复杂地表边界元-体积元波动方程数值模拟 被引量：11

1

作者 管西竹 符力耘 +1 位作者 陶毅 于更新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2357-2367,共11页

复杂近地表引起来自深部构造的地震反射信号振幅和相位的异常变化,是影响复杂近地表地区地震资料品质的主要原因.本文采用边界元体积元方法,通过求解含复杂地表的波动积分方程,来模拟地震波在复杂近地表构造中的传播.其中,边界元法模拟... 复杂近地表引起来自深部构造的地震反射信号振幅和相位的异常变化,是影响复杂近地表地区地震资料品质的主要原因.本文采用边界元体积元方法,通过求解含复杂地表的波动积分方程,来模拟地震波在复杂近地表构造中的传播.其中,边界元法模拟地形起伏和表层地质结构对地震波传播的影响;体积元法模拟起伏地表下非均质低降速层的影响.与其他数值模拟方法比较,其主要优点为几何上精确描述不规则地表界面,实现精确模拟自由表面对地震波的边界散射;显式应用近地表地层界面的连续边界条件,实现半解析的数值模拟;分区处理近地表复杂结构,有效模拟复杂地表下非均匀介质对地震波场的体散射.数值试验结果表明了该方法的实用性和有效性. 展开更多

关键词 复杂近地表 地震波传播 波动积分方程数值模拟 边界元一体积元方法 近地表散射噪声

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基于波动方程的上下缆地震数据鬼波压制方法研究 被引量：16

2

作者 管西竹 陈宝书 +2 位作者 符力耘 陶杰 李列 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3746-3757,共12页

本文发展基于波动方程的上下缆鬼波压制方法,推导了上下缆地震波场频率波数域波动方程延拓合并公式.基于Fourier变换的波场解析延拓确保上下缆资料振幅相位的一致性,消除了长拖缆远偏移距信号的计算误差,同时具有较高的计算效率;上下缆... 本文发展基于波动方程的上下缆鬼波压制方法,推导了上下缆地震波场频率波数域波动方程延拓合并公式.基于Fourier变换的波场解析延拓确保上下缆资料振幅相位的一致性,消除了长拖缆远偏移距信号的计算误差,同时具有较高的计算效率;上下缆地震波场的波动方程法合并有效解偶鬼波干涉,实现综合利用上下缆地震数据压制鬼波.理论模型数据和实际采集地震数据的测试表明了方法的有效性. 展开更多

关键词 海上地震采集 上下缆 鬼波压制 波动方程延拓合并 频率波数域

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库车坳陷复杂高陡构造地震成像研究 被引量：30

3

作者 符力耘 肖又军 +3 位作者 孙伟家 吴超 管西竹 张敬洲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1985-2001,共17页

复杂构造地震成像主要取决于叠前地震数据品质、偏移速度可靠性和偏移算子成像精度.库车坳陷异常复杂的近地表条件导致极低信噪比的地震采集数据.该区逆冲推覆高陡构造刺穿盐体大面积分布,盐层厚度变化大、顶底面形态复杂,盐下断裂带破... 复杂构造地震成像主要取决于叠前地震数据品质、偏移速度可靠性和偏移算子成像精度.库车坳陷异常复杂的近地表条件导致极低信噪比的地震采集数据.该区逆冲推覆高陡构造刺穿盐体大面积分布,盐层厚度变化大、顶底面形态复杂,盐下断裂带破碎、小断块发育,形成异常复杂的地震成像问题.本文重点研究三个关键环节:(1)精细的叠前地震预处理研究:根据该区地震地质复杂性和地震资料特征,采用一些新的方法技术和技术组合从振幅与时移的大、中、小尺度变化三个层次来解决资料信噪比问题,重建深部反射信号;(2)三级偏移速度分析研究:利用库车坳陷盐刺穿逆冲推覆构造建模理论及变速成图配套技术解决叠前时间偏移速度场时深转换问题,利用井约束低频速度地震迭代反演技术解决连井层速度场与偏移速度场的融合问题,实现从DMO速度分析、叠前时间偏移速度分析到叠前深度偏移速度分析的有机衔接,建立拓扑结构相对保持的叠前深度偏移速度模型;(3)基于退化Fourier偏移算子的半解析波动方程叠前时间和深度偏移研究,极大地改善了地震偏移过程中高波数波的成像问题.通过对库车坳陷大北、博孜、却勒、西秋4和西秋10等复杂高陡构造的叠前时间和深度偏移地震成像处理,取得了较好的应用效果. 展开更多

关键词 库车坳陷复杂高陡构造 叠前数据精细预处理 三级偏移速度建模 退化Fourier偏移成像算子 叠前时间和深度偏移

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页岩气地震勘探中页岩各向异性的地震模拟研究 被引量：27

4

作者 孙伟家 符力耘 +1 位作者 管西竹 魏伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期961-970,共10页

页岩的强各向异性特征挑战地震波传播数值模拟方法的精度极限,特别是易引起频散的高频波(>100Hz)传播的数值模拟.鉴于目前我国页岩气地震勘探主要以常规地震声波资料为主,本文首先介绍了一种VTI介质声波方程的任意偶数阶有限差分数... 页岩的强各向异性特征挑战地震波传播数值模拟方法的精度极限,特别是易引起频散的高频波(>100Hz)传播的数值模拟.鉴于目前我国页岩气地震勘探主要以常规地震声波资料为主,本文首先介绍了一种VTI介质声波方程的任意偶数阶有限差分数值模拟方法,并讨论其稳定性条件和吸收边界条件.任意偶数阶的差分解可有效提高计算精度,压制数值频散噪声.针对页岩较强的各向异性特征,本文比较了不同模型的声波方程和VTI介质声波方程计算得到的地震响应.数值结果表明,各向异性对地震波的运动学(相位)和动力学(振幅)特性影响作用明显.因此,在页岩气地震勘探资料处理的各个环节必须充分考虑各向异性的影响,采取有别于常规油气勘探的处理流程和技术. 展开更多

关键词 页岩 各向异性 有限差分 声波方程

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库车坳陷高陡构造地震勘探复杂性定量分析 被引量：10

5

作者 董文 符力耘 +2 位作者 肖又军 管西竹 吴超 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1600-1613,共14页

波与非均匀介质的相互作用是多年来地球物理研究的理论问题之一.本文基于地震成像算子,定量分析了库车坳陷盐相关逆冲推覆构造的复杂性.首先,根据地震资料计算了大北构造、博孜构造、却勒构造、西秋10构造和西秋4构造的速度横向变化非... 波与非均匀介质的相互作用是多年来地球物理研究的理论问题之一.本文基于地震成像算子,定量分析了库车坳陷盐相关逆冲推覆构造的复杂性.首先,根据地震资料计算了大北构造、博孜构造、却勒构造、西秋10构造和西秋4构造的速度横向变化非均质谱和地层倾角变化非均质谱,这些量化表征高陡构造地质复杂性的地质非均质谱定量描述了速度横向变化和地层倾角变化分布.然后,通过地质非均质谱与地震成像算子角谱的点积运算,计算得到各个构造的地震成像效率和地震探测复杂系数,实现对库车坳陷复杂高陡构造地震探测复杂性的定量评估.结果表明,沿却勒至西秋一线构造带明显比大北至博孜构造带复杂,复杂系数沿却勒、西秋10至西秋4构造走向逐渐加大,主要表现为强速度扰动主分量所占比重增大,地质非均质谱带宽增大,非峰值岩性分量和倾角分量也相对较强,地震成像的难度逐渐加大,时间域成像易于形成严重的成像畸变和很强的偏移噪音,建议加强速度建模和叠前深度成像攻关研究. 展开更多

关键词 库车坳陷高陡构造 速度横向变化和地层倾角变化非均质谱 偏移算子角谱 地震成像效率和复杂系数

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近地表地震地质复杂性的一种定量分析方法 被引量：2

6

作者 陈高祥 符力耘 +2 位作者 于更新 管西竹 葛双成 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1062-1072,共11页

复杂近地表散射衰减所有的地面观测波场,形成半随机半相干的近地表强散射噪音背景,弥漫整个炮集,淹没深层反射信号,是导致地震资料极低信噪比的主要原因.如何研究和评价近地表散射强度一直是石油勘探未解决的问题,这与起伏地表的粗糙度... 复杂近地表散射衰减所有的地面观测波场,形成半随机半相干的近地表强散射噪音背景,弥漫整个炮集,淹没深层反射信号,是导致地震资料极低信噪比的主要原因.如何研究和评价近地表散射强度一直是石油勘探未解决的问题,这与起伏地表的粗糙度、近地表速度横向变化和结构倾角分布密切相关.基于前期复杂近地表边界元法波动方程数值模拟研究,本文提出一种复杂近地表散射振幅矩阵方法来分析近地表散射强度.首先对复杂近地表结构进行边界元配置方法离散,根据边界积分方程生成矩阵方程.我们不求解该矩阵方程(涉及海量计算),只是利用矩阵分析技术来解析矩阵方程中的散射振幅系数矩阵,研究复杂近地表结构对不同频率波场的散射强度.该方法利用边界元对近地表结构几何特征的精确表征,研究起伏地表和非规则地质分界面对地震波传播的影响,由基本解及其在边界上的法向导数经过高斯数值积分计算得到的散射振幅系数矩阵,不仅描述了任意两点之间的相互影响,同时还刻画了边界形状特征的影响,为评价不同地质结构的散射强度提供了可能性.作为初步评价手段,我们采用矩阵元素总和与矩阵维数之比作为表征散射振幅系数矩阵散射特征的标量复杂系数,通过理论和实际模型测试,形成了一套行之有效、计算快速的近地表复杂性分析方法. 展开更多

关键词 近地表复杂性定量分析 散射振幅系数矩阵 边界元离散 标量复杂系数

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异常地层压力声波衰减分析及地层压力地震数据外推反演 被引量：6

7

作者 张冰 符力耘 +1 位作者 魏伟 管西竹 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3373-3388,共16页

澳大利亚西北大陆架卡拉汶盆地含有丰富的油气资源,但其地质条件复杂,普遍存在异常地层高压分布,特别是该区区域盖层-中深层巨厚的Muderong页岩层内存在局部异常高压带,给石油钻井带来巨大困难.本文根据卡拉汶盆地北部地区10余口井的实... 澳大利亚西北大陆架卡拉汶盆地含有丰富的油气资源,但其地质条件复杂,普遍存在异常地层高压分布,特别是该区区域盖层-中深层巨厚的Muderong页岩层内存在局部异常高压带,给石油钻井带来巨大困难.本文根据卡拉汶盆地北部地区10余口井的实测地层压力资料、声波测井数据和联井地震剖面,研究该页岩层内异常压力千赫兹尺度声波响应的衰减特征,及其与地层有效压力之间的关联计算模型.通过联井地震数据的井-震相关性分析进行井-震过渡,研究井旁地震数据在异常高压带的衰减特征,及其与地层有效压力之间的关联计算模型,从而实现井震资料联合进行地层压力地震外推反演.研究表明,Muderong页岩层地层有效压力与井中声波速度/阻抗品质因子和井旁地震阻抗品质因子具有良好的正向相关性,根据二者交汇数据拟合经验公式反算得到的各井有效压力结果基本反映出实测有效压力曲线的变化特征.卡拉汶盆地北部地区地震数据具有良好的井-震相关性,地震资料品质相对可靠,确保了声-压相关分析的井-震过渡.最后,通过地震阻抗品质因子与地层有效压力之间的关联计算模型,进行该区异常地层压力地震外推反演,预测结果与钻井证实的异常压力分布特征基本符合.本研究为卡拉汶盆地中深部区域盖层局部异常高压带的地层压力外推反演提供了一种有效途径. 展开更多

关键词 澳大利亚西北大陆架卡拉汶盆地 异常地层压力 声波衰减品质因子 井-震相关分析 异常压力地震外推反演

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三维地震观测系统采集脚印定量分析 被引量：7

8

作者 骆宗强 魏伟 +2 位作者 孙伟家 管西竹 符力耘 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2012年第2期548-554,共7页

本文提出一种模型无关、基于均匀地下介质与水平反射层的采集脚印定量分析方法.该方法无需进行费时的三维地震波模拟,以解析的方式直接计算出各种不同观测系统炮检点分布下地震波振幅能量分布情况,进而实现对整个地震观测系统的采集脚... 本文提出一种模型无关、基于均匀地下介质与水平反射层的采集脚印定量分析方法.该方法无需进行费时的三维地震波模拟,以解析的方式直接计算出各种不同观测系统炮检点分布下地震波振幅能量分布情况,进而实现对整个地震观测系统的采集脚印的定量评价.该方法物理意义明确,理论公式简单,能够实现观测系统采集脚印的快速定量分析,从而直观对比各种待选观测系统设计方案的预期采集脚印情况,为观测系统的设计增加了一项新的依据. 展开更多

关键词 三维地震观测系统设计 采集脚印 定量分析

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应用边界元模拟方法分析复杂海底地震散射特征 被引量：5

9

作者 李绪宣 于更新 +2 位作者 符力耘 温书亮 管西竹 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2011年第6期357-361,368,共6页

边界元法对随机起伏的复杂海底界面具有良好的适应性。比较了边界元法与有限差分法对复杂断层模型的模拟精度,并验证了边界元法的有效性。利用边界元法对复杂海底模型进行波场模拟,反映起伏海底界面对地震波传播的影响;利用统计参数描... 边界元法对随机起伏的复杂海底界面具有良好的适应性。比较了边界元法与有限差分法对复杂断层模型的模拟精度,并验证了边界元法的有效性。利用边界元法对复杂海底模型进行波场模拟,反映起伏海底界面对地震波传播的影响;利用统计参数描述复杂海底地貌特征,将崎岖海底界面划分为快、慢变化和强、弱起伏等4种特征类型。根据不同统计参数的选择建立崎岖海底理论模型,利用边界元法对不同类型的崎岖海底理论模型进行模拟研究,同时与实际海底资料相对比,分析了复杂海底地震散射特征。此项研究成果可为复杂海底地区目标导向地震观测系统设计和采集参数优化提供理论依据。 展开更多

关键词 边界元法 复杂海底 地震波传播 散射特征

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深水崎岖海底对下伏地层地震成像的影响研究 被引量：3

10

作者 王建花 魏伟 +4 位作者 李绪宣 温书亮 刘志斌 孙伟家 管西竹 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2012年第2期702-708,共7页

深水陆坡区水深急剧变化,峡谷纵横,水道复杂,形成了崎岖的海底地形地貌,严重影响到其下伏地层的地震成像,并造成地震剖面上构造形态的畸变.本文利用复杂介质条件下共聚焦分析和CRP分析方法,讨论深水区崎岖海底条件对下伏目的层地震波成... 深水陆坡区水深急剧变化,峡谷纵横,水道复杂,形成了崎岖的海底地形地貌,严重影响到其下伏地层的地震成像,并造成地震剖面上构造形态的畸变.本文利用复杂介质条件下共聚焦分析和CRP分析方法,讨论深水区崎岖海底条件对下伏目的层地震波成像质量的影响,通过对比分析水平海底条件与崎岖海底条件下成像的差别,为深水崎岖海底地区的地震采集设计提出建议. 展开更多

关键词 深水崎岖海底 共聚焦分析 CRP分析 地震采集设计

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基于几何级数展开的鬼波压制方法 被引量：2

11

作者 陈宝书 吴玉 +3 位作者 陶杰 管西竹 刘春城 符力耘 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第1期29-35,共7页

海上拖缆地震数据采集,检波器位于海平面以下,由于海平面的反射作用,检波器接收到的除了上行的一次波,还包括下行的鬼波,因为一次波和鬼波的干涉作用,导致地震信号的有效频带变窄,分辨率降低。为了恢复信号的有效频带,需要进行鬼波压制... 海上拖缆地震数据采集,检波器位于海平面以下,由于海平面的反射作用,检波器接收到的除了上行的一次波,还包括下行的鬼波,因为一次波和鬼波的干涉作用,导致地震信号的有效频带变窄,分辨率降低。为了恢复信号的有效频带,需要进行鬼波压制的宽频处理。该文提出了一种基于逆鬼波算子几何级数展开的鬼波压制技术。几何级数的每一项都是一个波场传播算子,级数的叠加可以实现鬼波的压制,通过对几何级数的截断,可以得到只含上行波的反射信号。数值算例证明了该文方法的有效性,因为波场延拓算子在频率波数域进行,借助快速傅里叶变换,该文方法的效率很高。 展开更多

关键词 地震鬼波压制 逆鬼波算子 几何级数 频率波数域

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海洋“犁式”电缆地震资料采集与处理方法 被引量：12

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作者 刘春成 焦振华 +1 位作者 管西竹 陶杰 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1-7,共7页

海洋宽频勘探技术是解决中深层构造成像问题、提高地震分辨率、实现高精度勘探的重要方法,但受海上地震采集方式的制约,宽频带地震数据比较难以获取,常规拖缆地震资料因受海水表面产生的鬼波影响,存在陷频问题。设计了一种"犁式&qu... 海洋宽频勘探技术是解决中深层构造成像问题、提高地震分辨率、实现高精度勘探的重要方法,但受海上地震采集方式的制约,宽频带地震数据比较难以获取,常规拖缆地震资料因受海水表面产生的鬼波影响,存在陷频问题。设计了一种"犁式"电缆采集技术,充分考虑了电缆沉放深度不同的特点,利用不同沉放深度具有不同陷波这一特征获取了宽频信息,达到了宽频采集的目的;提出了一种"犁式"电缆地震资料τ-p域鬼波压制方法,有效压制了鬼波影响,拓展了地震频带宽度,提高了地震资料分辨率。南海深水区实际资料应用效果表明,利用本文技术与方法得到的宽频地震资料在地震分辨率、波阻特征及中深层成像方面明显优于常规地震资料,且低频成分丰富,可以有效剔除鬼波导致的假象,使储层反演结果更加准确可信,这在一定程度上解决了南海深水区宽频地震信息获取的难题,填补了国内海洋深水宽频地震勘探技术的空白。 展开更多

关键词 宽频地震 “犁式”电缆采集 τ-p域鬼波压制 南海深水区

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宽频数据在致密砂岩储层预测中的应用 被引量：5

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作者 肖曦 张益明 +3 位作者 王志红 陈建华 黄饶 管西竹 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第1期367-373,共7页

西湖凹陷深层致密砂岩储层具有良好的勘探开发前景,受埋深影响,目的层地震资料品质较差.A构造通过斜缆宽频采集和处理获取宽频地震数据,提升了资料品质,然而应用常规子波提取方法对宽频数据进行子波提取并反演计算纵波阻抗,结果与井上... 西湖凹陷深层致密砂岩储层具有良好的勘探开发前景,受埋深影响,目的层地震资料品质较差.A构造通过斜缆宽频采集和处理获取宽频地震数据,提升了资料品质,然而应用常规子波提取方法对宽频数据进行子波提取并反演计算纵波阻抗,结果与井上实测数值差异较大,影响储层的定量解释.针对这一问题,提出统计性子波和确定性子波相结合的长短子波合并宽频子波提取方法,提取的宽频子波比常规子波低频丰富、旁瓣小,能更真实地反映地震信息,约束稀疏脉冲反演的纵波阻抗结果与测井曲线吻合度更高.基于宽频数据和常规数据分别进行约束稀疏脉冲弹性波阻抗反演,预测A构造优质储层分布,经已钻井证实,宽频数据比常规数据储层预测精度高,预测的储层展布特征与研究区地质沉积认识一致.结果表明:这种基于宽频子波提取的宽频资料应用方法有效降低了致密砂岩储层预测的多解性. 展开更多

关键词 宽频数据 宽频子波提取 约束稀疏脉冲反演 致密砂岩 储层预测

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