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1、58用户手册在个人计算机上的声波和地震波模拟Tesseral 2-D 全波场模拟用户手册目录1. 概述41.1 模型建立器41.2 计算引擎41.3 浏览器51.7 数据输入/输出52. 开始63. 用模型建立器创建一个模型63.1 当你首次应用Tesseral 2-D63.2 模型建立器 框63.3模型建立器菜单和 工具栏73.4 Cross-section 页73.5 Source 页93.6 Observation 页123.7 “Polygon” 会话143.8 静态物理参数173.9 共同的菜单条目173.10 “Options” 会话183.11 “Source”和 “Receiv
2、er” 对象203.12 画模型203.13 梯度/复杂参数的分配213.14 稍后模型的修改223.15 修改多边型Polygon233.16 浏览模型243.17图画放大253.18 等大的和调整比例273.19 图画拖动273.20 保存模型资料273.21 模型硬拷贝293.22 彩色比例色棒303.23 彩色选项303.24 坐标符号313.25 “Tune position” 会话选项333.26 Source方式333.27从模型建立器运行计算引擎353.28应用主窗口的管理框363.29 主窗口尺寸的改变373.30 图画叠合373.31 计划下一个版本的特征394. 全波模拟
3、计算404.1 “Computation” 会话404.2 “Report” 窗.414.3 波场计算424.4 方程式计算方式425. 数据管理协定436. 用浏览器分析结果446.1 浏览框446.2 其他标准格式的文件446.3 浏览窗菜单和工具栏446.4 “File” 菜单 Popup列表456.5 “View” 菜单 Popup 列表:466.6 图画可示化选项.476.7 浏览波场快照506.8 在浏览器中有关图画的管理506.9 硬拷贝506.10 浏览器 “Run” 菜单项目506.11 + 下一个版本 总和506.12 网格转换517. 发现并修理故障528. 附录 A.
4、转换模型到网格形式539. 附录B. 多分割网格5410. 附录C. 井曲线文件 ( .LAS) 输入5411. 附录 D. 用网格文件计算5612. 附录 E. 从text文件 输出和输入模型571. 概述Tesseral 2-D 全波场模拟软件包含四个主要部分: 模型建立器, 计算引擎, 浏览器 和处理。最后一部分在单独的手册中描述，同样，一些其他的功能，如象用LAS文件工作和AVO模拟，也提供单独的手册指南。 1.1 Modelbuilder模型建立器允许用户构建一个二维的密度-速度地质剖面模型，然后运行计算引擎中的一个模型程序。1.2 Computational Engine计算引擎计
5、算合成地震记录和拍摄系列快照，目前支持5种波动方程的计算。另外它允许模拟由介质造成的能量吸收（衰减）和所产生的初至到达时间场。 垂直入射模拟提供一种相对较快的估计反射波时间和振幅的方法，该方法假设地震能量传播是严格垂直的一维传播，在该假设情况下，不考虑地震能量的耗散。. 标量波动方程模拟是非均匀介质中波场效应最简单的近似，它只考虑压缩波的传播，不理睬密度变化。这个方法对于估计波的运动是很有用的，它的计算速度能比声波方程模型快30%。 声波方程模拟使用户能估算实际地质情况中地震能量传播的二维波场效应，它忽略固体介质中的刚度，即是说，这是一种理想的流体介质，在该介质中横波的速度为零。这种近似对于固
6、体的计算仍然有用，当大部分地震能量传播到不连续介质时，转换波的振幅是很小的，可以忽略不计。声波方程模型计算比垂直入射模型慢，但比弹性波方程模型要快。声波方程模型和垂直入射模型仅考虑纵波速度和密度特性。 弹性波动方程模拟是这个软件包中最综合的工具，产生的结果最接近固体介质的实际条件，包含了转换波和横波效应。它不仅考虑密度和纵波的分布也要求知道对应横波的速度，它的计算时间是声波方程的两倍。横波速度在模型的某些区域可以为零，这样就在模型中形成固体和液体两种介质。 各向异性弹性波动方程模型是弹性波动方程的一个变异，模型在纵向和横向的物理特征的变化被考虑。这个公式允许粗略地模拟各向异性介质的响应( 0)
7、. 它花费的时间是弹性波动方程模型(各向同性)的三倍。 每一个计算公式可以包括附加的两种模式 1) 波的能量衰减允许模拟由介质造成的地震能量衰减，2)产生的波场初次到达时 它提供了地震波场的附加信息且这是深度偏移程序所需要的。(正在开发).计算时间不仅依赖于方程的类型，同样也依赖于模型的尺寸的大小(成正比)。纵波最小速度的降低则计算时间增加（与四次方成正比），且随着最大速度的增加而增加(与一次方成正比)。震源主频率也是一个很关键的参数。 因为计算时间的增加与它的三次方成正比。 通常,对于现在用的(400MHz to 2 GHz) PC，对于小中型模型 (从 1x1 km 模型和震源主频率小于1
8、00 hz ，到10x10 km 模型，震源主频小于30 hz) 对于一炮的计算的时间 (PC 500MHz)所用的时间不同可为一分钟到几小时不等。1.3 Viewer 浏览器主要是用于观看两种计算结果： shotgathers炮记录和 snapshots 波场快照。计算的炮集是一个合成记录，类似于野外观测接收排列得到的数据集，计算结果将和实际数据进行比较。通过看和分析在介质中波传播的波场快照，将帮助用户识别地震同相轴。浏览器也能对具备网格结构的其它类型资料进行可视化，包括标准的SEGY文件。数据通常被存储在与特定剖面相对应的目录中( 5).由建模器形成的数据是模型数据，是一个带有扩展名“.t
9、am” 的文本文件。由计算引擎产生的网格文件，扩展名是 “.tgr”，为二进制文件。1.7 数据输入/输出标准格式或一些别的软件包数据格式能够输入到建模器中。同样，数据也能够从建模器或浏览器中输出(详见see Error! Reference source not found., Error! Reference source not found., Error! Reference source not found. )。为在其它软件包进一步分析和处理，结果数据也能够以多种格式输出或转换为各种光栅格式。 （详见 0). 2. 启动模型源数据与建模器相对应，成果与浏览器相对应。点击这些带图标的
10、文件将调用这些文件的Tesseral 2-D应用程序。你可以从 StartProgramsTesseral.exe 启动Tesseral 2-D程序，也可以点击快捷图标启动。用户可用拖放(“drag and drop”)数据文件来打开对应的Tesseral 2-D应用程序。3. 用建模器创建模型3.1 第一次启动Tesseral 2-D应用程序，建模器面板自动地打开，对于第一次阅读和初次建模，你可以跳过软件包选项和对话框描述的细节，当你需要时再返回来阅读它。有几种办法可以重排应用程序主窗口(详见 3.28)。3.2 建模器面版允许你在屏幕上构建图形化的模型、输入速度和密度的分布、设计观测系统参
11、数，并运行计算模块。 下图是一个简单但相当弯曲的模型剖面，它象由一组多边形叠合而成。 多边形根据用户画图的先后次序排列起来，后面画的多边形(部分或全部)覆盖在前面画之上。建立模型最常用的顺序是从模型的顶部到底部顺序画出。以后可以插入和删除多边形。多边形允许在选择的区域内局部地分布物理参数。通常用户看到的是没有被覆盖的多边形部分。这些可见部分是有效面积，即要被计算的部分，连同其他可见部分，构成实际要表述的模型。3.3 建模器菜单和工具条首先让我们看看菜单(上行文字)和工具条(下行图标)为了建立新的模型，你应该执行“File”New菜单顺序，或按下工具条上按钮。当建立新模型时， Framework
12、 对话框出现，该对话框包含四页 ：a ) Cross-section, b ) Source, c ) Observation d ) “Horizons”。这个对话框可以在任何时候由按下按钮或者在 “Edit” 下拉菜单中选中对应条目调用。3.4 剖面页允许定义模型的方框、名字和设置计算方法。 模型名：如果有必要的话，模型剖面除了有一一对应的模型文件外，可以额外添加一个名字。模型方框：规定了模型的面积，修改Left, Top, Right, 和 Bottom的值，就改变了模型面积。 “Computation” 组包含一些设置计算引擎的参数。 Surface地表 组按钮： 不可见 (“Invi
13、sible” 选中) 地表 ，如果是地震(声波)波场模型，地表一定不能出现。 “Free” 产生一个“真正”的自由界面，在自由界面上波根据界面条件被反射，反射波相位与入射波相位相反。 对于“Static” 选项，来自界面的反射波将和入射波有同样的相位(速度/密度由低到高)，如果震源被放在靠近界面的地方，震源的最初脉冲将被来自模型界面的正反射系数修改。“Static” 选项在标量方程中不起作用( 0)。确定网格单元的最小参数值：最小纵波速度( “Velocity”) 最小速度越高，网格单元尺寸越大，缺省值(选中对应框)为模型输入的实际最小值。输入更高的值(可到实际值的200%)，用户可以控制计算
14、的速度和质量。 最小波长( “Wavelength”)，最小波长越小，网格尺寸越小，缺省值(选中对应的框)为模型输入的实际最小波长值。输入一个更小的值(可小于实际值的25%)，能增加网格的精度(波场模型)，在小不均质(但规则)模型或者为了避免横波耗散，常常使用更小的波长。时间采样 ( ”Sample”) 总是使用缺省值，为了充分收集信息该值由程序设定，它是程序计算一步所需时间。模型网眼尺寸(“Mesh”) ：给出实际计算网格尺寸(“X”, “Z”)的信息 ，和计算的步数(“T”) ，网眼尺寸由程序根据观测参数和模型参数(模型面积，最大、最小速度(波长)和震源的主频)确定。计算时间的估算，以一个与模型相关的单位给出，一个正常时间( NT )等于1000000个面元 计算1000步所花费的时间：小模型（小于1NT）：在PC 500MHZ上花几分钟。中模型（ 约10NT） ：花费约1小时计算时间。大模型（约100 NT）：能用几小时的计算时间。3.5 Source 炮点页允许用户输入数据去定义地震波场产生的条件：该页包含三个控件组：1 )“Point ”；2）“Surface ”；3）“Horizon”；它们对应于三种不同的震源激发类型，选中不同的组名就选择了不同的震源类型。 “Point” 是正常的局部震源。 “Free” 选中框 允许用户随意设置震源位置，并有随“对象移动”的能力(
