资源描述：
《地球物理正反演方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、地球物理正反演方法参考文献：1.聂勋碧等.有限元一虚谱法混合法正演模拟.八十年代中国地球物理学进展，学术书刊出版社，1989,502~5102.ShtivelmanV.Ahybridmethodforwavefieldcomputation.Geophysical,1984,32(2):236~5103.王山山等.混合法双程无反射波动方程偏移.石油地球物理勘探，1993,28(5):536~5424.郭华，马瑞杰；二维弹性波动方程组在频率域中的正演算法[J]；长春科技大学学报；1997年03期正演模拟在地球物理勘探研究中，根据地质体的形状、产状和物性数据，通过构造数学模型计算得到其
2、理论值（数学模拟），或通过构造实体模型来观测模型所产生的地球物理效应的数值（物理模拟）叫做正演模拟。在地球物理资料解释过程中，常常利用正演模拟结果与实际地球物理勘探资料进行比较，不断修正模型，使模拟结果与实际资料尽可能地接近，进而使解释结果更接近客观实际。这种比较的过程也叫做选择法。正演模拟又称物探数据处理,利用计算机对地球物理勘探野外采集的原始数据进行整理、运算、分析、...正演模拟根据多层介质各层的厚度与电阻率，绘制电测深模拟曲线。正演模拟通过数字滤波过程实现。地震波场正演模拟方法的研究在近十几年中取得了很大进展，出现了众多的正演方法。正演模拟方法在地震资料和数字处理中有广泛的
3、应用，如各种波场迭代计算型反演、AVO特性研究、多波多分量资料分析等方面都需要进行正演模拟计算。同时兼顾计算速度、精度等因素而又实用的正演方法是正演研究面临的重要问题之一。特别是对于大量使用正演计算的处理方法，这个问题显得更加突出。因此,研究者非常重视提高正演算法综合性能的研究，混合型算法的不断推出证实了这一点。混合算法的实质是将计算速度和计算精度方面有优势的方法有机地结合为一种新算法。也就是说，这种新方法可以吸收不同方法的优点，克服它们的不足，使其整体综合指标有所提高，具有更强的实用性，以满足各类研究的需要。有限元法和虚谱法相结合而形成的混合算法已被成功地应用于声波方程的正演模拟
4、和偏移问题。但该方法尚未用于弹性波的波场计算。弹性介质条件下的波动现象比声波近似情况要复杂。弹性波正演研究是人们正确认识弹性介质中各种不同类型波动的特征，并进行岩性研究及多波多分量地震资料解释的重要工具。本文将有限元一虚谱混合型算法用于弹性波的正演计算，目的是为弹性波正演计算提供一种新的实用方法。文章在简述了弹性波混合型正演模拟算法的基本原理之后，给出了该算法的计算公式。通过对点震源情况下理论模型的试算，得到了正确的计算结果，证明该方法是可行的。方法原理当介质为均匀各向同性介质时,二维弹性波的基本方程为∂2u∂t2=Vp2∂2u∂x2+Vs2∂2u∂z2+α∂2w∂x∂z∂2w∂t
5、2=Vp2∂2w∂z2+Vs2∂2w∂x2+α∂2w∂x∂z其中:u、w分别为水平和垂直位移分量;α=Vp2-Vs2。Vp、Vs分别表示纵、横波速度。经由混合型算法公式得ut+∆t=2ut-ut-∆t+∆t2M-1(F1-Vs2[K]u)wt+∆t=2wt-wt-∆t+∆t2M-1(F2-Vp2[K]w)其中心为时间采样间隔。上式构成了弹性波场的正演递推计算公式。试算结果图1是均匀介质中点震源的正演时间切片图,时间t=0.14s,介质的纵波和横波速度分别为Vp=3.8km/s,Vs=2.4km/s。垂直方向(z方向)的空间采样间隔△z=5m,水平方向(x方向)的空间采样间隔△x=1
6、5m,时间采样间隔△t=0.002s。在正演计算过程中,采用了无反射的吸收边界条件。震源为垂直集中力,位于介质中心处。在水平和垂直位移分量中均出现了纵波和横波,其中外圈是纵波,内圈为横波。由图1可以看出,混合法正演结果中波的传播时间、振幅特征及波型都是正确的。图3是图2所示模型的正演共炮点地表地震记录。震源采用垂直集中力方式,空间和时间采样间隔与图1中相同。在图3中可看到来自介质分界面上的反射纵波(PP波)、反射横波(SS波)和转换波(PS波)。在垂直分量中,PP波的振幅很强,且炮检距较大时出现PS波和SS波;在水平分量中,PS波和SS波的振幅强,PP波振幅弱,源点两边的振幅极性相
7、反。各类波的到达时间、振幅特征都是正确的,正演结果的精度较高。上述提出的方法是弹性波正演模拟的一种新算法。通过对试算结果的分析可知,该方法的正演结果正确,精度较高;保持了声波混洽法内存占用量少、计算效率高的优点。以二维指数型椭圆自相关函数为例进行了若干二维随机介质模型的正演模拟。结果显示，这些随机介质模型能够灵活地描述实际介质,通过选择合适的自相关函数及少量参数(自相关长度、扰动标准差等)，产生能描述实际介质在小尺度上非均匀特征的随机介质模型，如各向同性、各向异性或层
