地震波场

摘要： 地震学是研究固体地球介质中地震波产生与传播的自然科学,也是固体地球物理学的一个分支地震学探测是地球深部结构研究不可或缺的重要技术手段,其基本思想是利用地震波场在地下介质中传播的运动学与动力学信息来获取地下介质的波速及异常特征,进而研究地球内部质的物理性质和结构特征.

摘要： 断层的自发破裂及其产生的地震波场是地震学研究的重要内容.断层几何形态和自发破裂过程中的动力学参数不同,往往会导致不同的震源破裂过程,进而对地震波场产生显著的影响.本文基于不同几何形态的断层上的自发破裂过程,通过计算研究其产生的地震波场的特征.针对弯折和分叉的断层系统,我们考察了初始成核区位置以及超剪切破裂对于地震波场的影响.结果显示,对于弯折断层,随着弯折角的增大,地震波场的峰值分布沿着弯折方向产生变化,过大的弯折角会对地震波场起抑制作用;在断层上破裂距离越长,积累的能量越大,引起的地震波场峰值也越大.对于分叉断层,角度更小的分支面具有更大的破裂优势,破裂强度更大,会引起更大的地震波场峰值.超剪切破裂将使得地震波场振幅更大,激发高频成分,在波形上能观察到明显的脉冲,同时增大永久位移.通过研究动力学破裂产生的地震波场的行为,有助于增进对地震波场特征产生原因的认识,为进一步的动力学参数反演奠定了基础.

摘要： 天府2井证实了四川盆地二叠系火山岩较发育,但其钻遇的火山岩地层岩性较复杂、且火山岩岩相具有多样化的地震反射特征,增加了火山岩地层识别及储层预测的难度。这里开展研究区火山岩的地质建模和模型正演分析研究,首先基于火山岩纵向岩性变化规律及地震波场响应分析,提出了研究区火山岩的三期喷发模式;再结合喷发模式建立了研究区典型的火山岩地质模型;最后采用波动方程数值模拟方法获得了火山岩地层的地震响应特征。综合火山岩地质模型的模拟记录和实际的地震响应特征发现,火山岩顶界由于火山岩与龙潭组地层物性差异较大呈现为中强波峰反射特征,火山岩底界由于粒玄岩与茅口组地层物性差异小呈现为断续弱反射特征,而火山岩内部由于发育爆发相的角砾熔岩呈现出丘状杂乱或断续反射特征。基于火山岩喷发模式分析建立的火山岩地质模型和基于数值模拟分析得到的火山岩地层的地震响应特征,有助于研究区后续的火山岩岩相分析与储层预测研究。

摘要： 为我国深海水中兵器甚低频声场与地震波场联合引信技术提供可行性依据,设计并研制了深海自容式三分量地震波传感系统,利用深海坐底潜标搭载在我国南海海域(布深1825 m)开展了实船目标特性感知试验.通过设置走航测线,获取了目标深海甚低频水声场与地震波场实测数据,对比分析结果表明了舰船甚低频水声场与地震波场对目标探测的贡献具有共性与差异性.水声场因包含更丰富的周期窄带信息而更具主导性,而地震波场用于检测目标近场通过时明显优于水声场,甚至存在水声场无法感知的独特谱线,对三分量地震波场的实船噪声包络解调分析亦表明其用于感知螺旋桨轴频和叶频关键特征的优势.鉴于此,联合舰船甚低频水声场与地震波场对水中兵器探测目标、抗扫、抗诱骗等具有积极作用,发展深海甚低频联合引信技术是必要且可行的.

摘要： 为了提高海量地震数据的存储和处理能力,需要采用有损压缩方法对地震数据进行高效压缩.目前常用的地震有损压缩方法主要利用了地震数据的稀疏性来实现压缩,代码实现较为复杂,实际应用需要使用者对相应的压缩方法原理具有比较好地了解.另一种压缩实现原理是利用地震数据相邻道之间的关系实现压缩,该类方法原理简单,易于理解.这里将近年最新发展的Squeeze算法应用到地震数据压缩问题中,该算法通过使用多维和多层预测模型,基于邻近点信息预测当前点波场值,然后对实际波场值和预测值之间的差异,进行自适应量化编码和熵编码实现数据的有效压缩.在地震波数值模拟算法中实现了Squeeze压缩方法,并通过二维SEG/EAGE盐丘模型合成道集数据、实际三维道集数据以及三维Marmousi正演波场数据测试Squeeze压缩效果,结果表明,Squeeze算法对于地震数据具有比较好的压缩性能,同时代码实现和使用十分方便.

摘要： 刘财,吉林大学二级教授,唐敖庆特聘教授,国家“万人计划”教学名师。主要从事复杂地震波场的正反演理论和技术及地球物理综合等研究。国土资源部应用地球物理重点实验室主任,吉林大学地质资源立体探测虚拟仿真教学中心主任。

摘要： 在地下介质模型参数已知的情况下,利用二维弹性波动方程在网格中离散化的方法来数值模拟出地震波在二维各向同性介质中的运动规律,通过地震波场正演模拟的同时可以观察到地表附近的瑞雷面波运动传播情况,通过在自由表面分离出的径向和垂直方向的质点运动曲线,可以观测并区分出初至波和瑞雷波,并得出瑞雷波传播速度、传播形式等传播特点.%In the case of the known model parameters of underground medium,seismic wave field is generated by numerical simulation for target excitation vibration in 2D isotropic media based on the 2D elastic wave equation in the grid discretization method.The Rayleigh wave propagation can be observed through seismic wave field forward modeling near the surface.Earlier wave and Rayleigh wave are observed and distinguished through isolation from free surface of the radial and vertical particle motion curve.

摘要： Accurate simulation of seismic propagation through in complex medium could provide theoretical support and basis for analyzing the data obtained from the active source detection and inversion of regional interior medium structure.Based on 2D models,we use the Finite difference method to simulate the seismic wave field propagation.The results show that the source stimulated in different medium could generate different wave characteristics,and the existence of limited water has a significant influence on the wave propagation.The wave field energy strengthen following the level increasing of the limited water,until a water depth with the energy starts to weaken,while the water depth is the optimal depth with the maximum energy.When source located on the side of the limited water,the records of stations in different sides with equal epicentral distance show obviously difference,and the wave from the land side has much more fast velocity and larger energy,and difference between the two sides is more obvious in horizontal component than that in vertical component.Consequently,we can use numerical simulation method to estimate the optimal water level and source location,and on this account we can provide theoretical support for the experiment of the air gun source stimulated in reservoirs.%准确模拟地震波在复杂介质中的传播过程,能够为分析主动源探测中获得的数据资料以及反演区域内部介质结构提供理论支持和依据.基于二维介质模型,利用有限差分法对地震波场传播过程进行数值模拟.结果表明,震源在不同介质中被激发后所产生的波场特征不同,有限水体的存在对波场传播有显著影响,随着水体水位的加深,激发产生的波场能量先增强后减弱,存在一个最佳水位深度,此时激发产生的波场能量最强.在有限水体一侧激发震源时,两侧等震中距台站的记录会有所差异,靠近陆地的一侧的波场能量更大,传播速度更快,且水平分量的差异相比垂直方向更明显.因此,可以通过数值模拟判断水库水位的最佳深度与震源的最佳沉放位置,为水库激发气枪震源实验提供理论依据.

摘要： 本文以油气勘探为研究对象，指出在目前的油气资源勘探中，碳酸盐岩缝洞，孔洞型油气藏占有重要地位。对散射体的准确定位（小断块、缝洞、裂缝等）是一项极其重要的工作，针对复杂介质条件下，开展基于惠更斯原理的复杂构造地震波场计算方法研究，首先，对半平面模型进行计算取波源为点波源，信号为一个周期的正弦波。利用惠更斯原理进行积分计算，则可算出接收点的波函数，得到的半平面模型地震记录与解波动方程方法的结果基本吻合。然后，对沉积不连续边缘绕射模型进行计算。在地下处有反射界面，在反射界面两端会产生边缘绕射。计算模型的共炮点记录和共偏移距记录，其结果与解波动方程方法的结果相符，验证了本文的方法和算法。最后，对近地表楔形模型的模拟进行计算。近地表楔形为k尺度的多层地质构造，该模型第三层中设计了一个高速的楔形体，底层有一个正断层。该多层模型的计算时间的复杂度为kn，会随层数n的增加快速增加。这种性质会对计算产生很大困难。利用剥皮法思想，可将计算的时间复杂度变为kn，满足复杂构造的计算要求。

摘要： 随着地震勘探逐步向山前带和复杂山地区展开,双复杂构造的成像越来越成为地震资料处理的重点.在地下断裂发育,尤其是存在深大断裂的区域的地震剖面上,往往存在一组或多组与地层产状相切的同相轴(本文称反向同相轴).这种现象不仅给地震资料处理带来极大困惑,同样也给地震资料解释人员带来一定的难度.由于对此现象的认识不足,因此,通常的做法就是把这种反向同相轴当做无效的干扰信息从地震剖面中剔除不进行解释.为了对此现象有清晰、合理的认识,本文根据存在此现象的实际地震资料建立合理的二维地质模型,并进行地震波场正演模拟和后续的地震处理工作.通过正演模拟结果和实际资料的对比和分析,阐述了在地震剖面上产生这种反向同相轴现象的机制.发现,这种之前被认为无效信息的反向同相轴反而是一种识别断裂带的典型标志.断裂带的识别和认识对于山前带油气成藏和天然气运移的疏导体系具有重要意义.

摘要： 地震波场数值模拟是研究复杂地区地震资料采集处理和解释的有效辅助手段,其中波动方程法能得到更为全面的波场信息,很好地保留了地震波传播的动力学特征.文章采用一阶速度一应力弹性波方程,使用更先进的交错网格,对非均匀各向同性介质P-SV波进行高阶有限差分法的声波与弹性波数值模拟.在边界条件的处理上,采用PML边界,并获得相关的波场快照与地震记录,并对弹性波场进行两种方式的波场分离,且取得良好的实验结果.有助于理解对地震波在地下介质中的传播规律,成为地震波反演的基础.

摘要： 龙门山山区地势陡峭、地表起伏剧烈,表层破碎,岩性复杂,表层结构纵、横向变化大,且地下构造复杂,地层倾角大,属典型的“双复杂”勘探区域,从而造成次生干扰严重,激发接收条件差,资料信噪比低,成像困难等.因此,迫切要求研究复杂地表复杂地下构造条件下地质建模及地震波场特征和传播规律.首先,采用多尺度复杂地表复杂构造地质一地震建模方法,建立了龙门山山前带复杂地表复杂构造地质—地震模型.其次,采用任意起伏地表(真实地表)弹性波方程的交错网格高阶有限差分法对模型进行了高精度弹性波正演模拟;建立了复杂构造实际模型数据体.根据地震波方程正演模拟结果,深入分析了全弹性波特征及传播规律,并建立了其地震波响应特征图;分析了起伏地形、复杂近地表所产生的特殊波形的机理;分析了起伏地形、复杂近地表以及复杂构造地震波响应的主要干扰波和有效波.从本质上揭示了复杂地表复杂构造条件下地震弹性波场、能量场特征及传播规律,为山前带复杂地表复杂构造地区地震采集处理解释提供了可靠指导.

摘要： 近地表具有强衰减特征的低降速带会使地震波场复杂化,尤其对高频能量的吸收衰减显著.目前,利用微测井数据进行强衰减地区近地表Q值提取成为研究热点之一.常规的质心频移法对地震子波谱有一定的假设条件,具有局限性,尤其是在强衰减条件下,存在精度不高的问题.本文根据衰减理论,推导改进了基于加权指数型子波的质心频移提取Q值方法.改进方法综合考虑了子波衰减前后的振幅谱信息,并规避了子波参数的非线性匹配过程,简化了步骤.通过模型对比了常规方法(基于Gauss谱假设)与改进方法的差异,验证了改进方法在强衰减条件下的适用性.

摘要： 随钻VSP技术是油气勘探新区获得突破,老区深入挖潜所必不可少的关键技术.在不干扰正常钻井作业的前提下,井下VSP测量工具接收地面震源激发的地震波信息,为钻井作业提供参考数据.本文介绍了随钻VSP测量系统组成及各部分功能,分析了其技术特点;利用格子法对一个非规则网格地质模型进行数值模拟,结果表明,利用校验炮时间数据可在地震剖面上有效确定钻头位置,并为下一步研究相关算法提供重要依据.

摘要： 随着我国油气藏勘探的不断深入以及勘探工区难度日益加大,单靠地震技术已无法满足当前油气藏勘探需求,本文首先采用体积分方程法，正演模拟地震波场及电磁场数据。模拟计算过程中，采用稳定型双共轭梯度法（BCGS）求解网格剖分后推导的线性方程组；将并矢格林函数分解为关于场源上下层状介质界面深度的函数，如此体积分核的计算可引入卷积算子和相关算子，通过引入快速傅里叶变换（FFT），积分核的计算得到加速，计算复杂度与矩量法（MoM）相比，大大降低。由此实现多场源多频率地震及电磁数据的快速正演模拟。基于结构相似性原理，本文提出的快速联合反演算法是一种两步最优化反演算法，其每次迭代都涉及定义的异常源空间、物性异常空间及不同物性交叉梯度函数的最优化过程；三个参数空间既相互独立又彼此具有联系性。在搜索最优解过程中涉及的目标函数的导数由内积及伴随算法给出，不涉及矩阵求逆过程；不需要正演算子，采用矩阵相乘更新地震波场及电磁场。尽管三步最优化过程不可避免增加了反演参数数量，反演消耗时间也因此增加，但多次迭代所需耗时远远小于其他需要求解病态雅可比矩阵逆过程的反演算法所需时间，特别是在大尺度油气藏勘探问题中，优势更加突出。

摘要： 地震波场数值模拟方法对理解和分析地震波的传播规律有着重要的意义,解决数值模拟中存在的频散或耗时问题是数值模拟方法研究中的重要内容之一,本文采用变阶数方法实现减少频散和耗时的目的.变阶数方法是自适应空间算子长度方法，的一种变化和推广,它以理论频散误差研究为基础,结合实际波场传播的情况进行误差计算,将原方法的应用范围由声波推广到剪切波,由理论值推广到时变值,能较准确的估计不同的速度所适用的计算阶数.在旋转交错网格弹性波动方程数值模拟中，空间网格差分会导致数值频散。VRSM基于理论研究，通过实际波场能量信息，求解频散误差，为不同的速度区间适配合理的差分计算阶数。同时，也能有效应用到横波信息。其不仅能节约计算时间，还能较好的避免旋转交错网格在低速区域较严重的频散问题。本文方法可进一步拓展到各项异性情形下。

摘要： 下扬子地区先后经历了挤压运动、抬升剥蚀、拉张运动.使得该地区出现很多零散的破碎带,逆断层发育,构造复杂.经过几期的地震勘探,得到的资料一直没有达到预期的效果.三维地震物理模型技术是认识复杂构造地震波场响应特征的有效手段.模型设计是基础。首先确定所要模拟的工区是下扬子句容地区，然后确定模拟比例为1:10000。物理模型尺寸为1M×1.2M×0.7M。地震物理模型各层速度是实际地层速度的一半，用频率为300KHz的超声波换能器作震源和接收器，三维测线布置的比例也按1︰10000。模型制作是重点。模具是用木板根据所模拟工区的等值线图雕刻而成。主要分为正模和负模，句容模型总共需要制作7个模具。然后根据事先配置好的速度材料进行浇筑，在浇筑的时候要根据周围环境的变化时时调整浇筑的速度和频率。浇筑完之后凝固一段时间，将模具与模型分开。模型制作完成之后，抽取不同方向的测线剖面与设计图对比，可以看出制作出的模型是符合设计要求的。可以为后续地震勘探提供更准确的基础数据。

摘要： 在无限域波动问题中，常将与研究区域连接的外部区域简化为无限域，如在地震波场重构问题中，在忽略外部区域次一级横向非均匀介质影响的基础上将外部区域简化成层状且向无限远处延伸的区域。高阶透射边界能高效吸收入射至人工边界波动,但其引发的一类典型的数值失稳问题-零频飘移失稳仍未得到很好解决.已有的零频飘移失稳机理还不完善,如难以解释数值模拟中观测到的飘移失稳现象.这一局部失稳现象表现为:失稳从人工边界节点开始,然后向计算区域内延拓;节点向一方向运动,而不再以其初始位置为中心振动.为此结合模态分析及Z变换,本文基于一维波动模型分析了飘移失稳机理及飘移失稳数值解增长模式与透射边界精度阶之间的关系。

摘要： 本发明公开了一种地震波传播速度获取方法、测深方法及地震波观测系统，所述系统包括多个排成直线的等间距的地震检波器以形成地震检波器组件，还包括分别靠近地震检波器组件的两个端头位置的地震波激发器；进行观测时，使两个地震波激发器同时发出地震波，每一个地震检波器均接收两地震波激发器发出的震动信号，并将震动信号转换为对应的电信号后上传至上位机，上位机接收到两个电信号后，分别从两个电信号中获取到对应的反射波信息，计算两个反射波先后到达所述地震检波器的时间，得到两个反射波到达同一个地震检波器的时间差，确定每一个地震检波器与每一个地震波激发器的距离，得到距离差，根据距离差与时间差得到反射波的传播速度。

摘要： 本发明公开了一种利用斜井直达地震波走时计算地层地震波速度的方法，该方法假设激发地震波的位置为炮点S，其二维坐标为(x

摘要： 本发明提供了一种地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，涉及地质检测的技术领域，地震波映像震源装置包括：轮毂，以及设置在轮毂转动面上的至少一个凸起块；每个凸起块对应设置有梯度件；轮毂、凸起块和梯度件组装形成轮式震源，地震波映像震源装置用于与地震波映像雷达系统的动力车配合，在动力车行进过程中提供震源来检测道路隐患。本发明提供的地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，可以通过地震波映像震源装置与地震波映像雷达系统的动力车配合，实现行进过程中的震源激发，实现快速检测的目的，进而提高了检测效率。

摘要： 本发明公开了一种地震波传播速度获取方法、测深方法及地震波观测系统，所述系统包括多个排成直线的等间距的地震检波器以形成地震检波器组件，还包括分别靠近地震检波器组件的两个端头位置的地震波激发器；进行观测时，使两个地震波激发器同时发出地震波，每一个地震检波器均接收两地震波激发器发出的震动信号，并将震动信号转换为对应的电信号后上传至上位机，上位机接收到两个电信号后，分别从两个电信号中获取到对应的反射波信息，计算两个反射波先后到达所述地震检波器的时间，得到两个反射波到达同一个地震检波器的时间差，确定每一个地震检波器与每一个地震波激发器的距离，得到距离差，根据距离差与时间差得到反射波的传播速度。

摘要： 本发明公开了一种利用斜井直达地震波走时计算地层地震波速度的方法，该方法假设激发地震波的位置为炮点S，其二维坐标为(x

摘要： 本实用新型提供了一种地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，涉及地质检测的技术领域，地震波映像震源装置包括：轮毂，以及设置在轮毂转动面上的至少一个凸起块；每个凸起块对应设置有梯度件；轮毂、凸起块和梯度件组装形成轮式震源，地震波映像震源装置用于与地震波映像雷达系统的动力车配合，在动力车行进过程中提供震源来检测道路隐患。本实用新型提供的地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，可以通过地震波映像震源装置与地震波映像雷达系统的动力车配合，实现行进过程中的震源激发，实现快速检测的目的，进而提高了检测效率。

摘要： 本实用新型提供了一种地震波接收装置及地震波映像雷达系统，涉及地质检测的技术领域，地震波接收装置包括：圆筒，设置在圆筒轴向方向的转动结构，以及设置在圆筒腔体内部中心位置处的地震波接收芯体；圆筒通过转动结构连接至地震波映像雷达系统的动力车，并在动力车带动下进行转动，以便于在动力车行进过程中通过地震波接收芯体检测地震波信号，检测地面下的地质隐患。本实用新型提供的地震波接收装置及地震波映像雷达系统，由于圆筒可以在动力车带动下进行转动，因此，使地震波接收装置可以实现在行进中接收地震波信号，有效提升了工作效率，进而能够有助于满足快速检测的要求。

摘要： 本实用新型公开了一种地震波试验仪中对地震波进行检波解调的电路,该电路包括耦合电路、检波电路和滤波比较电路，所述检波电路包括NOMS MN1、NMOS MN2、电阻R、电容C，NMOS MN1的栅极和漏极与耦合电路的一个输出端连接，NMOS MN2的栅极和漏极与耦合电路的另一个输出端连接，NMOS MN1的源极和NMOS MN2的源极通过电阻R连接至滤波比较电路的输入端，电容C一端接地另一端接滤波比较电路的输入端；其特征在于，还包括电阻R0和NMOS MN0，NMOS MN0的栅极和漏极通过电阻R0接滤波比较电路的输入端，NMOS MN0的源极接地。有益效果是：经过初检的待检包络来临的时候，电流仍然会较大，NOMS晶体管MN0会将下降的包络往下拉，增加后面滤波比较电路的电压差，有利于解调电路的调节。

摘要： 本实用新型实施例提供了一种地震波触发设备及地震波触发、检测系统。包括：锤头、锤柄；所述锤柄包括能量触发装置、传感器以及活塞；所述活塞与所述锤头固定连接，所述传感器安装在所述锤头侧，所述能量触发装置通过固定导向杆与所述活塞固定连接，所述能量触发装置通过所述固定导向杆将能量传递给所述活塞，以使所述活塞带动所述锤头做活塞运动。通过本实用新型，有效的解决击打力量出入太大问题，提高了锤击击震点的命中率，提高了使用者的安全。

摘要： 本发明提供了一种盲源地震波场的地震响应恢复与虚源道集构建方法，属于地震勘探和开发领域。能够很好地构建较高信噪比的虚源道集，从而恢复接收点间的地震响应，该方法将正向格林函数G(xA,xB,t)与逆时格林函数G(xA,xB,‑t)相加，来获得恢复后新的正向格林函数G′(xA,xB,t)，即：G′(xA,xB,t)＝{G(xA,xB,t)+G(xA,xB,‑t)}获得虚源激发的一个地震道数据，并进一步获得该虚源的一个地震道集。本发明应用于地震的预测。