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《成都理工大学》 2004年
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基于二维与三维复杂结构模型正演的地震数据采集设计方法研究

蒋先艺  
【摘要】:随着我国国民经济的持续发展,对石油能源的需求越来越大。目前,我国正面临巨大的石油缺口,不得不从国外大量进口,因此,加速发展我国能源工业,寻找更多的石油后备资源,是保证我国国民经济可持续发展和国家安全的重大国策。然而,我国的石油后备资源主要分布在山地、黄土塬、沙漠、戈壁等非常复杂的地区,不仅地表复杂,而且地下复杂。地表复杂表现在地表高差变化大,巨厚砾石层或者低速砂层、黄土层,激发和接收困难,表层静校正严重,施工不便;地下复杂表现在目的层深、断层发育、地层倾角变化大、速度变化剧烈等特点,获得有效反射难度大,成像困难。本论文针对我国复杂区勘探的特点进行地震采集技术方法研究,提出了以建立复杂地质模型为基础,通过正演射线追踪,分析反射点和射线分布范围,指导复杂区地震采集参数合理确定及观测系统的优化设计,从而有效地改善地震采集的效果,提高地震采集资料的品质,提升地震勘探方法找油找气的能力。 传统上采用层状结构来描述地质模型,这对于复杂勘探区显然不能够满足需要。本文提出了用封闭面描述二维复杂模型,用封闭块描述三维复杂模型的方法。在二维建模中,引用点、段、线、面的概念,即由点形成段,由段形成线,由线围成封闭面,封闭面构建成二维模型;对表示二维地层和断层的界面线,用线性拟合表示非光滑性地层或断层面,用分段三次样条拟合表示光滑性地层或断层面,恰当地表达了二维界面的变化特点。在三维建模中,引用点、三角形、面、块的概念,即由点形成三角形面,由三角形面形成地层面或断层面,再由面围成封闭的块,所有块构建成三维模型;其中提出了自适应界面拟合三角形网格方法及用于三维模型建立的三维可视化技术等。另外,应用图形学的概念,实现二维封闭面和三维封闭块的自动追踪计算,从而为计算机交互建立二维模型及三维模型创造了条件。实例表明,采用二维封闭结构和三维块状结构描述复杂区地质模型非常实用有效。 在二维封闭结构和三维块状结构的建模基础上,本文提出了适于这种复杂结构的三种射线追踪方法:试射线追踪方法、迭代射线追踪方法和试射迭代射线追踪方法。试射 工学博士论文 成都理工大学蒋先艺 线追踪方法是根据Sn。n定理,完成从震源到接收点的射线路径的计算,其最大优点是 能够适应任意复杂的地质结构。迭代射线追踪方法是根据Fermat最小旅行时原理,应 用Tayl。r展开,分段迭代求解,再逐次修改初始射线路径,完成全射线路径的迭代求 解过程,其最大优点是计算的速度快,追踪射线效率高。试射迭代射线追踪方法是将试 射线追踪方法和迭代射线追踪方法有机结合的一种新方法,它集两种方法的优势为一 体,既满足了对地质模型复杂结构描述的需要,又满足了实际应用对速度的要求。 通过复杂模型的建立及复杂模型的正演射线追踪,本文提出了基于模型的地展采集 参数的合理选择及观测系统的优化设计。通过二维模型正演,讨论了地震采集重要参数 面元尺寸、最大炮检距、偏移孔径等的分析和确定方法,与传统点分析的方法相比更合 理、更可靠;根据二维射线追踪结果,可利用有效反射点和最佳接收范围来优化二维观 测系统。通过三维模型正演,实现了用共反射点(CRP)代替传统的共中心点(CMP)设 计三维观测系统,这种方法更直接更准确地反映目标层有效反射波的分布,对提高地震 采集质量和勘探效果具有非常重要的意义。此外,还提出利用三维成像射线追踪、三维 自激自收射线追踪,对面元覆盖次数、振幅能量、偏移量、方位角等进行分析,结合地 震处理和地震解释,综合多信息指导三维观测系统的优化设计。 通过初步应用,见到了效果,表明本文研究的这套复杂模型建立、复杂模型射线追 踪和基于模型正演的地震采集方法技术,对优化复杂勘探区地震采集方案,指导地震采 集勘探设计,提高地震采集质量,降低勘探风险,有非常重要的意义。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P631.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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1 单刚义;复杂地质条件地震多波照明及地震采集方法研究[D];吉林大学;2011年
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【参考文献】
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【共引文献】
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10 张友渝,程兆年,张俊岳;原位确定GaAsMESFET沟道的掺杂浓度分布和迁移率分布[J];半导体学报;1998年07期
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2 张建伟;曹敏;王昕;毕志周;;基于数据挖掘技术的关口电能表检测数据分析统计平台设计[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
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6 林忠民;石媛媛;;塔河油田三叠系复杂圈闭勘探难点及对策[A];中国西部复杂油气藏地质与勘探技术研讨会论文集[C];2006年
7 李勇;李正文;;塔里木复杂油气储层地球物理方法技术系列[A];中国西部复杂油气藏地质与勘探技术研讨会论文集[C];2006年
8 宋爽;马宏斌;丁立国;;利用正交多项式图像配准方法实现矢量图与遥感图像的快速叠合[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
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10 段心标;金维浚;;井间层析成像混合最短射线追踪旅行时反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
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1 张云银;济阳坳陷第三系储层预测技术研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王福海;青岛海湾大桥工程地质地球物理勘查关键技术研究[D];中国海洋大学;2009年
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4 周陆扬;辽河油田水陆过渡带高精度地震勘探关键技术研究[D];中国海洋大学;2009年
5 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
6 童思友;南黄海地震资料多次波形成机理及压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 石新朴;准噶尔盆地滴南凸起二叠系梧桐沟组层序地层与岩性油气藏勘探[D];中国地质大学(北京);2010年
8 杨然兵;4HQL-2型花生联合收获机主要装置的设计与试验研究[D];沈阳农业大学;2009年
9 王春田;MEMS数字检波器采集系统技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 曹令敏;地震层析成像方法的研究及其在金属矿复杂模型模拟中的应用[D];中国地质大学(北京);2011年
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1 贾东芳;离散模型下的美式期权定价[D];河南理工大学;2010年
2 李安亮;弹性波透地通信信道探测关键技术的研究[D];山东科技大学;2010年
3 陈赓;弹性波透地通信信号接收关键技术的研究[D];山东科技大学;2010年
4 李要;稀土超磁致伸缩换能器的动态特性及其应用[D];湘潭大学;2010年
5 郭磊;近海浅层高分辨率多道地震采集与处理方法研究[D];中国海洋大学;2010年
6 徐磊磊;随钻地震资料逆VSP处理方法初探[D];中国海洋大学;2010年
7 朱琳;浅剖资料高精度处理与解释方法研究[D];中国海洋大学;2010年
8 陈美年;地震资料随机干扰压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
9 何永清;柴西南区地震勘探采集技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年
10 陈星毅;基于人体心血管生理的颈部服装压力舒适性研究[D];江南大学;2010年
【同被引文献】
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1 关涌涛;探地雷达速度谱估计的实验研究[J];安阳师范学院学报;2004年02期
2 韩志刚,孙隆和,李林森,李克己;四次卷积插值及其在数字地图中的应用[J];兵工学报;2000年04期
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10 郭华,马瑞杰;二维弹性波动方程组在频率域中的正演算法[J];长春地质学院学报;1997年03期
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1 崔建军;复杂构造成像方法研究[D];中南大学;2001年
2 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 王兴玲;基于XML的地理信息Web服务研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
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9 孙朝晖;基于小波变换的图像和视频编码的研究[D];中国海洋大学;2004年
10 刘金平;松辽盆地徐家围子断陷火山岩储层综合预测方法研究[D];吉林大学;2005年
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1 钱光萍;基于分形维地震道初至拾取方法研究[D];成都理工学院;2001年
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10 吴海波;松辽盆地北部深层火山岩储层裂缝特征及测井评价[D];吉林大学;2004年
【二级引证文献】
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2 徐韶光;熊永良;黄丁发;张慧娟;;长距离动态GPS数据处理在地震监测中的应用研究[J];测绘科学;2011年02期
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1 白晓寅;吴国忱;梁锴;;基于单程波方程的地震波衰减特征数值模拟研究[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
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10 皮红梅;双程波动方程数值模拟和照明分析方法研究[D];吉林大学;2009年
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10 白敏;频率域高精度波场延拓算子构建技术[D];成都理工大学;2011年
【二级参考文献】
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李芳;经济区域块状结构分析[N];经济信息时报;2000年
2 华为技术有限公司 卢鹏;射线追踪技术为网络规划导航[N];通信产业报;2006年
3 于平;大型主题晚会构成形态六说[N];中国文化报;2005年
4 李骏鸣 邱军霞;发展之中看变化[N];焦作日报;2006年
5 李爱铭;这样的抄袭量让人痛心[N];解放日报;2008年
6 王五平;声波CT为混凝土大坝做体检[N];中国水利报;2005年
7 郝瑞芳;我市生态环境五年大变样[N];鄂尔多斯日报;2006年
8 俞其军 俞晓颖;嵊州农民种田养猪都用“工艺图”[N];绍兴日报;2007年
9 通讯员 张晓晶;山东公务员面试首次请公众旁听[N];中国人事报;2008年
10 刘洪宇;英特尔Larrabee渲染架构[N];中国计算机报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋先艺;基于二维与三维复杂结构模型正演的地震数据采集设计方法研究[D];成都理工大学;2004年
2 马辉;基于MapReduce的分布式地震射线追踪方法研究[D];中国地质大学(北京);2012年
3 邹强;山地静校正若干问题研究[D];成都理工大学;2004年
4 孙祥娥;地震波速度求取若干问题研究[D];成都理工大学;2007年
5 成谷;地震反射走时层析理论与应用研究[D];同济大学;2004年
6 韩复兴;论波前构建法中的几个计算问题[D];吉林大学;2009年
7 李勤;VTI介质多波射线追踪及各向异性参数分析[D];长安大学;2011年
8 赵连锋;井间地震波速与衰减联合层析成像方法研究[D];成都理工大学;2002年
9 毛向桥;新型掺铒光纤及相关激光器的研究[D];北京交通大学;2010年
10 郝奇;VTI介质速度和各向异性参数建模研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭彦刚;井间地震层析成像技术及应用研究[D];成都理工大学;2012年
2 刘殿秘;网格法射线追踪研究及应用[D];吉林大学;2004年
3 张赛民;跨孔地震层析成像研究[D];中南大学;2003年
4 索重辉;天然地震层析成像方法研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 吕文安;机载天线的优化布局[D];西北工业大学;2002年
6 李国磊;基于大炮初至数据的层析成像算法研究[D];中国石油大学;2010年
7 陈其科;城市环境电磁辐射的计算机分析[D];电子科技大学;2001年
8 吴亚军;塔北地区复合圈闭勘探研究[D];成都理工大学;2002年
9 朱海波;射线正演研究与采集参数的设计[D];成都理工大学;2004年
10 张雪垠;非均匀背景场射线追踪的改进及有限元数值模拟[D];浙江大学;2006年
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