方法.利用波动方程照明技术定量评价不同观测系统在目标层的照明能量分布;通过波动方程正演模拟分析目标层位弱照明的成因,提出针对性的解决措施;对模拟数据的叠前深度偏移成像结果进行定量分析,优选最有利于成像处理的观测参数.将该方法应用于ZB地区逆掩推覆构造模型,结果表明,在该地区8 km的排列长度最有利于提高信噪比;在地面30.0～30.5 km进行炮点加密,并采用6 km的排列长度进行接收,可以明显改善弱照明区域的成像质量.     

高精度波动方程正演模拟

在时间－空间域中将二维波动方程化为常微分方程组，利用快速收敛级数逼近函数ｅ＾ｙ，由此导出顺时间递推公式并得到精确的正演模拟时间剖面。     

粘弹性波动方程正演和依稀

理论和实际研究均表明大地介质属于非完全弹性介质,它是具有粘滞性的粘弹性体,地震波在大地中传播时,质点的震动能量转化为基他各种形式的能量,这种能量的转化使地震波在粘弹性介质中传播时,其高频成分很容易被吸收,振幅近似按指数规律衰减,波形和相位失真,作者从二维粘弹性波动方程出发,在频率波数域内导出了粘弹性波动方程的正演和偏移算法。根据设计的地质模型,分别对粘弹性介质和弹性介质中的点状绕射源进行正演模拟,模拟结果表明介质的粘滞必对地震波予以吸收和衰减,将粘滞性介质中点状绕射源的正演结果,分别用粘弹性波动方程偏移算法和弹性波动方程偏移算法进行偏移模拟,并予以对比分析,其结果进一步说明了对实际介质中地震波的吸收和衰减作用的处理效果,证明了所得算法的准确性和有效性。     

正演模拟技术在地震解释中的应用

对地质模型进行波场正演计算可以模拟地震波在地下介质中的传播规律,以明确地质体地震记录特征．在地震资料解释过程中,对地质模型的正演计算可以对解释结果进行验证,并能提供地下地质体地震波岩石物理响应特性,为地质学家正确研究地下地质环境提供地震波波场证据。本文介绍了利用交错网格差分思想求解波动方程的地震正演模拟方法,并在碳酸盐地层中层位判断和相对低速薄灰岩储层中的两个实际地质模型为例进行简要分析。     

弹性波动方程叠前逆时偏移

从弹性波动方程出发，推导了二维各向同性介质情况下弹性波塑时传播的高阶差分格式，实现了弹性波在数值空间中的逆时延拓，从程函方程出发，采用逆风差分格式求取网格空间中各点的直达波旅行时，以此作为弹性波逆时偏移的成像条件（激发时间成橡条件），实现多波多分量资料的逆时偏移，文中给出了几个典型模型的理论记录的偏移结果，数值试验表明，逆时偏移能够使地表接收到的波场准确归位，提高资料处理精度。     

基于波动方程正演的礁体内部结构精细解释

针对生物礁储层内部弱地震响应特征的地震解释,提出了一种利用波动方程正演优选地震属性达到对礁体内部复杂结构精细刻画的解释技术.该技术以频率-波数域数值模拟方法为手段,充分考虑地震解释多解性中多个解所对应的地质模型并对其进行数值模拟,对模拟出来的正演结果进行波场特征和反射机制分析,指导地震属性方法的选择,从而确定多解性中的唯一解,最终得到地质体的精细解释.     

波动方程和热传导方程的简易解法

多维波动方程和热传导方程的初值问题，当初始函数是多项式或多重调和函数的特殊情况下，可以给出一个简便的求解方法，对方程是变系数的某些特殊情形也作了讨论。     

频域波动方程数值解的一种多重网格方法

将近年发展起来的多重网格方法应用于频域波动方程的数值求解，数值算例说明多重网格方法是一种最优阶算法，适宜于处理频域波动方程。最后指出了多重网格方法与微分方程数值解的小波方法的区别。     

粘弹性波动方程聚焦成像技术在塔里木盆地的应用

由于塔里木盆地地表低还层覆盖厚，用常规的地震处理技术难以得到高品质的地震剖面，用以大地介质为粘弹性介质作前提，结合以分析理论的地震波波动方程聚集成像技术在塔北某区进行了２－Ｄ地震资料的目标处理，得到了一套高分辨率、高信噪比和高保真的地震处理剖在同围压新剖面的品质较常规处理的剖面有明显改善，根据新剖面的地质解释得到了该区储油层－－东河砂岩的分布，并据此首次从地震地层学角度提出了该储层的陆相沉积相问题     

一种基于单程波方程的转换波模拟方法

采用脉冲或子波作为震源,利用纵波方程将炮点向地下延拓,再利用横波方程将检波点向地下延拓,每延拓一个深度步长对二波场进行相关处理,并乘以相关点处的反射系数即得反射波场值,与此同时计算出两波场的时间之和,再根据等时叠加原理,将前面计算的反射波场值在对应的时间和空间位置处进行叠加,即可实现P～S转换波资料的共炮记录正演模拟,若采用横波方程延拓炮点,采用纵波方程延拓检波点,则可以实现S—P转换波资料的共炮记录模拟,由于该模拟方法在处理过程中无需估算转换点位置,因此模拟资料更客观真实。通过该方法模拟的转换波具有无直达波、多次反射干扰等优点,且具有较强的动力学特征,是复杂构造模拟、多波多分量模拟等的首选方法。     

伪谱法地震波场数值模拟

从速度-应力弹性波动方程出发,利用基于快速傅立叶变换的伪谱法对地质模型进行波场模拟,旨在提高模拟的速度和精度.相应的方法可用于均匀介质和不均匀介质中地震波传播的模拟.模拟结果表明,伪谱法是一种有效的地震波数值模拟方法:易于实现,计算速度快、计算效率高,其计算速度是有限差分方法的数倍,能有效克服数值频散.     

高精度地震散射波数值模拟

随着地震勘探要求和技术的不断提高,散射波地震勘探方法逐渐引起人们的重视,尤其在具有广角性质的工程地震勘探中,基于非均匀介质理论的散射波理论具有广泛的应用前景。本文在讨论了现阶段几种散射波数值模拟方法的各种利弊后,设计了一种基于微扰论的FK域积分法,该方法求取总场后再通过FK域积分法求取散射场,在散射场的二次震源和空间能量衰减处理两方面做了改进,散射场的计算精度和效率均得到了提高。     

爆炸地震波的一种特征化描述方法

在实验测试结果分析的基础上 ,提出一种新的爆炸地震波特征化描述方法 .将爆炸地震波函数分解为调幅部分和随机部分 ,对于后者 ,应用Weirstrass Mandelbrot (W M )分形函数得到了分形维数及相关的特征参数 .与传统的统计参数比较 ,新的参数集与所选择的时间长度尺度和测试仪器无关 .所给出的一个模拟实例表明 ,理论结果与实验测试结果相吻合     

起伏地表二维声波方程地震波场延拓

为了提高山地、沙漠、戈壁、黄土塬地区地震数据处理的效果,解决这些地区地表起伏变化对反射波地震波场的影响问题,提出将(x-z)域的曲网格映射成(ξ-η)域中的矩形网格的方法,推导出(ξ-η)域中的二维标量声波方程,并根据推导出来的波动方程采用逆时法将起伏地表上的地震波场在(ξ-η)域中向下延拓至一个水平面,从而校正地表起伏对地震波传播时间的影响.结果表明:对模型地震波场进行延拓计算,延拓前起伏表面上炮点位置处第1层的反射波旅行时间与延拓到平面上后该位置处第1层反射波的旅行时间差为59 ms,理论公式计算出的二者之差为61 ms,理论计算与实际延拓的结果相一致.在已知地表速度结构的前提下,该方法能够校正由于地表起伏变化对地震反射波造成的旅行时间的影响.     

跨孔地震波孔距的探讨

当前,大坝、高层建筑的地基都需要进行模量值的确定,而跨孔地震波法是常用的方法,但如果测试时孔间距选择不合理,获取的不是直达波或者是非所求层的直达波。本文通过对二层地质结构激振后所产生的波系及其正演时距方程做出P、S波系的时距曲线,根据时距曲线确定了几个特征点的坐标,然后由直达波的时距方程计算出了S1波初至不受P1波续至振动干扰的最小距离x,最终确定了选择合理孔距的方程式,并通过一个工程实例来说明。     

基于设计地震动的地震波斜入射波动输入研究

为建立反映地表非一致性运动的地震动场、建立斜入射地震波与设计地震动之间的联系,将地表设计地震动分量看作斜入射的SV波和P波的叠加,根据固体介质中波的传播理论推导了斜入射SV波和P波时程与设计地震动分量的关系,结合粘弹性人工边界,得到了反映设计地震动的地震波斜入射条件下的解析方式,以此为基础建立了时域计算分析模型.半空间算例验证了该方法具有较好的精度,地表面各点的运动具有非一致特征.为计算大跨度结构非均匀地震动输入情况下的动力响应提供了一种有效的方法.     

非线性超弹性型微分方程的行波解

考察了非线性超弹性型微分方程U_(uxx)十U_(xx)_-U_u十[a(u)]_(xx)=0,(?)(x,t)∈R~2的行波解,给出了行波解存在的条件.