南海深水区地震采集技术研究与实践

丛书序

序

前言

第1章深水区气枪震源子波模拟 1

1.1气枪震源子波模拟基本理论 1

1. 1. 1 气枪工作原理 2

1.1.2单枪子波模拟 3

1.1.3相干枪子波模拟 5

1.1.4调谐枪子波模拟 6

1.1.5两种典型理论模型 7

1.1.5气枪震源子波参数及其含义 8

1.1.5气枪阵列优选标准 10

1.2相干枪间距及沉放深度参数优选 12

1.2.1相干枪子波模拟分析 14

1.2.2不同容量相干枪最佳间距试验 15

1.2.3不同沉放深度时相干枪子波模拟试验 17

1.3平面阵列震源子波模拟及参数优选 19

1. 3. 1 单一子阵阵列 19

1. 3. 2 双子阵阵列 24

1.3.3平面组合三子阵列 30

1.3.3平面组合四子阵列 36

1.4立体阵列设计及其子波模拟分析 40

1.4.1典型立体阵列设计及其子波模拟 40

1.4.2延时激发立体三子阵列设计及其子波模拟 47

1.4.3延时激发立体四子阵列设计及其子波模拟 50

1.4.4立体阵列的方向性分析 55

1.5立体六子阵列设计及其子波模拟分析 58

1.5.1立体六子阵列设计 58

1.5.1立体六子阵初步优选 60

1.5.3平面排列与立体排列的六子阵列子波模拟对比 64

1.5.4不同沉放深度子波模拟分析 65

1.5.5不同子阵间距阵列子波模拟分析 66

1.5.6上?下层排列不同延迟激发时间子波模拟分析 68

1.5.7大容量单枪替换成相干枪子波模拟分析 70

1.5.8大容量气枪置于阵列不同位置时子波模拟分析 71

1.5.9传统整齐排列与交错排列时子波模拟分析 73

1.5.10立体六子阵列最优的排列方式 74

1.1.5小结 77

第2章三维建模和数值模拟方法 79

1.1.5 1 三维数值建模 79

1.3.3 二维剖面间插值建模 79

1.3.4 三维层位数据插值建模 82

1.4.4 .2 二维波动方程有限差分数值模拟 87

2. 2. 1 全弹性波方程 88

1.5.1 全声波方程 89

1.5.2 全波方程的伪谱解法 89

1.5.3 单程波波动方程 89

2 .3边界积分方程数值模拟 91

2 .3.1多层介质的边界积分方程 91

2.3.2 积分方程的数值离散 93

2.3.3 改进的分块高斯消去法 93

2.3.4 奇异积分的处理 95

2.3.5 人工截断边界的处理 95

2 . 3 . 6 复杂海底靶区模拟 96

2 .4边界元-体积元波动方程数值模拟 102

2. 4. 1 广义 Lipmann-Schwinger 积分方程 102

2 .4.2广义积分方程的数值离散 102

2 . 4 . 3 广义积分方程的求解 103

2 . 4 . 4 复杂海底靶区模拟 103

2 . 5三维高斯射线束数值模拟 105

2 . 5 . 1 二维高斯射线束表达式 105

2 . 5 . 2 三维高斯射线束表达式 106

2 . 5 . 3 运动学射线追踪 107

2 . 5 . 4 动力学射线追踪 107

2 . 5 . 5高斯射线束模拟地震记录合成 108

2 . 6 三维克希霍夫积分模拟 108

2 . 6 . 1 克希霍夫积分与衍射公式 108

. 6 . 2 反射波场的克希霍夫正演计算 110

第3章南海深水靶区数值模拟及照明分析 112

1.1.6 复杂海底的统计特征分析 112

1.3.5 复杂海底的定量描述 112

1.3.6 理论模型的统计特征分析 114

1.3.7 靶区模型的统计特征分析 115

3.1.4复杂海底对地震波的散射特征分析 118

3.2采集观测系统分析方法 134

1.4.5 观测系统共聚焦(CFP)分析 134

1.4.6 观测系统均衡性分析 137

1.4.7 观测系统采集脚印分析 141

1.5.4 .3复杂海底区采集观测系统分析 145

3 .3.1复杂海底对采集观测系统面元覆盖率的影响 145

3 .3.2复杂海底对采集观测系统均衡性的影响 148

2.3.6 .3.3复杂海底对观测系统采集脚印的影响 152

3 .3.4复杂海底对采集观测系统聚焦度的影响 153

3 .3.5白云凹陷崎岖海底模型的观测系统分析 157

3 .3.6琼东南盆地坡折带模型的观测系统分析 163

3 . 3 . 7 采集观测系统设计建议 166

3. 4 基于模型的照明分析 167

3 .4.1复杂海底模型地震波场传播规律分析 167

3 .4.2基于波动方程的地震波照明模拟分析 172

3 . 4 . 3基于三维高斯射线束的地震波照明模拟分析 177

3 . 4 . 4基于三维克希霍夫积分的地震波照明模拟分析 195

3 . 5南海深水靶区照明模拟分析 207

3 .5.1白云凹陷崎岖海底模型的照明模拟与观测系统分析 207

3 . 5 . 2琼东南盆地坡折带模型的照明模拟与观测系统分析 223

3 . 5 . 3 小结 235

第4章南海深水靶区地震采集观测系统设计及野外试验 236

4.1 崎岖海底靶区野外采集试验 236

4.2 陵水凹陷靶区野外采集试验 242

4.3长昌凹陷陡坡海底靶区野外采集试验 246

结束语 251

参考文献 252

《南海深水区地震采集技术研究与实践》针对南海深水区复杂地质目标地震勘探面临的科学问题,较全面地开展了地震采集基础理论研究。相对于浅水区而言,深水区的地质环境
更为复杂,具有水体较深、海底地形突变及其下伏构造复杂等特点,地震勘探采集效果受诸多因素影响。《南海深水区地震采集技术研究与实践》从地震震源子波模拟、靶区三维地质建模、物理模拟、数值模拟、照明分析等入手,经过大量的理论和实际模型试算,创新深水环境震源组合、激发技术,优选深水区地震采集参数,优化采集观测系统设计,提出了深水区新的观测系统设计方案,并在典型靶区进行了野外地震采集试验,取得了明显的地震勘探效果。

《南海深水区地震采集技术研究与实践》对于海上地震采集观测系统设计具有较高的参考价值。《南海深水区地震采集技术研究与实践》结构清晰、内容新颖、资料翔实、文字简洁、图文并茂,可读性强,可供从事海洋石油地震勘探科技人员和高等院校有关师生参考。