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《长安大学》 2006年
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弹性波场数值模拟及井间地震初至波旅行时层析成像

马德堂  
【摘要】:论文的研究内容包括井间弹性波场数值模拟和井间地震初至波旅行时层析成像两个方面。弹性波场数值模拟是认识地震波传播规律的重要手段,可为井间地震波场的识别提供依据,也是波动层析成像的基础。地震波场数值模拟技术几乎应用于地震资料采集、处理、解释和油气藏开发工程的各个环节,对其做进一步深入地研究是当前正面临的越来越复杂的勘探任务和越来越高的勘探精度要求的需要,有助于提高我们对复杂勘探目标中地震波传播规律的认识,解决现代油气勘探、开发工作中所面临的各种棘手问题。随着井间地震采集设备和技术的发展与完善,井间地震技术正在越来越广泛地应用于实际生产之中,对其作进一步深入地研究,有望解决二维或三维地面地震难以解决的精细构造等问题,以便增加油气的采收率,缓解国内严峻的油气资源的供需矛盾。井间地震层析成像是井间地震技术的重要组成部分,对其作进一步深入地研究,特别是对井间地震各向异性层析成像的研究,有助于解决在油气开发中遇到的构造精细成像、储层精细描述等问题。 论文在分析了伪谱法求解波动方程的算法原理后,给出了弹性波伪谱法数值模拟的改进算法,以提高伪谱法波场模拟的运算速度。通过直接引入P波波场变量和S波波场变量,给出了可实现弹性波场P波和S波分解的波动方程,并用伪谱法实现了弹性波场P波和S波分解的数值模拟,这有助于对弹性波传播规律的认识。在分析讨论了弹性波场有限元法数值模拟的基本原理和实现步骤后,结合伪谱法与有限元法的优点,给出了一种实现弹性波场数值模拟的混合算法,以提高数值模拟的精度和对模型的适应性。在分析讨论了位移方程的低阶和高阶有限差分求解方法和应力-速度方程的低阶和高阶交错网格有限差分求解方法之后,通过模型算例对比,说明了基于弹性各向同性的与横向各向同性的井间地震波场的差异,为认识井间地震波场提供了依据。在分析讨论了弹性各向同性介质中的初至波旅行时线性插值射线追踪方法之后,根据Thomsen给出的横向各向同性介质中的相角、相速度、群角、群速度之间的精确函数关系,将该方法推广为能适应任意各向异性强度的横向各向同性介质中的初至波旅行时线性插值射线追踪方法,再通过模型算例,说明了弹性各向同性和横向各向同性介质中初至波旅行时及其射线路径的差别。在分析说明了地震初至波旅行时层析成像的基本原理和层析反演基本算法之后,讨论了射线追踪网格大小和层析成像网格大小对层析成像效果的影响,给出双重网格层析成像方法,用模型算例说明了双重网格技术的有效性和实用性。在讨论了横向各向同性介质中的Tomsen参数取值范围的相互制约关系和Tomsen参数对初至波旅行时的影响之后,给出了基于弹性向各向同性和横向各向同性假设下的理论模型的和野外实际井间地震资料的初至波旅行时层析成像算例。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P631.44

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【引证文献】
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1 曾来;;井中地震CT观测系统研究[J];上海国土资源;2012年02期
2 罗文歆;朱自强;赵晓博;;改进模型的层析成像算法[J];物探与化探;2012年04期
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1 李军;复杂地表模型菲涅尔体层析反演静校正方法研究[D];成都理工大学;2011年
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1 魏运飞;金属薄板的兰姆波成像检测方法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
3 欧阳永永;金属矿地震数值模拟与波场分析[D];中南大学;2011年
4 罗文歆;井间地震层析成像研究及其在隐伏岩溶勘察中的应用[D];中南大学;2011年
5 段宝平;井间地震层析成像在隐伏断层探测中的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
6 叶佩;地震初至波与反射波旅行时联合层析成像[D];长安大学;2011年
7 俞岱;井中地震吸收参数提取及应用研究[D];长安大学;2011年
8 孟庆利;基于大炮初至的层析静校正算法研究与实现[D];中国石油大学;2011年
9 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
10 孙黄利;初至波层析技术在煤田地震勘探中的应用研究[D];西安科技大学;2010年
【参考文献】
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1 景立平,廖振鹏;波动方程的应力-速度有限元解耦交叠格式[J];地震工程与工程振动;2000年04期
2 高星;地震层析成像研究的回顾与展望[J];地球物理学进展;2000年04期
3 裴正林;井间地震层析成像的现状与进展[J];地球物理学进展;2001年03期
4 张美根,王妙月,李小凡,杨晓春,王磊;各向异性弹性波场的有限元数值模拟[J];地球物理学进展;2002年03期
5 黄联捷,李幼铭,吴如山;用于图像重建的波前法射线追踪[J];地球物理学报;1992年02期
6 殷军,冯锐,李潜生;井间层析成像的最大熵方法[J];地球物理学报;1992年02期
7 周辉,徐世浙,刘斌,何樵登;各向异性介质中波动方程有限元法模拟及其稳定性[J];地球物理学报;1997年06期
8 张剑锋;弹性波数值模拟的非规则网格差分法[J];地球物理学报;1998年S1期
9 董良国,马在田,曹景忠,王华忠,耿建华,雷兵,许世勇;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法[J];地球物理学报;2000年03期
10 廖振鹏,周正华,张艳红;波动数值模拟中透射边界的稳定实现[J];地球物理学报;2002年04期
【共引文献】
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1 于师建;刘润泽;程久龙;;三角网波行面扩展最小走时射线追踪全局算法(英文)[J];Applied Geophysics;2010年04期
2 郜延红,周云轩,刘万崧;地球物理位场可视化建模初步探讨[J];长春科技大学学报;2000年02期
3 孟庆生,何樵登,朱建伟,王德利;基于BISQ模型双相各向同性介质中地震波数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年02期
4 王雪秋,孙建国,张文志;复杂地表地质条件下地震波数值模拟综述[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期
5 曾昭发,高尔根;三维介质中探地雷达(GPR)波传播逐段迭代射线追踪方法研究和应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期
6 杨兰锁;王世煜;刘财;冯暄;;射线层析静校正[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S2期
7 孙建国;何洋;;基于波前构建的射线追踪:一种Java实现[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年04期
8 吴国忱;罗彩明;梁楷;;TTI介质弹性波频率-空间域有限差分数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年05期
9 韩复兴;孙建国;杨昊;;基于二维三次卷积插值算法的波前构建射线追踪[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年02期
10 郭继茹;冯晅;王俊祥;张伯军;王世煜;刘财;;最佳路径射线追踪算法研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
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1 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
2 兰海强;刘佳;白志明;;VTI介质起伏地表地震波场模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
3 刘福平;杨长春;;孔隙度敏感系数的数值计算[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
4 ;n-Times Absorbing Boundary Conditions for Compact Finite-Difference Modeling of Acoustic and Elastic Wave Propagation in the 2D TI Medium[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
5 赵连锋;王卫民;姚振兴;;逐次线性化衰减层析成像方法研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年
6 田小波;吴庆举;曾融生;;弹性波数值模拟的延迟边界方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第二卷(青藏高原·岩石圈)[C];2004年
7 刘礼农;崔凤林;张剑锋;;三维复杂构造中地震波模拟的单程波方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第三卷(油气·矿产·水资源)[C];2004年
8 刘永霞;徐春明;宁俊瑞;;不同模式自组织介质中声波传播特性的比较研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
9 刘永霞;徐涛;赵兵;刘春成;;自相似型各向异性自组织介质中地震波场动力学响应[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
10 徐涛;宁俊瑞;刘春成;李守林;;地球介质自组织性对地震波走时和振幅的影响[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
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1 童思友;[D];中国海洋大学;2010年
2 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
3 刘俊峰;海拉尔盆地复杂储层地震识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2010年
4 鲁晶津;地球电磁三维数值模拟的多重网格方法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 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
6 王连山;廊固凹陷大兴砾岩体天然气藏评价预测研究[D];中国地质大学(北京);2011年
7 邓居智;可控源音频大地电磁法三维交错采样有限差分数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 孙章庆;起伏地表条件下的地震波走时与射线路径计算[D];吉林大学;2011年
9 廉玉广;庐枞盆地金属矿地震波场精细模拟及属性应用研究[D];吉林大学;2011年
10 谢志南;波动数值模拟人工边界的稳定问题[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
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1 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
2 吴淼男;双相介质中导波问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 侯鹏;基于双曲型方程RKDG法在流场及声场中的数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 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
6 张晓明;非零井源距VSP资料处理方法研究[D];中国海洋大学;2010年
7 陈鹰鹏;地震数据折射波静校正方法研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 杨萌萌;基于射线理论面向层状介质的三维观测系统评价研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 郭伟;隧道掘进超前地质勘探的研究与仿真[D];沈阳工业大学;2011年
10 赵旭;转换波多次覆盖道集抽取研究[D];吉林大学;2011年
【同被引文献】
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1 李红;;复杂地区静校正技术应用研究[J];安徽地质;2007年01期
2 杜启振;李宾;侯波;;横向各向同性介质紧致交错网格有限差分波场模拟(英文)[J];Applied Geophysics;2009年01期
3 李芳;孙建国;王雪秋;姚健;韩复兴;;2.5维声波数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
4 彭直兴,张芬,周熙襄,钟本善;地震波旅行时非线性/线性联合插值法[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年03期
5 王金峰;罗省贤;李录明;;改进的神经网络并行算法及其在地震初至拾取中的应用[J];成都理工大学学报(自然科学版);2007年03期
6 曹俊兴,严忠琼;地震波跨孔旅行时层析成象分辨率的估计[J];成都理工学院学报;1995年04期
7 张锋,王乘;压电晶体传感器激励模型及其在结构健康监测中的应用[J];传感技术学报;2005年02期
8 孙跃军,俞国柱,石桂,刘文祥;井间地震层析成像技术及其在岩溶勘察中的应用[J];CT理论与应用研究;2001年04期
9 和锐;杨建思;张翼;;地震层析成像方法综述[J];CT理论与应用研究;2007年01期
10 吴振利,李家彪,阮爱国;地震层析成像及其国内研究进展[J];东海海洋;2003年03期
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1 何晓冬;夏忠谋;张国保;;模型法静校正在西部地区的应用[A];中国地球物理·2009[C];2009年
2 张正峰;韩立国;;变换坐标系下的转换波波动方程延拓静校正[A];中国地球物理·2009[C];2009年
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1 王克斌;复杂地表条件下初至折射波静校正方法研究[D];成都理工大学;2004年
2 尹军杰;地震散射波场特征的数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2005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 于富文;中国西部地区静校正方法对比研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 李灿苹;散射波特征与非均匀地质体对应关系研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 张文波;井间地震交错网格高阶差分数值模拟及逆时偏移成像研究[D];长安大学;2005年
7 勾丽敏;散射波成像处理技术研究[D];中国地质大学(北京);2007年
8 成谷;地震反射走时层析理论与应用研究[D];同济大学;2004年
9 高磊;地震初至波自动拾取和折射波表层调查方法研究[D];成都理工大学;2008年
10 王炳章;地震岩石物理学及其应用研究[D];成都理工大学;2008年
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1 叶佩;地震初至波与反射波旅行时联合层析成像[D];长安大学;2011年
2 丁维凤;基于波动方程有限差分法拟VSP的实现与三维显示[D];长安大学;2003年
3 朱龙生;多方位角逆VSP层析成像[D];长安大学;2003年
4 姜伟才;地震勘探震源的激发机制及应用效果研究[D];中国海洋大学;2003年
5 郭飚;流动宽频带地震台阵:地震定位与地震层析成像[D];中国地震局地质研究所;2003年
6 张赛民;跨孔地震层析成像研究[D];中南大学;2003年
7 邢庆祝;地震CT成像技术中正演模拟技术的研究与应用[D];福州大学;2005年
8 赵德亨;折射波广义互换法在城市地质调查中的应用[D];吉林大学;2005年
9 彭直兴;地震波初至旅行时射线追踪正演方法研究[D];成都理工大学;2005年
10 刘洋;基于Lamb波的主动结构健康监测系统研究[D];华中科技大学;2005年
【二级引证文献】
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1 刘伍;曾来;司永峰;沈恩来;;地下障碍物探测井中地震散射波成像数值模拟[J];上海国土资源;2012年03期
2 霍凤斌;李振鹏;徐发;张涛;;地震波场的高阶交错网格有限差分模拟[J];上海国土资源;2014年01期
3 张新蕊;刘元会;马德堂;付翠;;斜井地震初至波走时层析试验[J];西安科技大学学报;2013年05期
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1 孟庆利;基于大炮初至的层析静校正算法研究与实现[D];中国石油大学;2011年
2 高杨;三维高密点地震数据预处理方法研究[D];南京理工大学;2013年
3 魏剑平;高精度初至波和反射波联合速度反演[D];长安大学;2012年
4 李永博;VTI介质及复杂模型FMM射线追踪方法研究[D];长安大学;2012年
5 伏荣超;全数字高密度三维三分量地震处理技术研究[D];东北石油大学;2013年
6 程刚;矿井工作面震波三维透射层析技术试验研究[D];安徽理工大学;2013年
7 董一飞;无线电波层析正则化方法研究[D];中国地质大学(北京);2014年
【二级参考文献】
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1 曹俊兴,严忠琼;地震波跨孔旅行时层析成象分辨率的估计[J];成都理工学院学报;1995年04期
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4 牟永光;有限单元法弹性波偏移[J];地球物理学报;1984年03期
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6 彭成斌,陈顒;衍射CT技术和多源全息成象技术的比较研究[J];地球物理学报;1990年02期
7 黄联捷,杨文采;声波方程逆散射反演的近似方法[J];地球物理学报;1991年05期
8 杜剑渊,杨文采;跨孔地震层析成像的级联方法[J];地球物理学报;1991年06期
9 黄联捷,李幼铭,吴如山;用于图像重建的波前法射线追踪[J];地球物理学报;1992年02期
10 殷军,冯锐,李潜生;井间层析成像的最大熵方法[J];地球物理学报;1992年02期
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1 余德平;管路平;查树贵;徐颖;;复杂介质地震波场的数值模拟研究[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
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1 张树林;井间地震波旅行时层析反演研究[J];天然气地球科学;1994年02期
2 王成礼;胜利油田进行井间地震试验[J];石油地球物理勘探;1995年02期
3 曾锐,刘洪,陈世军,夏吉庄,孔庆丰,乔玉雷,王慧,胡天跃;柯西约束盲反褶积技术在井间地震的应用[J];地球物理学进展;2004年01期
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5 赵军锋!东营;井间地震激发震源参数的选择[J];石油仪器;1998年04期
6 张勇;井间地震技术在陆相盆地的应用前景[J];石油仪器;2000年06期
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8 王建军;廖全涛;曹建伟;李成香;;应用井间地震CT探测某桥墩基础断裂[J];物探与化探;2006年02期
9 汪兴旺;杨勤海;孙党生;薛典军;;岩溶探测中井间地震波层析成像的应用[J];物探与化探;2008年01期
10 王建军;曹建伟;;应用井间地震CT探测某桥墩基础处断裂[J];资源环境与工程;2008年S2期
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1 宋常瑜;张立新;刘兵;孙秀英;;辽河油田井间地震采集及效果分析[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
2 刘思琴;李振春;;井间地震叠前波动方程逆时偏移[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
3 李智宏;曹辉;赵群;钱菊华;沈忠秋;;物理模型试验在井间地震中的应用[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
4 裴正林;余钦范;;岩溶塌陷井间地震走时层析成像应用研究[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
5 曹小林;朱介寿;;井间地震波波形反演[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
6 郭全仕;;井间地震走时场延拓反射成像方法[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
7 吴永栓;曹辉;陈国金;王立华;唐金良;;井间波形反演及应用[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2005年学术交流会论文集[C];2005年
8 王成礼;史可宝;刘太生;李梦庚;李增印;孟凡林;刘洪;李幼铭;;胜利油田CQ地区井间地震透射走时成象[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
9 王羽;;应用试井、动态监测约束下的油藏描述技术,提高官104断块水驱采收率[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
10 裴正林;余钦范;;井间地震走时层析成像多尺度逼近遗传进化反演方法[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
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1 记者 陈青 何晓龙;西仪总厂井间地震装备研制取得突破 井下多级数据采集系统使用效果显著[N];中国石油报;2002年
2 李洪福 通讯员 孙海薇;创产值愈亿元[N];中国石油报;2003年
3 本报记者 邹德庆 本报特约记者 李洪福;在困境中求得新生[N];中国石油报;2003年
4 李洪福;大庆特种车开进西部市场[N];中国石油报;2003年
5 孙建平;CT技术在地灾勘查中的应用[N];中国矿业报;2004年
6 记者 郭影;辽河局确定工程技术发展方向[N];中国石油报;2003年
7 王红军;油气勘探又有新式武器[N];中国矿业报;2004年
8 王金法;王文茂;孙林;胜利物探创建学习型企业[N];中国石化报;2002年
9 邓道静;地球物理技术研发取得新成果[N];中国石化报;2004年
10 记者 刘晓飞 特约记者 李金生;创新技术锻造“找油先锋”[N];中国石油报;2009年
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1 周建宇;井间地震研究与应用[D];中国科学院研究生院(兰州地质研究所);2002年
2 张文波;井间地震交错网格高阶差分数值模拟及逆时偏移成像研究[D];长安大学;2005年
3 曹丹平;多尺度地震资料正反演方法研究[D];中国石油大学;2008年
4 李桂花;井间地震波场数值模拟及波场特征研究[D];西安科技大学;2008年
5 徐刚;基于井中地球物理和地面地震资料的高精度储层预测研究[D];同济大学;2005年
6 袁志亮;井间声波电磁波层析成像技术应用研究与软件研发[D];中国地质大学(北京);2007年
7 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
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1 李来喜;井间地震层析技术研究及其在工程中的拓展应用[D];成都理工大学;2012年
2 王彦军;三维井间地震运动学正演方法研究[D];西安石油大学;2011年
3 邓伟;斜井井间地震倾斜界面常规成像方法技术研究[D];长安大学;2011年
4 田中英;斜井井间地震资料叠前振幅校正及时差校正处理方法技术研究[D];长安大学;2010年
5 文博;井间地震资料二维波场去噪处理方法技术研究[D];长安大学;2012年
6 邓盾;井间地震纵横波速度分析方法研究[D];中国石油大学(华东);2012年
7 林培炬;井间地震提高分辨率处理技术研究[D];长安大学;2010年
8 乔永富;沈95块井间地震试验与研究[D];中国地质大学(北京);2003年
9 毕有益;井间地震波场分离方法技术研究[D];长安大学;2010年
10 冯玉苹;井间纵横波成像与应用[D];中国石油大学;2011年
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