《本科毕业论文---速度扫描方法研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《本科毕业论文---速度扫描方法研究.doc（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2015.6 中国地质大学学士学位论文 1本科毕业论文（设计）题目： 速度扫描方法研究 姓 名： 张宁 学号：20111000486 院（系）： 地空学院 专业：地球物理学 指导教师： 於文辉 职称：教授 评 阅 人： 职称： 2015 年 6 月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在於文辉导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有
2、关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、 保密 ，在_年解密后适用本授权书。2、 不保密 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日 中文摘要English abstract 第一章 绪论 1.1选题依据与背景地震波在地下介质中的传播速度是地震数据处理和解释中非常重要的参数。速度参数不仅关系到地震数据处理诸多环节的质量，其本身也提供了关于地下构造和岩性的重要信息。速度分
3、析是地震数据处理过程中至关重要的环节，在速度场准确的情况下，地震数据通过叠加和偏移处理能够较好地反映地下构造特征，反之，可能会产生假象，甚至错误的解释结果。准确可靠地进行速度分析是地震数据处理的基础。 地震波传播速度参数贯穿于地震数据采集、处理和解释的整个过程。从基于模型照明分析的观测系统优化与照明补偿，到常规叠加处理、叠后(前)时间(深度)偏移，再到时深转换、地层压力预测及岩性与储层刻画等，速度分析的结果不仅影响成像效果，而且更重要的是影响成像与解释结果的可靠性，所以说地震速度是地震勘探中最重要的参数之一。 自20世纪60年代多次覆盖叠加技术出现以来，速度分析就成为地震数据处理中的必要环节。
4、在地震勘探发展的早期阶段，地质构造较为简单时，基于双曲线型时距方程的叠加速度分析技术就能满足要求。随着勘探条件的日益复杂和成像方法技术的逐渐成熟，提出了各种更符合实际地质情况的成像方法和速度分析技术，如适应于倾斜地层的倾角时差校正后的叠加速度分析技术，适用于大偏移距的高阶动校正优化和非双曲线速度分析技术，适用于复杂介质和偏移成像的各种偏移速度分析技术和层析反演方法，以及各向异性介质的速度分析、转换波速度分析等。一些学者对此做了不同程度的归纳总结，但对目前所用的方法之间的本质区别与紧密联系方面探讨的文献并不多。 近几年来，国内外对提高速度分析精度的问题已有过不少研究。按其研究内容大致分为两类:一
5、类是与传统速度分析方法不同的新方法，例如符号位速度谱;另一类则是在原有速度分析基础上改进的，如高阶时差谱、迭代叠加速度分析、密点速度分析等。影响速度分析精度的因素很多，归纳起来有:复杂地表和低降速度带;地层倾角;速度的各向异性、弯曲界面所造成的共中心点时距曲线的非双曲线性;相干性测量;速度扫描的间隔，采样率等。 当地区的地震地质条件复杂、得不到高质量的速度谱时，便可以应用速度扫描。速度扫描是最直观、最简单、最可靠的速度分析方法，因为它是直接从动校正记录或叠加道上提取速度。但是这种方法很费时间，故成本较高，所以限制了他的广泛应用。 1.2研发现状及发展趋势地震数据处理的发展过程与石油、天然气地震
6、勘探的发展历程紧密相关。从1968年至今为数字地震勘探阶段，在这个阶段利用数字地震仪在野外进行数字地震采集，野外地震记录以数字磁带记录方式记录在野外数字磁带上。室内地震数据处理将野外数字磁带回放后，输入数字计算机进行数字处理。 1.2.1 研发现状目前地震数据处理的发展主要表现在： 在CMP叠加技术方面，出现了数字动校正（NMO）技术、数字静校正和剩余静校正技术、速度分析技术和CMP叠加或CDP叠加技术，使叠加剖面的地震信噪比显著提高。在偏移成像技术方面，出现了波动方程偏移。在振幅地震属性的处理和利用方面，从最初单纯利用强振幅和极性反转等特征的亮点技术，发展到利用振幅随偏移距变化以识别岩性和孔
7、隙中流体性质的AVO处理技术。在地震反演方法方面，从较早的声阻抗（AI）技术到近来的弹性阻抗（EI）处理技术，在岩性反演与油气储层预测方面也在不断地取得发展。依据小波变换、-p变换、人工神经网络和分形技术等新理论形成的一批新技术也不断地为地震数据处理提供一些新的处理方法。在开发地震方面，高分辨率三维地震处理技术、垂直地震剖面（VSP）处理技术、井间地震处理技术和时移地震处理技术等为油气田开发阶段油气藏管理和动态监测提供了有效的手段。 1.2.12发展趋势 最近地震数据处理发展的趋势有下述四个主要特点： ：从二维向三维地震方向发展，目前已经发展到以三维地震工作为主的阶段。 ：从地表条件和地下构造
8、简单地区向复杂地区方向发展。 ：从构造勘探向地层、岩性勘探方向发展。 ：从勘探地震向开发地震方向发展。随着油气勘探、开发工作难度越来越大，对地震工作的要求也越来越高，地震数据处理向高信噪比、高分辨率和高保真度的“三高”处理方向发展，这是今后地震数据处理的根本发展方向。目前的工作方向有以下几种：随着巨型向量并行机和微机集群在地震数据处理中的广泛应用，为实现“三高”地震数据处理提供了硬件的保证和软件的基础，开辟了“三高”地震数据处理的广阔前景。开展实际复杂介质中地震波场传播规律的研究。具体包括粘弹性介质和孔隙弹性介质地震波传播规律的研究，为实现“三高”地震数据处理提供地震理论依据和方法保障。开展地
9、震采集、处理和解释一体化研究，以保证复杂构造油气藏和地层油气藏目标的照明度，保证地震反射有效信息的采集和利用。深入开展叠前处理方法的研究，包括叠前时间偏移和叠前深度偏移方法研究，特别是保持振幅叠前偏移和各向异性介质叠前偏移方法的研究，以保证地震数据“三高”处理的实现。深入开展多波多分量地震数据处理方法研究、加强转换波地震数据的处理和溶洞、裂缝检测技术的研究和应用。加强油气藏地震动态监测的研究和应用，以利于寻找剩余油气和提高油气采收率。地震速度分析方法经过半个多世纪的完善，已从双曲线型叠加速度分析发展到偏移速度分析及波形反演等多种方法，它们各有其优缺点，实际应用中互为补充，而且相互之间又有一定的
10、影响。常规叠加速度分析的精度虽然不是很高(特别是在复杂地区)，但它的计算效率很高，不仅是常规叠加处理和时间偏移的必要环节，而且是层析反演、偏移速度分析等初始速度模型建立的必要手段，因而在速度分析方法发展中不容被忽视。偏移速度分析方法把速度分析与偏移成像结合起来，速度分析结果更具实际意义(成像最优)，而且该类方法目前研究得较多，尤其是剩余曲率方法已经在工业界得到了广泛应用，但是如何有效地构建速度误差(或深度误差)与目标函数之间的关系及问题的求解，都是影响到此类方法在复杂地区成功应用的关键。反演方法的研究，特别是全波形反演的研究尽管已经取得了初步成果，但在复杂地区的应用，特别是对低信噪比资料的适用
11、性，尚需进一步的研究。目前和将来速度分析应加强以下几方面的研究: 提高地震物理模拟的精度，加强复杂地质条件下地震波传播规律的研究，提升对复杂地震波场的正确认识;提高复杂地区特别是地表剧烈起伏、地下构造发育和岩性变化强烈情况下地震波传播数值模拟的精度; 速度分析方法中，既要考虑地质体各向异性参数，又要考虑除P波之外的S波及各种转换波;既要利用反射波信息，又要利用折射波、绕射波及面波等信息;既要运用波的旅行时信息，又要运用波的振幅、频率及时变信息等，即地震波场中各种波运动学、动力学属性的联合应用。 无论哪种方法，既要考虑到对低信噪比资料有一定的适应性，又要具有较高的计算效率，才可有效地服务于生产。
12、1.3研究内容和具体工作安排1.31研究内容1.32工作安排第一章 三维地质建模模型元素2.1点、线、面实际野外勘探时我们得到的是大量的离散点数据，点数据是建模中最基础的元素。在实际三维地震勘查中，有可能一个区域内的解释数据点可能多达几百万甚至几千万个，这极大的制约了建模速度，可以对这些原始数据用适当的方法进行粗化(重采样)来减少计算量。最终选择一些有用的点，且能反映真实地下模型的数据点作为原始建模数据。两点可以确定一条线段，大量的线段可以构成三维线。通常的三维线包括地震波传播路径，断层线，断层与地层交线，断层和断层之间交线等。我们利用大量的点数据或者线数据可以构成三维空间曲面。在三维地质建模
13、时，在约束条件的三角剖分曲面不仅可以表示一些简单的介质界面，也可以表示多值介质曲面。由于地震数据的不规则性和离散性，构建三角剖分曲面时需要建立约束条件，优化曲面，处理重叠与错误连接的点和线。为后续建模做准备。2.2三维地质模型表示方法建立三维空间模型的一项重要内容是用离散数据表示三维实体模型，相同的实体可以用几种不同的方法来表示，根据不同的任务要求，选择最恰当的表示方法。目前常用的三维地震地质模型表示方法由线框表示法，体元表示法和边界表示法。2.21线框表示模型 线框表示模型是以一系列的点和线段为基础，采用构成线框的方法来表示模拟地质体的边界和轮廓，利用轮廓线框模拟三维实体模型的一种建模方法。
14、其中顶点是重要的控制点，它是反映真实形体的关键点，线段是连接相邻顶点的连线。线框表示方法可以描述简单的地质模型，如形状规则，起伏不大的地下地质构造都可以使用线框表示模型，例如下图2.2-1图所示:长方体由六个面组成，每个面都是由四个点，六条线组成，由于控制点是共用点，所以用八个顶点和十二条线段即可表示该长方体。 图2.2-1线框法表示长方体但是线框表示模型也存在问题，由于线框表示模型结构简单，数据量小，在表示复杂的三维形体时存在明显的不足，无法模拟出复杂的地下地质结构。首先它不能描述面信息，对地质体描述不完整；然后他可能会产生二义性或无意义的模型；而且它表示曲面体会很麻烦。由于地质建模中需要建立的模型可能会非常复杂，地质界面起伏变换较大，根本无法用线框表示。举例说明如图2.2-2(a)是一工程坝的三维地质模型，图2.2-2(b)是该模
