斜井地震初至波走时层析试验
井间地震速度和Q值联合层析成像及应用
井间地震速度和Q值联合层析成像及应用严又生Ξ 宜明理 魏 新 万文曼 (石油地球物理勘探局研究院地质研究中心) (石油勘探仪器总厂)摘 要严又生,宜明理,魏新,万文曼.井间地震速度和Q值联合层析成像及应用.石油地球物理勘探, 2001,36(1):9～17 井间地震速度层析成像可用来解决油田井间储、盖层横向的连通性、纵向的接触关系等问题;井间地震的Q值层析成像能反映井间介质对弹性波的吸收情况,可用于估算有关储层参数。
通过利用井间地震初至波的旅行时及其频率特性进行地层地震速度和岩石Q值的联合层析成像,就可以综合利用地震波的运动学和动力学特征对井间储层进行更精确的描述。
对于求解井间地震介质分布的定解问题,基于地震射线成像算法中的正问题对地震波慢度沿射线的积分表现为时间场,衰减因子沿射线的积分反映介质的吸收情况,两者均可用结构类似的R adon变换表征。
因此,在反问题处理中手段基本相同,便于联合层析成像的实现。
而井间采集的地震波初至数据反映了透射波频率随地层岩性及储层变化的情况,由此,通过研究地震波频率和衰减系数的关系可加强对储层参数的认识。
主题词 井间地震 地震速度 品质因数Q 层析成像 衰减ABSTRACTYan Y ousheng,Y iM i ngl i,W e i X i n andW an W enman.Jo i n t to m ograph ic i m ag i ng for cross-hole se is m ic veloc ity and Q va lue.OGP,2001,36(1):9～17 Tom ograp h ic i m aging fo r cro ss2ho le seis m ic velocity can be u sed to so lve the p rob lem s such as lateral connectivity of reservo ir and cap rock in cro ss2ho le and ver2 tical con tacting relati on in o ilfield;tom ograp h ic i m aging fo r cro ss2ho le Q value can reflect the ab so rp ti on of elastic w ave by cro ss2ho le m edium and can be u sed to eval2 uate resp ective reservo ir p aram eters.It can describe p recisely the cro ss2ho le reser2 vo ir by u sing syn thetically the k inem atic and dynam ic featu res th rough u sing travel ti m e and frequency featu re of cro ss2ho le seis m ic first b reak fo r j o in t tom ograp h ic i m aging fo r seis m ic velocity of stratum and fo r Q value. Fo r the p u rpo se of fixed2so lu ti on p rob lem fo r finding so lu ti on of cro ss2ho le seis m ic m edium distribu ti on,fo rw ard p rob lem based on seis m ic ray i m aging algo2 rithm con sists of tw o p arts:in tegrati on of seis m ic w ave slow ness along ray rep re2 sen ts a ti m e field;in tegrati on of attenuati on facto r along ray reflects ab so rp ti on of m edium.Bo th of them can be characterized by structu ral si m ilar R adon tran sfo rm. T herefo re,p rocessing m easu re is basically sam e in inverse p rob lem and facilitate to fu lfill the j o in t tom ograp h ic i m aging.Seis m ic first b reak acqu ired from cro ss2ho le reflects variati on of tran s m issi on w ave frequency w ith strat2um and reservo ir,so it ΞY an Y ousheng,Geo logical Research Center,GR I,BGP,P.O.Box No.1121,Zhuozhou City,Hebei Province,072751,China本文于1999年12月24日收到。
井间地震初至波分析
3 000 m/s ,3 100 m/s ,3 200 m/s ,3 300 m/s。图 3a 和图 3b 分别为模型 2 的初至波 射线路径 和初 至时
距曲线。由图 3a 可以看出 ,离 炮点 较远的 L1 层接
收到的仍为 透射 波 ;由 于 速 度 差 异 的 增 大 ,L2 层、 L3 层 和 L4 层 接 收 到的 初 至 波 均 为来 自 L4 和 L5 反射界面的折射波 ,比模型 1 接收到 的折 射波 范围
0 引言
初至波层析 成像 是 井间 地 震 技 术 的重 要 组 成 部分 ,它 需 要 精 确 拾 取 井 间 地 震 记 录 的 初 至 时 间[1 2] 。在野外采集 的 井 间 地震 记 录 上 ,距 离 炮 点 深度最近的接 收 点 深度 上 接收 到 的地 震 记录 初 至 往往不清晰 ,不易拾取。李庆 忠形象 地将 在垂 直方 向上接收点与 激 发 点距 离 小于 井 间距 的 接收 区 称 为“牛角尖”区 ,认为在该 区地震波 场极为 复杂 ,“射 线理论已经不再适用 ,初至 也无法 准确拾 取” ,并指 出井间地震今 后 的 出路 在 于将 接 收段 布 置在 炮 点 上方或下方 ,在 垂 直 距离 上 应 错 开 一个 井 间 距[3] 。
lim ( H -
x1 → H
x1 )
1 tanβ
=
lim ( H -
x1 → H
x1 ) ·
1
- G2 sin2 Gsinα
α
=
lim ( H -
x1 → H
x1 )·
G2
1 sin2
α-
1
=
0
2 水平层状介质井间地震初至波
水平层状 介质 条 件 下的 初 至 波 比单 一 反 射 界 面条件下的 初 至 波更 为 复杂 ,在水 平 层 状 条件 下 , 初至波除了可能来自直达 波外 ,还有 可能来 自上 界 面或下界面 的 折射 波、来 自 不 同界 面 的 透射 波、多 次透射波、多次 反 射 波 以及 各 种 转 换 波等[5 6] 。 为 了分析井间地震记录初至 波的特 点 ,设计了 4 个 水 平层状介质模型 ,用基于旅行 时插值 的射线 追踪 方 法分别计算每 个模型初至波的传播 路径和走时。 对于 每 一 模 型 ,观 测 井 段 位 于 1 500 ～ 1 675 m 之 间 ,由 7 个厚度 均为 25 m 的水 平 层 L1 ～ L7 组成 ,
青藏高原羌塘盆地中央隆起近地表速度结构的初至波层析成像试验(侯贺晟,高锐,卢占武,贺日政
收稿日期：2009-03-02;修订日期：2009-03-10基金项目：国家自然科学基金重点项目（批准号：40830316）、科技部国际合作重点项目（编号：2006DFA21340）、国土资源部油气选区项目（编号：XQ2004-06）和国家专项深部探测技术实验与集成项目（编号：SinoProbe-02）资助作者简介：侯贺晟（1980-），男，博士，从事地震层析成像与静校正研究。
E-mail:hesheng.hou@通讯作者：高锐（1950-），男，研究员，博士生导师，从事青藏高原岩石圈与地球动力学研究。
E-mail:gaorui@地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第28卷第6期2009年6月Vol．28，No．6Jun.，2009位于青藏高原腹地的羌塘盆地，南北宽300km ，东西长近640km ，面积约（16～18）×104km 2,目前已查明侏罗系是盆地内发育最全、分布最广泛的海相沉积层系[1-3]。
盆地夹持于可可西里-金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带之间，总体呈现“两坳夹一隆”的构造格架[2]，而盆地中央隆起区可能是研究印青藏高原羌塘盆地中央隆起近地表速度结构的初至波层析成像试验侯贺晟，高锐，卢占武，贺日政，李秋生，管烨，李朋武，熊小松HOU He-sheng,GAO Rui,LU Zhan-wu,HE Ri-zheng,LI Qiu-sheng,GUAN Ye,LI Peng-wu,XIONG Xiao-song中国地质科学院地质研究所岩石圈中心，北京100037Lithosphere Research Centre,Institute of Geology ,Chinese Academy of Geological Sciences ,Beijing 100037,China摘要：利用2条衔接并横过青藏高原羌塘盆地中央隆起的反射地震剖面探测数据，进行了初至波层析成像试验，以揭示羌塘中央隆起的表层结构特征。
井间地震射线走时层析成像数值模拟
第 5 期 刘良琼等 : 井间地震射线走时层析成像数值模拟
443
比较低 ,但快速简单 ; SIR T 算法具有较高的成像 精度 ,并能明显克服个别数据误差较大所造成的 结果失真和由于射线分布不均所造成的误差集中 等缺点 。因此 , 在求解模型中 , 采用 B P T 算法重 建结果作为 SIR T 方法的迭代初值 , 加快了收敛 速度 ,并提高了分辨率 [ 4 ] 。 11211 B P T 算法 求解方程组 ( 3 ) 最简单和粗糙的离散图像重 构方法之一是反投影法 。将射线走时分配给每一 个像元 ,分配时以第 i 条射线在像元内的长度与
I m m
Sj
( q +1)
=
∑
i
a ij ( t i /
∑
j
a ij ) /
a ∑
j
ij
11212 SIR T 算法 SIR T 算法的特点是在某一轮迭代中 , 所有
像元的值 S (j q + 1) 都用前一轮的迭代结果 S (j q) 来 修正 ,其核心算法是 :
m
′ Δt i = t′ i - ti = ti ( q +1) ( q)
成像单元的波慢 ,即波速的倒数 。 假定成像单元足够小 , 则可将每个单元的 S 视为常数 ,故式 ( 1) 可写成级数形式 : ( 2) ti = ∑ a ij S j
j =1
其中 , a ij 表示第 i 条射线在第 j 个成像单元 内的长度 。 从数学角度看 ,式 ( 2) 实际上是一次线性方程 组 ,并可以写成如下矩阵式 ( 3) T = AS 方程 ( 3 ) 可能为超定的 、 正定的或欠定方程 , 这取决于网格的个数即射线总数的多少 。但在实 际工程中 ,此方程一般为超定的 ( 即射线条数一般 大于网格总个数) 。 1. 2 反演算法 经分析研究表明 ,由于 A 为一大型的稀疏矩 阵 ,给方程的求解带来了很多不便 , 故方程 ( 3 ) 不 能采用求解线性问题的算法 , 只能采用数值近似 解法 。目 前 , 在 地 震 层 析 处 理 中 , 较 常 用 的 有 B P T ( Back Projection Technique ) 算法 、 代数重建 AR T ( Algebraic Reconst ruction Technique ) 、 同时 迭 代 重 建 SIR T ( Simultaneous Iterative Recon2 st ruction Technique ) 和 最 小 二 乘 L S ( Least Square) QR 分解简称 L SQR 等 , 这些算法各有自 身的优点 。B P T 算法重建图像比较粗糙 , 分辨率
地震体波走时层析成像方法研究综述
收稿日期 ； ／ ／ ２ ０ １ ４ ０ ２ ２ ０ ２ ０ １ ４ ０ ３ ２ ０ ． ｔ ｔ ｗ ｗ ｗ． ｒ ｏ ｅ ｏ ｈ ｓ ． ｃ ｎ ｐ ｐ ｇ ｐ ｙ 修回日期 投稿网址 ｈ 基金项目 中国地震局地震科技星火计划青年项目（ 、 中国地震局监测预报司震情跟踪合同制定向工作任务 （ ） 、 国 Ｘ Ｈ １ ４ ０ ５ ５ Ｙ） ２ ０ １ ４ ０ ２ ０ ４ １ ２ 家自然科学基金（ ） 联合资助． ４ １ １ ７ ４ ０ ７ ５ 作者简介 赵烽帆， 女， 年生 ， 工程师 ， 主要从事震源物理及地震活动性研究． （ ： １ ９ ８ ３ Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｗ ｅ ｉ ｎ ａ ２ ２ １ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ） ＠ 男， 副研究员， 主要从事地震波传播和壳幔结构成像研究．（ ： ） １ ９ ７ ８年生， Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｘ ｕ ｔ ａ ｏ ａ ｉ ｌ ． ｉ ｃ ａ ｓ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ 通讯作者 徐 涛， ＠ｍ ｇ ｇ
数高分辨率的地球内部结构信息形信息这是地震层析成像方法的最终目标之一运行速度和内存等计算硬件有很高的要求波形反演广泛应用于精细壳幔结构的探
２ ０ １ ４年第２ ９卷 第３期 ， （ ） ： ２ ０ １ ４ ２ ９ ３ １ ０ ９ ０ １ １ ０ １
地球物理学进展 Ｐ ｒ ｏ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎＧ ｅ ｏ ｈ ｓ ｉ ｃ ｓ ｇ ｐ ｙ
／ ／ ｈ ｔ ｔ ｗ ｗ ｗ． ｒ ｏ ｅ ｏ ｈ ｓ ． ｃ ｎ ｐ ｐ ｇ ｐ ｙ
Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ１ ０ ０ ４ ２ ９ ０ ３ ／ １ １ ２ ９ ８ ２ Ｐ Ｃ Ｎ
赵烽帆， 张明辉， 徐 涛． 地震体波走时层析成像方法研究综述． 地球物理学进展， （ ） ： ， ： ／ ２ ０ １ ４ ． ２ ９ ３ １ ０ ９ ０ １ １ ０ １ ｄ ｏ ｉ １ ０ ． ６ ０ ３ ８ ２ ０ １ ４ ０ ３ １ ２ ． ｐ ｇ ， ，Ｘ Ｚ ＨＡ ＯＦ ｅ ｎ ｆ ａ ｎ Ｚ ＨＡ Ｎ ＧＭ ｉ ｎ ｈ ｕ ｉ ＵＴ ａ ｏ ． ２ ０ １ ４ ．Ａｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｏ ｆｂ ｏ ｄ ａ ｖ ｅｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｔ ｉ ｍ ｅｔ ｏ ｍ ｏ ｒ ａ ｈ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ． 犘 狉 狅 狉 犲 狊 狊 犻 狀犌 犲 狅 犺 狊 犻 犮 狊（ ｉ ｎ ｇ ｇ ｙｗ ｇ ｐ ｙｍ 犵 狆 狔 ） ， （ ） ： ， ： ／ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ２ ９ ３ １ ０ ９ ０ １ １ ０ １ ｄ ｏ ｉ １ ０ ． ６ ０ ３ ８ ２ ０ １ ４ ０ ３ １ ２ ． ｐ ｇ
1实验一地震勘探实验（折射波法）
1实验一地震勘探实验（折射波法）实验一地震勘探实验（折射波法）一、实验原理地震勘探是根据人工激发（爆炸或撞击地面）的地震波在地下传播过程中，遇到弹性性质不同的地震界面后，在地层中产生反射和折射，部分地传回地表，用专门的仪器记录返回地面的波的旅行时间，研究振动的特征，来确定产生反射或折射的界面的埋深和产状，并根据所观测的地震波在介质中传播速度及波的振幅与波形变化，探讨介质的物性与岩性。
就波的传播特点而言，地震勘探一般可分为反射波勘探和折射波勘探。
二、实验目的1.了解地震勘探的原理；2.了解地震勘探工作布置及观测方法；3.掌握地震勘探数据采集、处理和解释，熟练操作相关软件。
三、实验仪器Strata Visor NZⅡ数字地震勘探仪。
Strata Visor NZⅡ地震勘探系统一般由主机、多芯电缆、检波器、触发器、震源（大锤或炸药）、铁板、直流电源、直流电源线以及数据采集、处理和解释软件等。
四、实验步骤1.在工区布设测线在工区布设测线，原则：由南向北、由西向东测线号与测点号依次增大。
使用皮尺标注检波器位置与激发点位置。
2.连接仪器的各个部分将主机、电源、多芯电缆、检波器、大锤、触发器按正确的方式一一连接起来。
注意：各接口均使用“防呆”设计，电缆插头与对应的插槽才能连接，电缆插头与非对应的插槽不能连接。
禁止暴力插拔各插头、插槽，以防仪器损坏。
3.采集开机后，直接进入SCS软件。
（1）survey--new survey菜单：设置测区名称和测线号；（2）system--set date/time菜单：设置时间、日期；（3）geom--survey mode菜单：设置地震勘探类型，本次实验为折射波勘探，即refraction；geom--geophone interval菜单：设置检波器距离，即道间距，本次实验设为2m；geom--group/shot location菜单：设置shot coordinate炮点坐标、geophone coordinate检波器坐标（自动或手动设置）、gain 增益（本次实验设为HIGH 36）、use道设置（可选DATA、INACTIVE等，本次实验设为DATA）、freeze道冻结（叠加冻结，本次实验设为NO）等；（4）acquisition--sample interval/record length菜单：设置时间采样间隔、记录长度（时窗）和delay延迟，本次实验sample interval设为0.25ms，record length设为0.25m，delay 设为0；acquisition--filter菜单：滤波器设置，本次实验屏蔽采集滤波器，设为FILTER OUT；acquisition--correlation菜单：相关设置，本次实验屏蔽相关，设为OFF；acquisition--stack option菜单：叠加设置，本次实验设为auto stack，即自动叠加；acquisition--specify channels菜单：选定某些道，屏蔽某些道。
地震层析成像方法试验报告
地震层析成像方法试验报告一、实验目的通过地震层析成像方法，对地下结构进行成像分析，找出异常地质体，并初步判断其性质。
通过此实验，了解地震层析成像方法的原理和应用。
二、实验原理三、实验装置1.地震仪：用于记录地震波信号。
2.地震源：用于产生地震波信号。
3.接收器阵列：用于接收地震波信号。
4.数据采集系统：用于采集地震波信号。
5.计算机：用于处理地震数据和进行成像分析。
四、实验步骤1.地震数据采集：将地震仪、地震源和接收器阵列布置在地表上。
地震源向地下发送地震波信号，接收器阵列接收地震波信号，并将信号传输给数据采集系统。
2.数据处理：将采集到的地震波信号经数据采集系统传输至计算机，在计算机上进行数据处理，包括时域滤波、频域滤波、去除噪声等。
3.数据反演：通过反演算法，根据地震波信号的振幅、速度和入射角等参数，计算地下结构的像。
4.成像分析：根据反演结果，对地下结构进行分析和解释。
找出可能存在的异常地质体，并初步判断其性质，如矿产资源、地下水资源等。
五、实验结果通过对采集的地震数据进行处理和反演，得到了地下结构的成像结果。
在成像结果中，我们观察到了一处异常地质体，其形状呈现规则的圆柱状，直径约为10米，深度约为50米。
根据地质情况，我们初步判断该异常地质体可能是地下水资源。
六、实验结论通过地震层析成像方法对地下结构进行成像分析，我们成功地找出了一处异常地质体，并初步判断其性质为地下水资源。
这表明地震层析成像方法在地质勘探中具有很大的潜力和应用价值。
七、实验总结本次实验通过地震层析成像方法进行地下结构成像分析，提高了我们对地下结构的认识。
同时，也发现了地震层析成像方法在地质勘探中的应用前景。
在今后的研究和实践中，我们应进一步改进地震层析成像方法，提高成像效果，为地质勘探和资源开发提供更准确的数据和信息。
地震波速度反射层析成像技术
地震波速度反射层析成像技术地震波速度反射层析成像技术是一种非侵入式地球物理勘探方法，通过分析地震波在不同介质中的传播速度变化，可以对地下构造进行成像。
这项技术在地质勘探、地下工程及地震灾害评估等领域有着广泛的应用。
地震波速度反射层析成像技术的基本原理是利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性，通过接收地震波的反射信号，来推断地下结构的分布情况。
地震波在地下传播时，会遇到不同地层的变化，从而发生反射和折射。
通过接收地震仪记录的强度和时间信息，可以计算出地震波经过的路径和速度。
为了获得地震波速度反射层析成像技术的成像结果，需要进行一系列的数据处理工作。
首先，需要对采集到的地震数据进行预处理，包括去除噪声、补偿衰减等。
接着，通过对地震数据进行叠加处理，得到地震记录的剖面图像。
然后，利用地震波传播速度与地下介质的关系，进行反演计算，得到地下构造的速度分布情况。
最后，通过图像渲染和解释，可将地下结构呈现出来。
地震波速度反射层析成像技术在石油勘探中有着重要的应用。
通过对地下速度结构的揭示，可以进行油气储层的预测和定位。
同时，可以对油气井的选择和开发提供参考。
此外，地震波速度反射层析成像技术还可以帮助解决其他地下工程问题，如隧道、地铁的建设和设计。
通过对地下速度分布的了解，可以减少盲目施工带来的风险，提高工程的安全性和效率。
地震波速度反射层析成像技术在地震灾害评估中也扮演着重要的角色。
地震影响的程度与地下构造有着密切的关系。
通过对地震数据的处理和解释，可以确定地震波传播的路径和振幅变化，进而预测地震灾害的危险性。
这对于制定防灾减灾策略和保护人们的生命财产至关重要。
然而，地震波速度反射层析成像技术也面临一些挑战和限制。
首先，由于地下介质的复杂性，地震波往往会发生多次反射和折射，从而导致数据的解释困难。
其次，地震波传播速度会受到地下介质中其他因素的影响，如饱和度、温度等，这也给成像结果的准确性带来了一定的不确定性。
地面地震初至波层析反演复杂表层速度结构方法
第19卷 增刊2004年6月地球科学进展A DVAN C E I N E AR T H S C I E N CE SV o l.19 S uppl.J u n.，2004文章编号：1001-8166（2004）增-0030-05地面地震初至波层析反演复杂表层速度结构方法罗省贤，李录明（成都理工大学，四川成都 610059）摘 要：针对复杂表层结构的反演问题，作者研究了一套利用地面地震初至波层析反演表层速度结构的理论、方法和软件系统。
该方法利用了地面地震直达波、迥折波、折射波以及三者组合的初至波，并采用具有空间变速优势的层析反演，可获得任意介质类型的表层速度结构。
该方法的优点是野外施工简单（不需要在井中激发、接收），反演精度高，适应性强，反演所得到的表层速度结构可直接用于环境与工程项目的表层地质结构调查和评价。
关键词：初至波；表层速度结构；层析反演；环境与工程中图分类号：P315.3＋1 文献标识码：A0 引 言表层速度结构在环境与工程地质评价中起着重要的作用，它也是影响地球物理勘探精度的重要因素。
因此，无论在工程勘探领域中，还是能源勘探领域，都需要对表层速度结构进行调查，在掌握了表层速度结构的条件下，才能评估及消除表层的各类不利影响，提高工程或勘探的质量。
在表层速度结构调查中，最基本而简单的方法是坑探和钻探，但用这样的方法显然需要很高的成本和代价。
此外，在表层调查中还可使用的方法是采用微测井、地震折射波法或井中透射波法研究地表速度结构，这些方法虽然比坑探和钻探先进，但仍需要打井眼，施工也比较麻烦，而且勘探范围受到限制。
因此，本文研究了利用地面地震初至波层析反演表层速度结构的理论、方法和软件系统，采用常规地面地震勘探所得到的初至波，通过层析方法来反演表层速度结构。
由于地面地震初至波中包含了与表层速度结构有相应关系的直达波、迥折波或折射波，因此，可由初至波的初至时间来层析反演任意表层速度结构的二维模型或三维空间模型。
矿井地面微震监测波速场层析成像研究
矿井地面微震监测波速场层析成像研究近年来，矿井地面微震监测技术在矿井安全监测中得到了广泛应用。
矿井地面微震监测可以通过检测地下岩石的微小震动来判断矿井的稳定性，从而提前预警矿井地质灾害风险。
而波速场层析成像技术则可以通过矿井地面微震信号的传播速度来反演地下岩石的地质结构。
因此，具有重要意义。
波速场层析成像是一种通过分析地震波传播的速度变化来推断地下介质结构的方法。
通过测量矿井地面微震信号的到时，可以反演出地下岩石的波速分布。
波速场层析成像技术具有高分辨率、非侵入性和实时性的特点，适用于复杂地下介质的成像。
矿井地面微震监测波速场层析成像研究首先需要获取矿井地面微震信号数据。
通过在矿井地面布置合适的传感器，可以实时采集到地下岩石的微小震动信号。
然后，通过信号处理和数据分析方法，可以获取到微震信号的到时。
根据到时数据，可以计算出地下岩石的波速分布。
矿井地面微震监测波速场层析成像研究不仅可以反演出地下岩石的波速分布，还可以获得地下岩石的结构信息。
通过分析波速场的变化，可以判断地下岩石的断裂带、煤层走向和倾角等重要参数。
这些参数对于评估矿井的稳定性和预测地质灾害风险具有重要意义。
矿井地面微震监测波速场层析成像研究在矿井安全监测中具有广泛应用前景。
通过该技术，可以实现对矿井地下岩石结构的高分辨率成像，并为矿井的安全管理提供重要的参考依据。
同时，该技术还可以为矿井工程设计和地质灾害风险评估提供支持。
然而，目前在矿井地面微震监测波速场层析成像研究中仍存在一些挑战，如数据处理和分析方法的改进以及成像结果的准确性等。
因此，未来还需要进一步深入研究，以提高矿井地面微震监测波速场层析成像技术的应用效果。
地震层析技术的方法原理
地震层析技术的方法原理今天来聊聊地震层析技术的原理。
这东西听起来可挺玄乎的，就像在给地球做一个超级精密的CT扫描一样。
咱们先从一个生活中的现象说起吧。
你看啊，我们在一个大的空屋子里，如果想知道屋子里面哪里有东西，我们可以怎么做呢？我们可以站在不同的角落敲敲墙，然后听听声音有什么不同。
如果某个地方敲墙发出的声音很沉闷，可能那里就有个柱子或者什么固体的东西在墙后面；要是声音很空，那可能后面就是空的。
地震层析技术有点类似这个道理。
地球呢，就像咱们刚刚说的那个大屋子。
地震波就相当于我们敲墙发出的声音。
地震在地球内部产生地震波，这些波会在地球内部各个不同的介质里传播。
比如说，地球里面像岩浆这种软一点的东西和像岩石这些硬一点的东西，地震波在里面传播的速度就不一样。
就跟在水里游泳比在蜂蜜里游泳要畅快得多一样，地震波在软的介质里速度会慢一点、路径也有可能拐弯，在硬的介质里传播速度相对快且直直的就过去了。
有意思的是，我们在地球不同地方设置一些监测地震波的“小耳朵”，接收地震波的信号。
这时候就会有各种各样的数据过来，不同地点、不同方向的地震波数据就像是拼图的碎片。
就好比我们要拼一幅超级复杂的拼图，每块碎片上的图案就是地震波传递信息的表现。
老实说，我一开始也不明白这么海量的数据要怎么处理才能看到地球内部的结构呢。
这就要说到强大的数学算法和计算机技术啦。
科学家们利用数学算法，就像一位位聪明的侦探，从这些数据碎片中把地球内部结构一点点推理出来。
就像我们观察拼图碎片的图案来推断整个拼图应该是什么样子的。
这里面涉及到的专业术语“层析”，简单来说，就跟医院里的CT概念类似。
医院里的CT设备是一层一层扫描我们身体内部的结构，地震层析技术是想搞清楚地球内部一层一层的结构。
从这些数据里算出哪部分传播速度快慢，速度快的可能就是物质密度大比较坚硬的地方，速度慢的可能就是比较软或者有空洞的地方，最后把这些结果用图像展示出来，就像地球内部结构的一个剖面图。
地震地面反射波走时差层析成像算法Fant
地震地面反射波走时差层析成像算法Fant地震勘探是一种常用于探测地下构造、油藏等的非侵入式地球科学方法。
地震勘探中，地震地面反射波走时差层析成像算法Fant被广泛应用于获得地下结构的高分辨率图像。
地震地面反射波走时差层析成像算法Fant是一种基于走时差的层析成像方法。
通过对地震数据进行处理和分析，可以揭示地下构造的一些重要信息。
本文将从算法原理、步骤和应用等方面展开阐述。
首先，我们来介绍一下地震地面反射波走时差层析成像算法Fant的原理。
地震地面反射波走时差层析成像算法Fant是通过计算地震波从地下不同深度反射回地面的走时差来推测地下结构。
根据地震波与地下介质之间的相互作用关系，可以推断出地下构造的分布情况。
接下来，我们将详细介绍地震地面反射波走时差层析成像算法Fant的步骤。
首先，需要采集地震数据，通常是通过在地面上布设一系列地震传感器，并记录由震源产生的地震波。
然后，对采集到的地震数据进行预处理，包括数据去噪、滤波等。
接着，根据地震数据的特点，通过计算反射波的走时差，利用层析成像算法，重建出地下结构的高分辨率图像。
最后，对成像结果进行解释和分析，从而得出地下结构的相关信息。
地震地面反射波走时差层析成像算法Fant在地质勘探、地震灾害预测等领域具有广泛的应用价值。
在油田勘探中，该算法可用于确定油藏的位置、形状和分布情况，为油田开发提供重要参考。
在地下水资源调查中，该算法可用于判断地下水脉络的位置、深度和储量等信息。
此外，地震地面反射波走时差层析成像算法Fant还可以应用于地震灾害预测，通过分析地震数据，提前预警地震活动，为减灾工作提供科学依据。
总结起来，地震地面反射波走时差层析成像算法Fant是一种基于走时差的层析成像方法，通过对地震数据进行处理和分析，可以揭示地下构造的一些重要信息。
该算法在油田勘探、地下水资源调查、地震灾害预测等领域具有广泛的应用价值。
通过进一步的研究和发展，相信将会在未来为我们揭示更多未知的地下奥秘。
井间地震直达波和反射波走时联合层析反演
井间地震直达波和反射波走时联合层析反演
施俊杰;张建中
【期刊名称】《中国海洋大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(043)007
【摘要】提出一种井间地震直达波和反射波走时联合层析反演方法.建立了基于不规则单元的地层和界面完全耦合的三维井间离散模型,并在垂直于连井截面方向上假设模型参数不变；以直达波走时和反射波走时为观测数据,地层单元节点上的慢度和反射界面节点上的深度为模型参数,并考虑平滑约束和先验约束等,建立了线性迭代联合层析反演方程.理论模型合成资料和实测资料的应用结果表明,联合层析反演能同时发挥直达波和反射波各自的优势,不但可以确定反射界面,而且能提高地层速度的分辨率和可靠性.
【总页数】5页(P61-65)
【作者】施俊杰;张建中
【作者单位】厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门361005;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100
【正文语种】中文
【中图分类】P315.2
【相关文献】
1.井间地震直达波和反射波联合层析成像及应用 [J], 左建军;林松辉;孔庆丰;张建中;施俊杰
2.改进后利用直达波和反射波时间的跨孔雷达层析成像 [J], 何雪洲
3.利用地方震、远震走时和面波数据联合反演日本俯冲带P波和S波层析成像 [J], X.Liu;D.P.Zhao;张晓曼
4.数据域初至波走时与成像域反射波走时联合层析速度建模方法 [J], 张兵;王华忠
5.井间地震数据直达波走时层析成像 [J], 陈贇; 张中杰; 滕吉文; 王光杰
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地震初至波走时层析成像与近地表速度建模的开题报告
地震初至波走时层析成像与近地表速度建模的开题报告一、研究背景地震初至波走时层析成像与近地表速度建模是地震勘探领域中基础性的研究方向之一。
随着勘探深度的不断加深和勘探区域的不断扩大，地震初至波走时层析成像和近地表速度建模越来越成为地震勘探研究的重要环节。
因此，对于如何实现精确地震初至波走时层析成像和近地表速度建模的研究具有重要意义。
二、研究目的本文的研究目的在于探究地震初至波走时层析成像和近地表速度建模的基本理论和方法，以及对于该领域的发展趋势做出分析和预测。
通过对现有方法的探究和分析，为地震勘探提供更加精确的初至波走时层析成像和近地表速度建模方法，为勘探工作提供更加细致和全面的信息。
三、研究内容和方法1.地震初至波走时层析成像的基本理论和方法。
2.近地表速度建模的基本理论和方法。
3.地震初至波走时层析成像和近地表速度建模的发展趋势分析。
4.实验室模拟和实际勘探数据的分析和处理。
5.利用地震初至波走时层析成像和近地表速度建模结果开展地震勘探。
四、研究意义1.通过对地震初至波走时层析成像和近地表速度建模方法的探究，可以为地震勘探提供更加精确的地质信息。
2.提高勘探的效率和质量，降低勘探成本。
3.为地震勘探技术的发展和完善提供有力的技术支持和参考。
五、预期成果1.研究并掌握地震初至波走时层析成像和近地表速度建模基本理论和方法。
2.制定地震初至波走时层析成像和近地表速度建模实验方案并完成相应实验。
3.对实验结果进行分析和处理，并得出相应结论。
4.完成论文撰写并进行答辩。
六、进度安排1.第一阶段（2021年9月-2022年2月）：文献调研、地震初至波走时层析成像和近地表速度建模基本理论和方法的研究、实验方案设计。
2.第二阶段（2022年3月-2022年8月）：实验室模拟和实际勘探数据的分析和处理、论文撰写和修改。
3.第三阶段（2022年9月-2022年12月）：论文撰写和修改、答辩准备。
七、参考文献1.王大地等.地震勘探理论与方法.石油工业出版社,2018.2.王朝贵.地震勘探概论.中国大地出版社,2016.3.刘维忠等.地震波速度结构反演中速度分辨率分析及其改进方法.地球物理学进展,2019,34(1):234-243.4.张红艳等.基于信噪比的地震初至波自适应拾取方法.石油物探,2020,55(5):799-804.5.刘太云等.基于层析成像反演的地震速度模型的构建.石油勘探与开发,2021,48(2):271-277.。
地下地震声波层析成像(CT)正演与反演研究
d 1 dx 1 a1 a 3 z , a 2 a 3 x ds Vc ds Vc
（14-2） 其中：
( 1) a ( k 1 ) i 1
4
k i
Vi
lk
（k=2,3,4）
根据式（14）利用数值方法求得雅可比矩阵的各元素后，就可以 建立起线性方程组进行实际的反演计算。 3、大型稀疏矩阵解法 由于建立的雅可比矩阵是一巨型稀疏矩阵，它通常是奇异的。因 其逆算子很难求得，所以反演计算时均采用迭代算法，如代数重建法 （ART）或同时迭代算法（SIRT），其它如奇异值分解法（SVD）、正 交化算法（ORTH）以及最小二乘共轭梯度法（LSQR）都是有效的。我 们经过测试比较认为 LSQR 方法收敛快，计算过程稳定。在此讨论几 种有效的算法。
1给出所有控制参数2自动形成射线网格理论走时计算4计算雅可比矩阵5形成走时扰动向量形成求解走时ct方程6更新并约束修正速度场输出中间结果是否满足精度或迭代次数dgct层析反演处理流程图dst3采集野外数据dst3exe自动拾取初至形成ct入数据井间声波走时ct反演结束11井间成像区域网格化形成波速层析数据形成孔隙度数据winsurferct彩色图孔隙度彩色图dst3系统处理流程图它可以在任何具有tvcga卡及其兼容的图形适配卡的微机上均可运行
t 0 i 为声源节点 i 为其它节点
(i)
(8) 将网格节点走时初始化后， 再计算每个节点向周围传播到下一个 节点的走时，并通过比较法，找出最小走时及其入射点。 ③ 计算每个节点上的最小走时 从含有发射点的单元开始，逐步向其四周的单元扩展，计算每个单元 内任意两节点间波的旅行时间：
(k )
V
(k )
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文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ９ ３ １ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ６ ２ １ — ０ ７
斜 井 地 震 初 至 波 走 时层 析 试 验
张新 蕊 ， 刘元会 ， 马德 堂。 ， 付 翠
（ １ ． 长安大学 理学 院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ４； ２ ． 长安大学 地质工程与测绘学院 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ）
６ ２ ２
１ ． １ 层 析方 程组
西 安 科 技 大 学 学 报
给 定 初 始 慢 度
２ ０ １ ３丘
根 据射 线层 析理论 ， 方 程组 的一般 形式 为
Ａｓ ＝ｂ ， （ １ ）
正 演 计 算 初 始 慢度 下 的 系数 矩 阵 和 理 论 初 至 时 间 计 算 实 际 初 至 时 间 与 正 演初 至 时 间之 差 Ｒ法 求 解 层 析 方 程 组 ． 得 到慢 度 修 正 量 计 算 新 尼 Ｌ Ｓ Ｑ Ｒ方法进行了斜井地震初至波走时层析试验 ， 模型算例表明阻尼 Ｌ Ｓ Ｑ Ｒ层 析方 法 在二维 斜 井情 况下 可 以反演 出较 好 的结果 。
１ 井间地震初 至波走时层析 的基本原理
地震 波走 时层 析 反演 的关 键是 求解 层 析 方 程组 ， 通 常层 析 方 程 组是 关 于 网格 慢 度 的非 线 性 方 程 组 ， 为此 一般 用 迭代方 法 求解 ， 即给定初 始 网格 慢度 ， 计算 各炮 点到 各接 收 点 的射 线 路径 及走 时 ， 根 据计 算 出 的走 时 与实 际观测 走 时之差 ， 反 演 网格 慢 度 的修正 量 ， 从 而 得 到新 的 网格 慢 度 ， 重 复 这一 过 程 ， 直 至 理 论 走 时与观 测走 时 的误差 达 到满 意 的精度 ， 最终 得 到 的 网格 慢 度模 型 就 是层 析反 演 结 果 。具 体 流 程 图如 图
摘
要： 井 间地震 层析 成像 是 井 间地 震技 术 的重要 组 成 部分 ， 而在地 面地 震勘 探 特 别是 在 海 上地
震勘探 中， 斜 井居 多， 因此 ， 文 章 针 对 斜 井层 析 成 像 的 特 点 ， 先 介 绍 了旅 行 时层 析 反 演 的基 本 原
理， 再根据 Ｌ ａ ｎ ｃ ｚ ｏ ｓ 方法和 Ｑ Ｒ分解算法详细推导 了带阻尼的 Ｌ Ｓ Ｑ Ｒ反演方法 ， 且将此方法应用于
１ 所示。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ６—１ ０
基金项目 ： 国家科技重 大专项课题 （ ２ ０ １ ｌ ｚ ｘ ０ ５ ０ ２ ４— ０ ０ １ —０ ３ ） ； 中央高校基本科研业务费项 目（ Ｃ Ｈ Ｄ ２ ０ １ ２ Ｔ Ｄ ０ １ ５ ） 通讯 作者 ： 张新蕊 （ １ ９ ８ ８一） ， 女， 陕西渭南人 ， 硕 士研究 生， 主要从事地质堪探工作．
二 维斜 井地 震初 至波走 时层 析 成像 中， 用 两 个 不 同的斜 井模 型 对 算 法进 行 了测 试研 究。 结果 表 明： 采 用旅 行 时线性 插值 射 线追 踪 的正 演方 法与 带阻尼 的 Ｌ Ｓ Ｑ Ｒ反 演技 术得 到 的速 度模 型较好 地
反 应 了理论 模 型 ， 说 明 了此 算 法在二 维斜 井地 震层 析 成像 应 用 中 的正确 性 和 有 效性 ， 为 实际地 震
勘 探 工作提 供 了理论 依 据 。
关 键词 ： 斜 井地 震 ； 层 析 成像 ； Ｌ Ｔ Ｉ ； 阻尼 Ｌ Ｓ Ｑ Ｒ； 速度 模 型
中图分 类号 ： Ｐ ６ ３ ｌ 文献 标 志码 ： Ａ
０ 引 言
井 间地震 不 同于 地表地 震 ， 它是 将 震 源 与 检 波器 都 置 入 井 中进 行 的地 震 波 观 测 的地 球 物 理 勘探 方 法， 在油 藏工 程及 工程 勘探 中具 有广 泛 的应 用 。在 国外 ， ２ ０世 纪 ８ ０年代 初 ， 美 国石 油界 率 先将 层 析 成 像 技术 应用 到油 气勘 探 开发方 面 ， 提 出 了“ 井 间地震 ” 的基 本原 理 与方 法 Ｊ 。井 间 地震 层 析成 像 是指 利 用 在井 中接 收记 录 到的地 震波 旅行 时 、 振 幅 和 波形 等 信 息 ， 重 建地 下 介 质 的 速度 等参 数 分 布 的 技术 。地 震
层析成像的方法很多 ， 近年来 ， 基于射线理论的地震初至波层析成像方法 已成为反演井 间速度结构的重
要 技 术之一 。 国内外许 多学 者做 过 此 方 面 的研 究 ： Ａ ｓ ａ ｋ ａ ｗ ａ （ １ ９ ９ ３ ） 提 出一种 称 为 旅 行 时线 性 插值 的初 至波射 线追 踪 方法 ， 用 于井 间数据 的层 析 成像 ； 李满树等 （ ２ ０ ０ ４ ） 将 初 至走 时 层 析反 演 用 于 复杂 地 区 近 地 表 速度建 模 ， 正演 采用 变步 长 扰动法 ， 反 演采 用求 解最 小 二 乘 问题 的豪 斯 荷尔 德 变化 法 ， 理 论模 型 和 实
际资料试算均取得理想的效果 ； 韩晓丽（ ２ ０ ０ ８ ） 等采用非显示射线追踪方式在全偏移距 内进行反演 ， 降 低 了速度模型的不确定性 ， 提高了表层模型的精度 ， 适合任意介质 ， 很好的解决了复杂地表引起 的静校正
问题 ； 在 地 面地震 勘 探特 别是 在海 上地 震勘 探 中 ， 斜 井 居多 ， 因此 文 中在 推 导 Ｌ Ｓ Ｑ Ｒ层 析反 演 公 式 的基 础
第３ ３ 卷 第５ 期
２ ０ １ ３年 ０ ９月
西 安
科
技 大 学 学 报
Ｖｏ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ５
Ｓ ｅ ｐ ． ２０１ ３
Ｊ ０ ＵＲ Ｎ ＡＬ Ｏ Ｆ Ｘ Ｉ ’ ＡＮ Ｕ ＮＩ Ｖ Ｅ ＲＳ Ｉ １ Ｙ ＯＦ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ ＮＤ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ ＯＬ Ｏ ＧＹ