多波多分量地震波场数值模拟及分析

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1、,第卷第期石油物探年月〕〕,文章编号一一一多波多分量地震波场数值模拟及分析,,,刘军迎雍学善高建虎杨午阳中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州摘,要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波和转换横波波的识别及波场响应特征进行,,,了研究①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波与波极性相反,界面反射系数为负时波与波极性一致③分量和分量地震记录都是波与波的混合信息④分量的波和一波

2、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,,,可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以实现纵波波场和横波波场的完全分离。最后讨论了波和波的分辨率,认为波的纵、横向分辨率均低于波。关键词多波多分量波场特征水平分量旋转三分量旋转波场分离分辨率中图分类号文献标识码、数值模拟技术已广泛应用于油气勘探的

3、各个阶波卜波的识别,仁‘〕,,段如模型正演研究叠前深度偏移的初始图是设计的单界面模型地层的纵波速度,。,,速度模型建立圈等等数值模拟方法主要有两大为横波速度为密度为,,。地层的纵波速度为横类即波动方程法和几何射线法几何射线法以,。研究波的运动学特征为主,适合地质构造的模拟与波速度为密度为图,研究,但该方法缺乏对波的动力学特征的表征能力,是弹性波动方程法模拟的单炮记录和波场快照可,不适合多波多分量地震波场的表征、刻画和研究波以看出转换横波波的同相轴位于反射纵波即相轴的下方,曲率较大。这说明波动方程法具有同时表征波场的运动学特征和动力

4、学波同,、特征的能力,是地震波包括波、波等的传播传播速度较小在同一反射层同一反射转换点的,。机理、波场响应特征研究和分析的有力工具。情况下旅行时较大由公式有人利用近似公式进行多波多分量记录合伽一饰飞饰飞,川,及成研究弹性参数的反演问题但因为基于褶积模型,不算真正意义上的模型正演。我们利用全波场二也,可以得出这样的结论并且波和波的速波动方程数值模拟技术分析了多波多分量地震波场度,二者分得越开,差异越大在单炮记录或地震剖面的传播特征和地层响应特征对目前的水平分量旋。,,给出上就越容易识别转处理技术进行了讨论指出其存在的不足了,应对策略

5、同时还对转换横波的地震分辨率进行了《洲〕洲】喊】以】分析,为多波多分量资料处理和解释提供了参考依据。波、波的识别和波场特征研究“”研究中遵循的指导思想是由简单到复杂由图单界面模型,单界面模型到多界面模型由声波方程到弹性波方。一一改回一一,、收稿日期日期程由单分量分量波场到多分量分量分作者简介刘军迎一,男,,现从事多波多分量高级工程师地。。量波场震波场数值模拟和资料解释等研究工作图单界面模型正演单炮记录和波场快照。图是设计的双界面模型地层和地层的透射转换纵波,⑥界面的多次波。可,模拟参数与单界面模型相同地层的纵波速度为,,见双界面模

6、型的波场响应很复杂除了波与,,耐横波速度为时密度为波,还有许多次生波场成分。以外,。岁助图双界面模型,首先利用声波方程进行模型正演获得如图,所示的模拟记录图中界面和界面的反射,由此可波非常清晰以确定两个界面反射同相轴的,沪夕位置然后利用弹性波动方程进行模型正演获得盛了了,狂气七七弋八“,入,目月号弓占卜州巴奋‘刁人如图所示的转换波记录,结合声波方程正演模拟波场响应特征分析的结果,对转换波波场进行分析。由此识别出将双界面模型的分量和分量〔图结合,①界面的反射波和界面的反射波起来对波和波的波场响应特征进行分二②界面的转换横波,和界面的

7、转换横,,一析可以看出波和波具有以下特点波、③界面的透射转换横波传播到界面到达同一界面的波旅行时要比,形成的反射横波再穿过界面形成的透射转换,一波长同一界面的波同相轴曲率要比即波,纵波。④界面的透射转换横波传播到界面,,大说明波的传播速度比波低在进行转,形成的反射横波再穿过界面形成的透射横换波速度分析时,应在速度谱的低速。区拾取速度波姗⑤界面的转换横波穿过界面产生的‘界面反射系数一仪刀的欠第期刘军迎等多波多分量地震波场数值模拟及分析十幻,波,反射信息分量记录上既有波反射信一,反射波与波极性相反界面的反射系数息又有波反射信息说明分量

8、和分量一记录都是波与波的混合信息。,一,、一反射波与波的能量随偏移距的增加而增加零。,,波极性相同由此说明正反射系数界面转换波发偏移距处能量为零即零人射角时地震能量不发,。,。生极性反转负反射系数界面转换波极性不变生转换只发生反射和透射波的频率低。