范廷恩余連勇楊飛龍孫 淵張苗苗王 輝

(1.中海油研究總院; 2.長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院)

斜井VSP高斯射線束正演方法*

范廷恩1余連勇1楊飛龍2孫 淵2張苗苗2王 輝2

(1.中海油研究總院; 2.長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院)

高斯射線束正演方法是一種將波動(dòng)方程和射線理論相結(jié)合的方法,適用于復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造,與常規(guī)射線正演模擬方法相比,高斯射線束正演結(jié)果不僅包含了運(yùn)動(dòng)學(xué)變化信息,并且具有較合理的動(dòng)力學(xué)變化特征,不存在盲區(qū)問題。文中針對(duì)理論和實(shí)際正、逆斷層模型,開展了斜井VSP觀測方式下的P波波場正演模擬,探討了采用斜井VSP高斯射線束正演方法模擬波場的斷層異常特征及其識(shí)別問題,結(jié)果表明該方法可有效解決因盲區(qū)造成的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息不完整及波場振幅保真問題,其運(yùn)算速度相比波動(dòng)方程有限差分法提高了100倍以上。

斜井;VSP;高斯射線束正演;斷層模型;波場模擬;斷層識(shí)別

高斯射線束正演模擬方法是一種將波動(dòng)方程[1]和射線理論相結(jié)合的方法,與常規(guī)射線法相比,這種方法不需要考慮炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的相對(duì)位置,在射線追蹤時(shí)不會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致檢波點(diǎn)不能收到地震波(只要射線條數(shù)足夠多,總會(huì)有一部分射線經(jīng)過復(fù)雜地質(zhì)體傳播到接收井點(diǎn)上),可較好地解決復(fù)雜構(gòu)造正演模擬的盲區(qū)(如臨界區(qū)、焦散區(qū)等)問題[2];同時(shí)利用頻域內(nèi)的高頻近似計(jì)算地震波的振幅,可以較合理地保持波場動(dòng)力學(xué)變化特征[3],且運(yùn)算速度較快。文中針對(duì)理論和實(shí)際正、逆斷層模型,正演了斜井VSP觀測方式下的P波波場,探討了采用斜井VSP高斯射線束正演方法模擬波場的斷層異常特征及其識(shí)別問題,同時(shí)通過與波動(dòng)方程有限差分法對(duì)比,考察了該方法的運(yùn)算效率及波場變化特征的正確性。

1 方法原理

海上勘探的鉆井工程通常是在平臺(tái)上完成的,空間有限,一般井型都是有角度的斜井或空變的斜井,因此斜井VSP觀測是海上井中地震勘探的常態(tài)。不論是二維還是三維VSP觀測,就震源和接收井的關(guān)系而言,主要有固定偏移距震源激發(fā)井下多點(diǎn)接收、變偏移距震源激發(fā)井下多點(diǎn)接收(圖1)2種觀測方式,其中變偏移距觀測資料更有利于提高VSP成像處理結(jié)果的信噪比和分辨率[4],而斜井復(fù)雜構(gòu)造模型VSP正演模擬的正確性和有效性是保證VSP采集方法設(shè)計(jì)、VSP-CDP疊加成像結(jié)果的精度和可靠性的重要手段之一,高斯射線束正演方法是在保證運(yùn)算效率情況下較為合適的算法。

圖1 斜井變偏移距VSP觀測示意圖

在斜井VSP正演模擬方法中,高斯射線束正演思想是將從震源發(fā)出的地震波看作一條條攜帶著能量的射線,射線從炮點(diǎn)出發(fā),以初始角射出,遇到地層界面時(shí)發(fā)生透射或反射傳播至接收井上。在接收井上按一定道間距安置檢波器,從震源發(fā)出的射線束入射到接收井上,在檢波器周圍有很多條射線,每條射線都攜帶著從震源而來的能量,并且在接收井上射線的能量呈高斯形態(tài)分布,在檢波器有效半寬度范圍內(nèi)的射線對(duì)檢波器所接收的地震波能量都有貢獻(xiàn),檢波點(diǎn)處的能量是有效半寬度范圍內(nèi)所有射線能量的高斯加權(quán)疊加(圖2)。高斯射線束正演模擬是基于兩點(diǎn)間的射線追蹤方法,主要包括運(yùn)動(dòng)學(xué)追蹤、動(dòng)力學(xué)追蹤與地震記錄合成。

圖2 高斯射線束原理示意圖

1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)追蹤

油箱是自卸車液壓系統(tǒng)最主要的散熱方式，因此通過增加油箱的散熱表面積可以增加液壓系統(tǒng)的散熱量，降低油液溫度。根據(jù)油箱的具體尺寸，油箱表面可增加0.64m2的肋板(圖5)。在自卸車液壓系統(tǒng)的熱力學(xué)模型中等效為將油箱表面積增加0.64m2。

式(10)中:“-”表示生成射線一側(cè)的量值;α、β分別是入射射線和出射射線與界面切線的夾角,且有

圖3 射線在直角坐標(biāo)系下的表示圖

計(jì)算空間任意點(diǎn)波的旅行時(shí),利用程函方程求解,即

5．入庫語料必須經(jīng)過深加工處理。由于當(dāng)前建立的中古漢語語料庫多沒有進(jìn)行分詞、標(biāo)注等深層加工，所以語料庫的整體使用價(jià)值難以充分體現(xiàn)。為使敦煌文獻(xiàn)的研究走向縱深，建設(shè)深加工的敦煌文獻(xiàn)語料庫十分必要。在這方面，我們可以參考南京師范大學(xué)承擔(dān)的國家社科基金重大課題“漢語史語料庫建設(shè)研究”所構(gòu)建的“信息處理用中古漢語分詞規(guī)范”的整體框架［11］，詳見圖1［12］21。

式(1)中:τ為地震波的傳播旅行時(shí);x、y、z分別為直角坐標(biāo)系下空間坐標(biāo);v為地震波傳播速度。

用特征曲線法將式(1)化為相應(yīng)的常微分方程組,即

一指過腔音調(diào)，即連接前后兩個(gè)字腔之間的過渡性腔調(diào)或音調(diào)。二指過腔的音樂材料，即劇種主調(diào)①昆曲劇種的主調(diào)，昆曲南曲是 re、do、la，昆曲北曲是 do、si、la、so、fa、mi。詳見拙著《昆曲音樂研究——周來達(dá)戲曲音樂學(xué)術(shù)論文選》中的《昆曲有主調(diào)嗎？》，北京：中央音樂學(xué)院出版社，2017年。和本唱調(diào)音階中的自然級(jí)音。三指創(chuàng)作過腔的方法。有旋律必有旋法，創(chuàng)作過腔旋律的方法，即為過腔創(chuàng)作法（下稱“過腔法”）。四指過腔法是由曲圣魏良輔首創(chuàng)的昆曲音樂思想創(chuàng)作表演技術(shù)理論的一個(gè)主要組成部分，是魏良輔“過腔接字，乃關(guān)鎖之地”說的產(chǎn)物。

1.3 地震記錄合成

設(shè)i為射線切線與z軸的夾角,j為射線的方向角(在xy平面上的投影與x軸的夾角),則有

從圖10可看出：選擇Beta(貝塔分布)曲線計(jì)算結(jié)果為1.568起/a、選擇Weibull(韋伯分布)曲線計(jì)算結(jié)果為1.806起/a、選擇Lognormal(對(duì)數(shù)正態(tài)分布)曲線計(jì)算結(jié)果為1.933起/a、選擇Gumbel(min)(極小值)曲線計(jì)算結(jié)果為1.553起/a、選擇Gumbel(max)(極小值)曲線計(jì)算結(jié)果為1.709起/a、選擇Normal(正態(tài)分布)曲線的計(jì)算結(jié)果為1.648起/a，已知實(shí)際上2016年的碰撞事故6起，計(jì)算與實(shí)際碰撞事故數(shù)的差值并比較可以得出，選擇運(yùn)用Lognormal(對(duì)數(shù)正態(tài)分布)曲線所進(jìn)行的運(yùn)算結(jié)果與實(shí)際最為接近。

在二維介質(zhì)中,v與y軸無關(guān),假設(shè)初始射線在y軸方向無分量,則式(4)可化為

使用龍格-庫塔法求解一階常微分方程組式(5),便可以得到射線路徑上各點(diǎn)的坐標(biāo)值以及到達(dá)檢波點(diǎn)的射線時(shí)間。

在多層介質(zhì)情況下,需要先確定射線到達(dá)界面的位置,即射線與界面交點(diǎn)的坐標(biāo);然后確定射線到達(dá)界面后傳播的方向,即反射、透射射線的方向。

1.2 動(dòng)力學(xué)追蹤

高斯射線束是波動(dòng)方程沿射線附近的高頻近似解,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)追蹤可以獲得其中心射線,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行高斯束動(dòng)力學(xué)追蹤,即求得波沿射線傳播而變化的2個(gè)函數(shù)值p、q。函數(shù)值p、q在高斯射線束中起著非常重要的作用,它們決定了高斯射線束能量的分布狀態(tài),也表征了沿射線傳播方向的高頻地震波場動(dòng)力學(xué)特征。

地震波從震源發(fā)出,震源的位置記為S0,地震波傳播一段時(shí)間經(jīng)過的距離為s,在二維射線坐標(biāo)系下,則有

式(6)中:n為相鄰射線上的點(diǎn)到中心射線的垂直距離。根據(jù)射線在直角坐標(biāo)系下的關(guān)系,可知

選用Gabor子波作為震源函數(shù),即

選取兩組互相獨(dú)立的初始條件,即

在邊界處滿足以下邊界條件[7]:

高斯束運(yùn)動(dòng)學(xué)追蹤[5-6]即求解從震源發(fā)出的所有射線經(jīng)過地層反射、透射后到達(dá)接收井的射線路徑和旅行時(shí),它依賴于中心射線的傳播路徑,圖3為射線在直角坐標(biāo)系下的表示。

式(11)中:Dn為界面曲率;K2和ˉK2分別為界面兩側(cè)的拉梅系數(shù);S1和H分別為公式推導(dǎo)中的中間變量。

繼而可以得到高斯射線束波包的近似表達(dá)式為

高校思政實(shí)踐課旨在實(shí)踐中服務(wù)學(xué)生的成長與成才。大致流程如下:以實(shí)踐教學(xué)班級(jí)為主要目標(biāo)，以一個(gè)完整學(xué)期作為朋輩導(dǎo)師的服務(wù)期限，在高年級(jí)學(xué)生中精心選拔出一批優(yōu)秀分子作為儲(chǔ)備導(dǎo)師，并在實(shí)踐課前給予針對(duì)性的培訓(xùn)，而后將其以“課程導(dǎo)師”的身份配備給每個(gè)教學(xué)班級(jí)，從思路拓展、實(shí)踐規(guī)劃、資源整合、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、條件保障、技能學(xué)習(xí)和提升、實(shí)踐過程監(jiān)控和調(diào)整、實(shí)踐總結(jié)與展望等方面進(jìn)行引導(dǎo)和幫扶，從而實(shí)現(xiàn)共同成長的目的。

從而可以求得復(fù)數(shù)解

式(13)中:ε對(duì)高斯射線束具有重要意義,它決定了射線束的波前曲率K(s)和有效半寬度L(s)。在此采用Weber對(duì)ε的探討值[8],即

式(14)中:i為復(fù)數(shù)單位,R為檢波點(diǎn),這種選擇使得射線束在終點(diǎn)具有最小的半寬度,對(duì)計(jì)算有利。

企業(yè)獨(dú)特、稀有的能力能夠?yàn)槠髽I(yè)發(fā)展帶來競爭優(yōu)勢，這一觀點(diǎn)目前被多數(shù)學(xué)者所認(rèn)同。其中蘊(yùn)含的企業(yè)能力的思想早在斯密的企業(yè)分工理論中已有萌芽，馬歇爾的企業(yè)內(nèi)部成長理論更是明確地指出，“企業(yè)內(nèi)部各職能部門之間、企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)之間存在著差異分工，這種分工源于其各自不同的知識(shí)和技能等能力”。而后，潘羅斯在《企業(yè)成長論》一書中指出，企業(yè)是個(gè)具有不同用途、隨時(shí)間推移并由一系列管理決策決定的生產(chǎn)性資源的集合體，而決策能力是企業(yè)自有的一種典型能力，因而企業(yè)能力是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

繼而可以得到每條中心射線到達(dá)檢波點(diǎn)R的振幅表達(dá)式為

將到達(dá)檢波點(diǎn)R的所有高斯射線束進(jìn)行疊加,獲得每個(gè)檢波點(diǎn)處的合成記錄,其時(shí)間域波場的離散表達(dá)形式為

式(2)中:Px、Py、Pz為慢度矢量P在直角坐標(biāo)系下x、y、z方向上的分量。設(shè)cosα、cosβ、cosγ分別為射線在x、y、z坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的方向余弦,則有

中山醫(yī)院多學(xué)科繼續(xù)教育通過四種形式開展。一是通過教學(xué)查房來實(shí)現(xiàn)年輕醫(yī)生培養(yǎng)和繼續(xù)教育；二是開展學(xué)術(shù)講座、國際、國內(nèi)學(xué)習(xí)班；三是參與國際、國內(nèi)多中心臨床研究；四是自主研發(fā)、設(shè)計(jì)臨床研究，制定基礎(chǔ)研究課題。

地震記錄合成[9-10]是在運(yùn)動(dòng)學(xué)追蹤和動(dòng)力學(xué)追蹤完成之后進(jìn)行的,得到每條中心射線到達(dá)檢波點(diǎn)的振幅之后即可采用時(shí)間域高斯波包法[11]求取每個(gè)檢波點(diǎn)處的能量。

由式(7)可得p、q在直角坐標(biāo)系下的關(guān)系為

2）變更處理：作為管理系統(tǒng)的核心功能，變更處理可對(duì)2層圖斑在四周、面積和權(quán)屬等屬性上的差異性進(jìn)行判斷與分析。差異存在的情況下，系統(tǒng)將發(fā)生變更的圖斑自動(dòng)識(shí)別出來，通過空間相交分析確定出變更前的圖斑。經(jīng)自動(dòng)分割與合并后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用現(xiàn)狀圖的更新，整個(gè)變更處理流程完成。

式(16)中:fm、η和ε是3個(gè)自由選擇參數(shù),參數(shù)ε控制相對(duì)于主頻fm的高斯包絡(luò)寬度。

進(jìn)埔站#1、#2、#3接地變和#1、#2站用變保護(hù)裝置統(tǒng)一使用351F，351F為由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式保護(hù)、測控一體化裝置，實(shí)現(xiàn)饋電線路的保護(hù)，完成遙測、遙信、遙控、遙脈等運(yùn)動(dòng)功能。351F采用標(biāo)準(zhǔn)6U（半層）機(jī)箱，由交流（WB511）、電源（WB560）、CPU（WB520）、操作（WB540）等4個(gè)插件

利用龍格-庫塔法對(duì)一階微分方程組式(8)進(jìn)行求解,可得到線性獨(dú)立的兩組解

除了時(shí)裝，這類初創(chuàng)公司還通過應(yīng)用軟件提供各種產(chǎn)品，從房屋、自行車和汽車等交通工具到相機(jī)和高端手機(jī)等電子消費(fèi)品，租賃產(chǎn)品無所不包?！盎ㄉ?000元的年租金，芝麻信用就可以讓你租用一年的最新款蘋果手機(jī)。”微微介紹說，她當(dāng)然不會(huì)放過這個(gè)機(jī)會(huì)。

式(17)中:A(R)為射線傳播至檢波點(diǎn)R的振幅;φ為與入射角φ有關(guān)的疊加權(quán)系數(shù);θ和G分別為波場位移相位因子的虛部和實(shí)部;τ為傳播時(shí)間。

式(15)中:A0為炮點(diǎn)振幅值;N為射線到達(dá)檢波點(diǎn)R時(shí)穿過地層數(shù);Ri為第i個(gè)界面的反射或透射系數(shù); αi、βi為第i個(gè)界面處的入射角與透射角;ρi(R)、vi(R)分別為射線穿過第i個(gè)界面前的地層密度與速度,分別為射線穿過第i個(gè)界面后的地層密度與速度?？梢?與常規(guī)射線法相比,VSP高斯束射線正演方法較好地考慮了波傳播過程中的振幅能量變化。

式(18)中:φ為從震源發(fā)出射線的入射角;φ0和φN分別為起始入射角和終止入射角;g(R,φ)為高斯波包;Δφ為入射角的間隔。

由此可見,波包g(R,φ)從震源以入射角φ發(fā)出,將各個(gè)角度上的有效振幅值疊加起來,就可以得到某一道、某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的位移振幅U(R,τ);這樣,從第一道到最后一道,從第一個(gè)采樣點(diǎn)到最后一個(gè)采樣點(diǎn),按照上述方法求出所有U(R,τ),最終構(gòu)成一個(gè)二維剖面。

2 方法驗(yàn)證

2.1 斷層識(shí)別

我無暇細(xì)想，按了下車鈴，站起身拿下行李架上的書包和袋子，書包掛上左肩、左手提著袋子，然后往前走了一步，停下。

斜井VSP高斯射線束正演方法可用于井旁斷層模型的波場模擬,它可以克服常規(guī)射線法的盲區(qū)問題,同時(shí)能獲得較合理的動(dòng)力學(xué)變化特征。為了驗(yàn)證其特點(diǎn),選擇較復(fù)雜的逆斷層地質(zhì)模型進(jìn)行試算,如圖4所示,逆斷層斷距為85m,井中接收道數(shù)為50道,深度從20m開始,道間距為20m。

社區(qū)教育的短板是缺乏相應(yīng)的專業(yè)教育人才，更多的教育人才流向?qū)W校和相關(guān)教育團(tuán)體。社區(qū)在家長教育過程中，沒有專門的課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)、課程開發(fā)流程不規(guī)范、課程目標(biāo)不夠明確、課程實(shí)施過程中存在種種問題、沒有科學(xué)規(guī)范的課程評(píng)價(jià)體系，這些直接影響了家長教育的延續(xù)性和有效性。隨著數(shù)字化時(shí)代的來臨，社區(qū)基于移動(dòng)終端的家長教育開展更是少見，導(dǎo)致這種情況的主因就是信息化人才并不直接流向社區(qū)。因此教育資源的數(shù)量、質(zhì)量、形式等不能滿足居民的學(xué)習(xí)需求，資源應(yīng)用推廣的宣傳力度不夠，資源提供方提供的應(yīng)用支持服務(wù)與居民的數(shù)字化學(xué)習(xí)意愿有較大的差距。

圖4 用于驗(yàn)證斜井VSP高斯射線束正演方法特點(diǎn)的逆斷層地質(zhì)模型

圖5為上述逆斷層地質(zhì)模型斜井VSP高斯射線束正演的射線路徑,可見圖中逆斷層的逆掩部分和斷面仍有射線經(jīng)過,且發(fā)生反射和透射,不存在盲區(qū)和奇異區(qū),表明只要射線能到達(dá)接收點(diǎn),就可以接收到來自這些特殊界面的反射波場,這是高斯射線束法的優(yōu)點(diǎn)。

圖5 圖4所示逆斷層模型斜井VSP高斯射線束正演射線路徑

圖6為該逆斷層模型斜井VSP高斯射線束正演得到的單炮記錄,可見逆斷層的上行反射波場特征在地震記錄上表現(xiàn)為不連續(xù)的同相軸,較為復(fù)雜,波組具有明顯的動(dòng)力學(xué)變化特征。圖6中①～⑦分別為地震波在圖5中①～⑦地層界面和逆斷面上產(chǎn)生的上行反射波組,其中波組⑥為第二個(gè)逆斷面的反射,由于炮檢位置關(guān)系,使得在第一個(gè)逆斷面上產(chǎn)生的波不能達(dá)到接收井上,但有一部分射線穿過第一個(gè)逆斷面入射到界面②和⑤上,分別產(chǎn)生上行的反射波,波組特征如地震記錄上的②和⑤。通過比較波組④和⑤的特征,可以清楚地看到地震波由于穿過第一個(gè)逆斷面使得同一套地層的記錄特征產(chǎn)生時(shí)差。波組②、③、⑤和⑦分別為逆斷層下降盤的反射,且靠近逆掩斷面附近,通過高斯射線束正演仍能識(shí)別到反射波組,常規(guī)射線法正演是做不到這點(diǎn)的,有盲區(qū)。

圖6 圖4所示逆斷層模型斜井VSP高斯射線束正演單炮記錄

2.2 方法效率測試

常規(guī)射線法正演模擬速度較快,但其不考慮波場的動(dòng)力學(xué)特征;波動(dòng)方程有限差分法[12]具有動(dòng)力學(xué)特征,但其運(yùn)算速度較慢;而斜井VSP高斯射線束正演方法既考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)變化特征又考慮動(dòng)力學(xué)變化特征,且運(yùn)算速度很快。圖7為用于方法效率比較測試的正斷層地質(zhì)模型。圖8為該模型不同正演方法的單炮記錄對(duì)比,在地震記錄圖上,波動(dòng)方程有限差分法與斜井VSP高斯射線束正演法獲得的單炮記錄形態(tài)基本一致,都具有振幅能量變化的特點(diǎn),但就斷層和初至波特征而言,兩者有差異,斜井VSP高斯射線束正演的單炮記錄其運(yùn)動(dòng)學(xué)特征表現(xiàn)得更清晰,具有較好的時(shí)效性。由表1可知,在相同運(yùn)行環(huán)境下,斜井VSP高斯射線束正演方法的計(jì)算速度要比波動(dòng)方程有限差分法快100倍以上。

圖7 用于方法效率對(duì)比測試的正斷層地質(zhì)模型

圖8 圖7所示正斷層模型正演單炮記錄

表1 圖7所示正斷層模型不同正演方法的單炮正演時(shí)間

2.3 實(shí)際資料驗(yàn)證

圖9 用測井資料和地震剖面解釋結(jié)果建立的Q地區(qū)地質(zhì)模型

圖10 Q地區(qū)地質(zhì)模型上行P波波場單炮記錄

選擇Q地區(qū)實(shí)際VSP單炮記錄和斜井VSP高斯射線束正演模擬的單炮記錄進(jìn)行比較,接收井段為700～890m,檢波點(diǎn)間距為5m,40道接收。圖9為以Q地區(qū)測井資料和地震剖面解釋結(jié)果建立的地質(zhì)模型,在目的層段發(fā)育一正斷層。圖10a為在該觀測系統(tǒng)下實(shí)測的VSP上行P波波場單炮記錄,圖10b為應(yīng)用斜井VSP高斯射線束正演模擬的上行P波波場單炮記錄。對(duì)比分析可見,實(shí)際上行P波波場和斜井VSP高斯射線束正演模擬的上行P波波場吻合較好,其運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征基本一致,且正演模擬的斷點(diǎn)波組特征更加清晰可辨,為采集設(shè)計(jì)和波場成像提供了可靠的依據(jù),進(jìn)一步說明了斜井VSP高斯射線束正演方法的有效性。

3 結(jié)論

理論分析和實(shí)際資料應(yīng)用表明,對(duì)于存在正、逆斷層的復(fù)雜構(gòu)造,使用斜井VSP高斯射線束正演法可以有效地模擬地震波場特征,其結(jié)果不僅包含了運(yùn)動(dòng)學(xué)變化信息,而且具有較合理的動(dòng)力學(xué)變化特征和較高的分辨率。同時(shí),與波動(dòng)方程有限差分法相比,斜井VSP高斯射線束正演法運(yùn)算速度快,具有較好的時(shí)效性,在斜井VSP采集設(shè)計(jì)和波場成像中具有較高的實(shí)用價(jià)值。

[1]郭軍,沈章洪.基于波動(dòng)方程正演的傾斜地層VSP走時(shí)差異分析[J].中國海上油氣,2014,26(2):20-23.

[2]李瑞忠,楊長春,陳輝國.高斯射線束方法及應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2006,21(3):739-745.

[3]王志亮,周濱,高祁,等.高斯射線束偏移技術(shù)在渤海LD16-17區(qū)的應(yīng)用[J].中國海上油氣,2011,23(5):307-308.

[4]RAIKES S A,WHITE R E.Measurements of earth attenuation from down hole andsurfaceseismic recordings[J].Geophysical Prospecting,1984,32(5):892-919.

[5]孫成禹,張文穎,倪長寬,等.能量約束下的高斯射線束法地震波場正演[J].石油地球物理勘探,2011,46(6):856-861.

[6]李強(qiáng),白超英.復(fù)雜介質(zhì)中地震波前及射線追蹤綜述[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2012,27(1):92-104.

[7]CERVENY V,POPOV M M,PSENCIK I.Computation of wave fields in inhomogeneousmedia-Gaussian beam approach[J].Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society,1982,70: 109-128.

[8]WEBER M.Application of the Gaussian beammethod in refractionseismology-Urach revisited[J].Geophysical Journal, 1988,92(1):25-31.

[9]鄧飛,王美平,周杲,等.高斯射線束法地震記錄合成系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2006,25(6):93-97.

[10]CERVENY V.Synthetic body waveseismograms for laterally varying layeredstructures by the Gaussian beammethod[J]. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society,1983, 73(2):389-426.

[11]李輝,馮波,王華忠.波場模擬的高斯波包疊加方法[J].石油物探,2012,51(4):327-337.

[12]王志美,暢永剛.射線追蹤與波動(dòng)方程正演模擬方法對(duì)比研究[J].科技資訊,2007(12):47-49.

Amethod of Gaussian beam forwardmodeling in deviated-well VSP

Fan Tingen1Yu Lianyong1Yang Feilong2Sun Yuan2Zhang Miaomiao2WangHui2
(1.CNOOC Research Institute,Beijing,100027; 2.School of Geology Engineering and Geomatics, Chang’an University,Xi’an,710054)

Gaussian beam forwardmodeling is amethod to combine the wave equation with the ray theory,andsuitable for complex geologicalstructures.In contrast to the conventional ray forwardmodeling,Gaussian beam forwardmodeling will obtain the results that contain both information of kinematic changes andmore reasonable characteristics of dynamic changes and have no blind-areaproblem.For the theoretical and actualmodels of normal and reverse faults,a forwardmodeling in P wave field was conducted in deviated-well VSP, and the abnormal characteristics of faults and their identification in Gaussian beam forwardmodeling were discussed.The results have indicated that thismethodma effectivelysolve theproblemssuch as incompleteness of kinematic information due to blind areas and amplitude fidelity in wave field, and that its computationspeed increased by over 100 times of that of finite difference forwardmodeling with wave equation.

deviated well;VSP;Gaussian beam forwardmodeling;faultmodel;wave fieldmodeling;fault identification

2013-11-26改回日期:2014-03-18

(編輯:馮 娜)

*“十二五”國家科技重大專項(xiàng)“海上開發(fā)地震關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究(編號(hào):2011ZX05024-001)”部分研究成果。

范廷恩,男,高級(jí)工程師,1997年畢業(yè)于原長春科技大學(xué),獲應(yīng)用地球物理專業(yè)學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)主要從事油氣地震地質(zhì)綜合科研及管理工作。地址:北京市東城區(qū)東直門外小街6號(hào)(郵編:100027)。E-mail:fante@cnooc.com.cn。