高斯射线束法地震记录合成系统的研究与开发.pdfVIP

维普资讯 第25卷 第6期 大庆石油地质与开发 P．G．0．D+D． 2006年 l2月 ·93· 文章编号：1000—3754 (2006)06-0093-05 高斯射线束法地震记录合成系统的研究与开发 邓 飞’，王美平 ，周 果 ，周熙襄’ (1．成都理T大学 信息上程学院，四J 成都 610059；2．阿南交通犬学 计算机科学学院，四川成都 61003I) 摘要：高斯射线束法是一种快速的地震记录合成方法，通过该方法合成的波场记录不仅能反映波的运 动学特征，也能反映高频动力学特征。该方法将波动方程和射线理论紧密结合起来，通过运动学射线 追踪获取射线轨迹，通过动力学追踪来获取 中心射线附近的高频能量分布，因而既能反映波的运动学 特征，又能表现渡的动力学特点，并且具有运算速度快、精度高等优点。介绍了高斯射线束的基本原 理，对基于高斯射线地震记录合成软件的研发进行了系统论述，重点介绍了模型编辑、运动学射线追 踪、动力学射线追踪和地震记录合成等重要模块的实现方法，通过几个地质模型合成记录的算例，说 明了高斯射线束法对复杂地层模型和奇异区域都具有较好的效果，是一种高效实用的地震记录合成方 一 法 。 ‘ 关 键 词：高斯射线束；模型编辑；射线追踪；地震记录合成 中图分类号：P631、4 43 文献标识码：A 地震记录的数字模拟在地震资料采集部署、处理 制，第一代高斯射线束软件并不能很好地满足实际生 和解释中都具有重要地位，是地震勘探的一个重要工 产的需要。没有方便快捷的模型编辑工具，也没有其 具。目前应用于地震记录合成的方法主要有： (1) 他配套辅助功能，更重要的是仅能处理水平地表和较 射线追踪法，(2)基于波动方程的有限差分和有限 简单的地层模型，因此长期以来高斯射线束这一优秀 元方法，(3)高斯射线束法 0。射线追踪方法算法 的正演算法并没有广泛地应用于生产实践。鉴于此作 简单，而且运算速度快，但主要反映地震波的运动学 者在研究高斯射线束理论的基础上，对原有算法进行 特征，不能很好地表现动力学特征，且存在阴影区等 了优化，并使用 目前流行的跨平台开发工具 Qt，实 缺陷。有限差分和有限元方法能够给出地震波传播的 现了多操作系统平台下的高斯射线束地震记录合成软 详细过程，记录丰富的波场信息，包括初至波、绕射 件。该软件提供了灵活的模型编辑工具，使用了快 波、折射波、面波和转换波等，但算法复杂，计算工 速、稳定的射线追踪算法，软件运行速度更快，合 作量大，运算速度慢。 成记录的精度更高。目前该软件已经集成到地震资 高斯射线束法是一种将波动方程和射线理论相结 料采集质量监控及评价系统中，并取得了良好的效 合的方法，该方法首先利用普通射线追踪的方法进行 果 运动学追踪，获取射线路径和运动学特征；然后利用 高斯射线束进行动力学追踪，计算出动力学特征；最 1 高斯射线束原理及软件开发特 后将接收点附近的有效高斯射线束叠加起来形成最终 高斯射线束法合成地震记录的3个主要步骤是： 的合成记录。由于高斯射线束法同时考虑了波的动力 学和运动学特征，并且无需两点试射追踪，因而运算 运动学射线追踪、动力学射线追踪和高斯射线束地震 速度快 、精度高，对临界区、阴影区都有较好的效 记录合成。然而作为完善的软件系统，不仅要实现算 果。