地震勘探中小尺度非均匀性地描述及长波长理论.pdf

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1、第５５卷第７期地球物理学报Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．７２０１２年７月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＪｕｌ．，２０１２郭乃川，王尚旭，董春晖等．地震勘探中小尺度非均匀性的描述及长波长理论．地球物理学报，２０１２，５５（７）：２３８５２４０１，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１５７３３．２０１２．０７．０２３．ＧｕｏＮＣ，ＷａｎｇＳＸ，ＤｏｎｇＣＨ，ｅｔａｌ．Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｓｃａｌｅｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓｉｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇａｎｄ

2、ｌｏｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｈｅｏｒｙ．犆犺犻狀犲狊犲犑．犌犲狅狆犺狔狊．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１２，５５（７）：２３８５２４０１，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１５７３３．２０１２．０７．０２３．地震勘探中小尺度非均匀性的描述及长波长理论郭乃川１，２，王尚旭１，２，董春晖１，２，郭锐１，２１中国石油大学（北京）ＣＮＰＣ物探重点实验室，北京１０２２４９２中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京１０２２４９摘要地球物理成像解释的一个重要问题是，地震波传播时其本身受到地

3、质体中小尺度非均匀性的影响，对该问题的研究具有重要的意义且备受关注．据此，本文首先从统计意义上的表示形式来描述小尺度非均匀性，给出一种拓展了小尺度非均匀性择优取向的随机介质建模新方法，重点阐述了建模过程中对误差处理的重要性．其次讨论了地震波在水平层状介质中传播时的长波长理论，并指出对该理论的适用条件进行研究的重要意义．且还基于１Ｄ随机层状介质，从局部各向异性因子曲线的角度对长波长理论进行了研究，并讨论了密度及泊松比扰动对曲线形态的影响．最后，从对１Ｄ和２Ｄ随机介质进行数值模拟的角度重点研究长波长理论不能满足

4、的情况下地震记录的特点，为了便于对比分析，文中也计算了１Ｄ随机介质在不同平均化长度下，通过长波长理论得到的等效介质的理论走时（走时的计算是在弱各向异性假设条件下完成的），并给出有指导意义的结论．关键词小尺度非均匀性，自相关函数，长波长理论，各向异性，频散ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１５７３３．２０１２．０７．０２３中图分类号Ｐ６３１收稿日期２０１１１２２２，２０１２０５２３收修定稿犇犲狊犮狉犻狆狋犻狅狀狅犳狊犿犪犾犾狊犮犪犾犲犻狀犺狅犿狅犵犲狀犲犻狋犻犲狊犻狀狊犲犻狊犿犻犮狆狉狅狊

5、狆犲犮狋犻狀犵犪狀犱犾狅狀犵狑犪狏犲犾犲狀犵狋犺狋犺犲狅狉狔１，２，ＷＡＮＧＳｈａｎｇＸｕ１，２，ＤＯＮＧＣｈｕｎＨｕｉ１，２，ＧＵＯＲｕｉ１，２ＧＵＯＮａｉＣｈｕａｎ１犆犖犘犆犓犲狔犔犪犫狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犈狓狆犾狅狉犪狋犻狅狀，犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿（犅犲犻犼犻狀犵），犅犲犻犼犻狀犵１０２２４９，犆犺犻狀犪２犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿犚犲狊狅狌狉犮犲犪狀犱犘狉狅狊狆犲犮狋犻狀犵，犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲

6、狌犿（犅犲犻犼犻狀犵），犅犲犻犼犻狀犵１０２２４９，犆犺犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｈａｔｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｓｉｔｓｅｌｆａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｓｍａｌｌｓｃａｌｅｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃｂｏｄｉｅｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｓｓｕｅｏｆｉｎｔｅｒｐｒｅｔｉｎｇｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｉｍａｇｅｓａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｓｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ，ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，ａｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔ

7、ｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｓｍａｌｌｓｃａｌｅｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓｉｎｓｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓａｎｄａｎｅｗｗａｙｔｏｂｕｉｌｄｒａｎｄｏｍｍｅｄｉａｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｐｒｅｆｅｒｒｅｄｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｓｃａｌｅｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓｉｓｅｘｐａｎｄｅｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｅｒｒｏｒｓｉｓｓｔａｔｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｌｏｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｈｅｏｒｙｏｆｓ

8、ｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌａｙｅｒｅｄｍｅｄｉａｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｉｔｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｎｅｘｔ，ｂａｓｅｄｏｎ１Ｄｒａｎｄｏｍｌａｙｅｒｅｄｍｅｄｉａ，ｔｈｅｌｏｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｈｅｏｒｙｉｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｌｏｃａｌａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｆａｃｔｏｒｓ′ｃｕｒｖｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｆｌ