井间地震射线追踪正演及数值计算
地面地震高斯射线束正演
地面地震高斯射线束正演成林【摘要】The forward modeling by Gaussian beam method is essentially a seismic forward mod-eling method that combines wave equation and ray theory, which makes full use of the advanta-ges of the fast calculation of ray theory and the high accuracy of wave equation theory. In this paper, based on Gaussian beam function and programming to achieve the synthesis of seismic records, the calculation example of horizontal geological model is given, and the characteristics of Gaussian beam method, ordinary ray method and wave equation method are compared and analyzed. Through the theoretical analysis and the practical geological model test, it can be concluded that as follows. Firstly, forward modeling by Gaussian beam method is of high effi-ciency, fast calculation speed, and its calculation speed is even faster than that of the ordinary ray method in the complex model. Secondly, due to the presence of diffraction energy at the break-point, the singular region ( region of a shadow area, etc. ) does not exist in the calcula-tion of Gaussian beam method. Thirdly and lastly, the synthetic record of Gauss beam method not only reflects the kinematic characteristics of seismic waves, but also reflects the high fre-quency dynamic characteristics of the wave. The calculation results are consistent with the cal-culation results of the wave equation method.%高斯射线束正演方法是将射线理论和波动方程理论相结合的一种地震正演方法，充分利用了射线理论计算速度快、波动方程理论计算精度高的优点。
地震模型正演
地震模型正演与反演简介一、地震模型正演（seismic forward modeling）的概念如果我们已知地下的地质模型，它的地震响应如何？地震模型正演就是通过室内模拟得到地质模型对于地震波的响应。
地震模型正演包括物理模拟和数值模拟，数值模拟就是应用相应的地球物理方程和数值计算求解已知的地质模型在假定激发源的作用下的地震相应。
通常，我们针对特定的勘探区块，应用期望或实际的采集参数通过地震正演模拟野外地震采集，得到单炮记录，再通过速度分析、动校正、叠加、偏移等处理得到成像数据。
图1为Marmousi速度模型，图2为正演得到的炮集记录，图3为正演得到的叠加剖面。
图1 Marmousi模型图2正演炮集图3 正演叠加剖面二、数值模型正演方法通常，我们提到的模型正演为数值模拟的模型正演，目前常用的数值模拟地震模型正演方法包括基于射线原理的射线追踪法，以及基于波动方程的有限差分法、有限元法、积分方程法、快速傅里叶变换法和拟谱法等。
射线追踪法主要反映地震波的运动学特征，有限差分、有限元法则适合复杂地质构造的正演模拟，积分方程法涉及复杂的数学推导，快速傅里叶变换法在频率域计算得到正演数据。
三、数值模型正演的步骤数值模拟求解地震模型正演问题的步骤主要包括以下三个方面：1) 地质建模，根据研究对象和问题建立地球物理或地质模型；2) 数学建模，根据应用的物理手段和地球物理模型建立相应的数学模型；3) 模拟计算，选择正演计算方法，编写计算程序进行数值模拟计算。
四、什么是地震反演地震反演技术就是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息，从常规的地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、沙泥岩百分比、压力等地球物理信息。
反演就是由地震数据得到地质模型，进行储层、油藏研究。
地震资料反演可分为两部分：1）通过有井(绝对)、无井（相对）波阻抗反演得到波阻抗、速度数据体。
2）利用测井、测试资料结合波阻抗、速度数据进行岩性反演，得到孔隙度、渗透率、砂泥百分比、压力等物理数据。
井间地震初至波分析
3 000 m/s ,3 100 m/s ,3 200 m/s ,3 300 m/s。图 3a 和图 3b 分别为模型 2 的初至波 射线路径 和初 至时
距曲线。由图 3a 可以看出 ,离 炮点 较远的 L1 层接
收到的仍为 透射 波 ;由 于 速 度 差 异 的 增 大 ,L2 层、 L3 层 和 L4 层 接 收 到的 初 至 波 均 为来 自 L4 和 L5 反射界面的折射波 ,比模型 1 接收到 的折 射波 范围
0 引言
初至波层析 成像 是 井间 地 震 技 术 的重 要 组 成 部分 ,它 需 要 精 确 拾 取 井 间 地 震 记 录 的 初 至 时 间[1 2] 。在野外采集 的 井 间 地震 记 录 上 ,距 离 炮 点 深度最近的接 收 点 深度 上 接收 到 的地 震 记录 初 至 往往不清晰 ,不易拾取。李庆 忠形象 地将 在垂 直方 向上接收点与 激 发 点距 离 小于 井 间距 的 接收 区 称 为“牛角尖”区 ,认为在该 区地震波 场极为 复杂 ,“射 线理论已经不再适用 ,初至 也无法 准确拾 取” ,并指 出井间地震今 后 的 出路 在 于将 接 收段 布 置在 炮 点 上方或下方 ,在 垂 直 距离 上 应 错 开 一个 井 间 距[3] 。
lim ( H -
x1 → H
x1 )
1 tanβ
=
lim ( H -
x1 → H
x1 ) ·
1
- G2 sin2 Gsinα
α
=
lim ( H -
x1 → H
x1 )·
G2
1 sin2
α-
1
=
0
2 水平层状介质井间地震初至波
水平层状 介质 条 件 下的 初 至 波 比单 一 反 射 界 面条件下的 初 至 波更 为 复杂 ,在水 平 层 状 条件 下 , 初至波除了可能来自直达 波外 ,还有 可能来 自上 界 面或下界面 的 折射 波、来 自 不 同界 面 的 透射 波、多 次透射波、多次 反 射 波 以及 各 种 转 换 波等[5 6] 。 为 了分析井间地震记录初至 波的特 点 ,设计了 4 个 水 平层状介质模型 ,用基于旅行 时插值 的射线 追踪 方 法分别计算每 个模型初至波的传播 路径和走时。 对于 每 一 模 型 ,观 测 井 段 位 于 1 500 ～ 1 675 m 之 间 ,由 7 个厚度 均为 25 m 的水 平 层 L1 ～ L7 组成 ,
射线追踪井中地震VSP模型正演模拟
射线追踪井中地震VSP模型正演模拟作者：陆振贤来源：《中国科技博览》2014年第15期[摘要]在分析井中VSP地震观测系统特点的基础上，对观测到的地震波类型和特征作了阐释，分析了几种VSP模型（水平界面模型、倾斜界面模型、变偏移距模型、不同深度检波点模型）的射线追踪记录以及合成记录，利用射线追踪方法进行正演模拟，得到正演结果，并研究地震波的运动学特征。
得出一些规律：钻孔穿过地层的数量等于合成记录上上行波和下行波的交点的数量；利用P波进行射线追踪和用转换波追踪其合成记录有差别，即转换波对VSP 合成记录有影响；不同倾角的岩层对VSP上行波、下行波的走时特征和能量特征有影响；VSP 合成记录的水平分量上会出现反极性现象，这与理论相一致。
[关键词]井中VSP地震观测系统；射线追踪；正演模型；合成记录中图分类号：P315.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0001-01在国内，朱光明等（1985）发表了零偏移距VSP射线追踪模型，接着在1986年又发表了VSP非零偏移距任意界面渐进射线追踪模型；王成礼（1996）提出了垂直入射斜井VSP的正演模型；胡建平（1998）发表了变偏移距VSP射线追踪模型；卞爱飞等（2006）提出了基于体元模型的三维VSP射线追踪；笔者用射线追踪的方法对VSP模型进行正演用以研究地震波与钻井穿透地层的关系，倾斜地层对地震波的影响，转换波对VSP合成记录的影响以及VSP 合成记录的水平分量出现的反极性现象。
1 VSP的基本特征为VSP观测系统。
与地面地震相比，VSP资料信噪比高，分辨率高，波的运动学和动力学特征明显。
VSP技术可以为地面地震资料处理、解释提供精确的时深转换及速度模型，可为零相位子波分析提供支持，能可靠地识别地震反射层层位，改善地面地震资料解释效果。
2 VSP观测系统进行VSP测量时，通常将地震震源分布在地面或者地表附近，并在井中按相隔较近的距离放置检波器。
地震勘探新方法作业题
地震勘探新方法作业题01综述1、写出5种与常规地面采集（地面激发、地面接收，主频20-40Hz）不同的地震勘探新方法新技术。
VSP：地面激发、井中接收（零偏、非零偏、Walkway、三维）井间地震：井中激发、井中接收时移地震/四维地震：多次采集随钻VSP：钻头激发多波多分量：纵波、横波激发（山地地震高分辨率采集高密度采集）2、写出地震勘探中5种解释新方法。
属性分析、地质统计学、反演：叠后反演、叠前反演（EI）、AVO、裂缝预测、信息融合技术、神经网络3、写出5种地震勘探基础理论新方法。
反演理论、小波变换、神经网络、模糊聚类、图形图像学、地震波模拟（数值模拟；物理模拟）、各向异性02 VSP1、什么是VSPVSP：垂直地震剖面，是一种井中地震观测技术。
也即在地面激发、井中放置检波器接收地震信号的一种地震观测技术。
2、VSP的采集方式（VSP的采集方式是指激发点、接收点的排列特点和空间分布特征）地面多次激发，井中三分量接收，激发-检波器提升-再激发-再提升。
3、VSP分为哪几种采集方式(三种)按激发点、接收点的分布特征可以将VSP的采集方式分为①常规VSP采集；②长排列资料采集；③三维VSP与三维地震联合采集4、零偏移距VSP有哪些应用求取各种速度、识别地面地震剖面上的多次波、标定地质层位、计算井旁的Q衰减因子等。
5、偏移距（非零偏）VSP有哪些应用查明井旁的地层构造细节、其作为二维观测可以作出一小段局部地震剖面，具有很高的垂向和横向分辨率描述井旁一定距离内的构造和岩性变化。
附:VSP应用：提取准确的速度及时深关系（零偏）标定地震地质层位（零偏）多次波的识别（零偏）提取反褶积因子预测井底下反射层的深度计算吸收衰减系数提取纵横波速度比及泊松比等参数6、在VSP中，什么是上行波和下行波。
直达波是上行波还是下行波，一次反射波是上行波还是下行波向下传播到达检波器的波/来自接收点上方向下传播的波称为下行波；向上传播到达检波器的波/来自接收点下方向上传播的波称为上行波。
地下地震声波层析成像(CT)正演与反演研究
(i)
(8) 将网格节点走时初始化后， 再计算每个节点向周围传播到下一个 节点的走时，并通过比较法，找出最小走时及其入射点。 ③ 计算每个节点上的最小走时 从含有发射点的单元开始，逐步向其四周的单元扩展，计算每个单元 内任意两节点间波的旅行时间：
1 速度网格和射线网格的自动形成
(4)
走时正演计算就是求激发点到接收点的最小路径问题， 为此必须 从激发点到接收点进行射线追踪，射线追踪算法很多，经过筛选我们 采用基于惠更期原理的最短路径追踪算法， 这是目前精度较高且节约 时间的一种算法， 它的主要优点在于能稳定地计算出大差度复杂介质 分布条件下任意两点最小走时， 计算精度主要依赖于射线网格单元的 划分密度。其步骤如下： 将一个二维速度模型用矩形网格离散化， 假设每个网格就是一个 速度单元，单元内速度分布为双线性函数。利用下面的双线性函数即 可确定每一个速度单元内任何一点的速度值 V(x,z)。 V(x,z)=a0+a1x+a2z+a3xz (5) 其中的系数可由网格上的四个速度节点值{VL}和四个节点座标(xL,zL)
3
(10)
小走时的入射节点编号。 ④ 拾取各接收点的最小走时与射线路径 依照上述计算法， 求出每个射线节点上从发射点到该点的最小走 时以及射线路径， 再将接收点所对应的节点走时及其入射点编号抽取 出来，作为理论走时和射线路径，至此就完成了一个发射点的射线路 径追踪过程。 对于多个偏移距的发射点，重复 2、3、4 步骤，即可完成所有发 射点的射线追踪过程，从而取得地震声波层析正演走时数据。 3、数字模型和物理模型的地震声波射线模拟试验 图 1 是数字模型和模型的射线分布图。图 2 是物理模型和射线 分布图。背景速度、数字和物理模型分别为 5000m/s 和 3818m/s,异 常体速度分别为 4000m/s 和 335m/s。 图 1 是数字模型和模型的射线分布图 图 2 是物理模型和射线分布图 我们采用“最短路径”射线追踪方法，在层析正演中实现了对复 杂结构的射线分布模拟， 通过数字模型和物理摸型实验证实了方法的 正确性和适用能力。 该方法的主要特点是可以得到打靶法所不能得到 的绕射波走时。
射线追踪方法定位近震震源空间位置
射线追踪方法定位近震震源空间位置作者：张潜 尹耿 王玉石 林国良来源：《地震研究》2017年第02期摘要：介绍了一种基于地震波射线理论、不需要先验速度结构的定位震源空间位置的方法——射线追踪法。
该方法利用地震射线会反向汇聚到震源的几何性质，对地面介质分层，并用网格搜索反演方法计算分层速度参数，进而确定震源位置；然后逐步增加分层，重复前面的步骤，对震源位置进行校正，最终得到一个较为精确的定位结果。
通过虚拟事件对该方法进行了测试，测试结果表明，该方法理论上能够用于近震空间位置的定位；使用该方法对一个真实震侧进行定位，并和云南地震台网的定位的结果进行了比较，两者较为接近。
关键词：地震定位；无速度结构；射线理论；P波偏振中图分类号：P3153文献标识码：A文章编号：1000-0666（2017）02-0203-080引言震源空间位置的确定是地震学的经典问题——地震定位的一部分，也是地震学研究的基础。
地震定位，无论是对于地球物理学研究，如地球内部的环境构造、地震的发生机制，还是对于震后救援工作的需求，如震害范围和程度的预估、地震趋势的预测以及地震预警，都有着无法替代的重要性。
因此，地震定位的方法以及提高地震定位精度和速度的方法，一直都是地震学家的研究目标。
早期的地震定位主要是通过几何作图完成的。
Geiger（1912）根据各个观测点到时差最小化的原则，将地震波走时方程组线性化，然后通过最小二乘法来定位地震。
这也为以后使用计算机来定位地震提供了基础。
20世纪70年代后，伴随着现代计算机技术的发展，地震学家们基于Geiger的理论，给出了一系列地震地位的程序和算法（Lee，Lahr，1975；Klein，1978；Lienert et al，1986；Nelson，Vidale，1990），并根据实际应用中出现的问题，提出了相应的改进方法（Lienert et al，1986；Prugger，Gendzwill，1988）。
井间地震射线走时层析成像数值模拟
第 5 期 刘良琼等 : 井间地震射线走时层析成像数值模拟
443
比较低 ,但快速简单 ; SIR T 算法具有较高的成像 精度 ,并能明显克服个别数据误差较大所造成的 结果失真和由于射线分布不均所造成的误差集中 等缺点 。因此 , 在求解模型中 , 采用 B P T 算法重 建结果作为 SIR T 方法的迭代初值 , 加快了收敛 速度 ,并提高了分辨率 [ 4 ] 。 11211 B P T 算法 求解方程组 ( 3 ) 最简单和粗糙的离散图像重 构方法之一是反投影法 。将射线走时分配给每一 个像元 ,分配时以第 i 条射线在像元内的长度与
I m m
Sj
( q +1)
=
∑
i
a ij ( t i /
∑
j
a ij ) /
a ∑
j
ij
11212 SIR T 算法 SIR T 算法的特点是在某一轮迭代中 , 所有
像元的值 S (j q + 1) 都用前一轮的迭代结果 S (j q) 来 修正 ,其核心算法是 :
m
′ Δt i = t′ i - ti = ti ( q +1) ( q)
成像单元的波慢 ,即波速的倒数 。 假定成像单元足够小 , 则可将每个单元的 S 视为常数 ,故式 ( 1) 可写成级数形式 : ( 2) ti = ∑ a ij S j
j =1
其中 , a ij 表示第 i 条射线在第 j 个成像单元 内的长度 。 从数学角度看 ,式 ( 2) 实际上是一次线性方程 组 ,并可以写成如下矩阵式 ( 3) T = AS 方程 ( 3 ) 可能为超定的 、 正定的或欠定方程 , 这取决于网格的个数即射线总数的多少 。但在实 际工程中 ,此方程一般为超定的 ( 即射线条数一般 大于网格总个数) 。 1. 2 反演算法 经分析研究表明 ,由于 A 为一大型的稀疏矩 阵 ,给方程的求解带来了很多不便 , 故方程 ( 3 ) 不 能采用求解线性问题的算法 , 只能采用数值近似 解法 。目 前 , 在 地 震 层 析 处 理 中 , 较 常 用 的 有 B P T ( Back Projection Technique ) 算法 、 代数重建 AR T ( Algebraic Reconst ruction Technique ) 、 同时 迭 代 重 建 SIR T ( Simultaneous Iterative Recon2 st ruction Technique ) 和 最 小 二 乘 L S ( Least Square) QR 分解简称 L SQR 等 , 这些算法各有自 身的优点 。B P T 算法重建图像比较粗糙 , 分辨率
地震射线追踪法的模型研究与应用
( 6)
= arcsin (
vi+ 1, j sin i ), vi, j
( 7)
然后重复上述计算步骤 , 使射线过渡到下一个模块。 ( 2 )反射: 根据 反射定律, 入射角等于 反射角, 设反射上行射线的反射角
i
=-
i
,
( 8)
则这时射线由下行阶段转入上行阶段。由式 ( 1 ) ~ 式 ( 5) 可求出入射界面的反射点。 ( 3 )折射: 由折射首波产生条件, 只有当入射角 为第一临界角时, 才能造成折射首波沿界面滑行 , 所 以需遵守判别条件 sin
图 3 相邻模块波的传播
i
=
vi, j , vi+ 1, j
( 9)
射线开始沿界面滑行, 这时射线方程为 设有一标号为 ( i , j )的四边形模块, 射线不论是 从四边形模块的哪 2 条边射入和射出, 都由这 2 条 边的端点 坐标 ( x i, j, y i, j ) 和 ( x i, j + 1, y i, j + 1 ) 来 确定。 入射边界的斜率为 y i+ 1, j - y i, j Mi = = tan i, x i+ 1, j - x i, j ( 1) y C - yB = tan x C - xB 图 2b 绘出射线滑行方向。 ( 4 )绕射波 : 如果图 3 上的 B 点或 C 点规定为 绕射点, 则从这点射线转入上行波模式 , 射线以这点 为中心, 以规定的步进角向上面空间发出等间隔的 伞状的上行射线。 讨论上行射线是下行射线的逆过程 , 另外垂直 入射可并入继续穿行不另作描述。
[ 1]
2 数学模型
仔细分析弹性波反射、 折射和绕射射线行迹 , 根 据它们由地表震源到目的层及接收点在地层中的传 播方式, 可以把射线行程在 模块 中的传播归结为 4 种模式。 ( 1)下行射线模式: 它是从震 源出发向下传播 直达目的层的地震射线, 射线可以以任何角度在模 块中穿行 , 根椐斯奈尔定律, 在模块的边界上射线发 生转折, 但 总的原 则是自 上而 下穿 出所 经过的 模 [ 3] 块 ( 图 2a) 。 ( 2) 首波滑行震地层学中 , 地震分层的主要依据是地 震波在地层中的传播速度 , 这就是说地层可以用不 同的速度层来表示, 历来大多数地震剖面也都是这 样以层状地层速度来表示。这样的剖面只适合作垂 向分层 , 很难反映横向速度的变化。地层速度的横 向变化的数字化算法要复杂一些, 是讨论的重点。
基于Madagascar的矿山微地震正演模拟
山 西建筑SHANXJ ARCHITECTURE第40卷第6期2 2 2 1 年 3 月Vol. 60 Ne. 6Mvf. 2021・69 •文章编号:1029-6725 (2029) 96-9966-93基于Manaaascor 的矿山微地震正演模拟周项通赵晓阳杨涛(黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南郑州450003)摘要:矿山微震监测是一种新型的地球物理方法,通过分析不同复杂程度的矿井层状模型的微震波场特征，能够进一步了解微地震的传播规律。
基于开源地球物理软件Manaaascof ,结合山东菏泽某煤田地层特征,建立不同复杂程度的矿井层状模型进行正演模拟,并对得到的波场快照和地震记录进行了对比分析。
关键词：矿山5微地震5正演,Manaaascof中图分类号:P631 文献标识码：A〔概述矿山微震监测是一种新型的地球物理方法，它主要是在对岩体破裂产生的微地震事件进行捕捉和反演定位的基 础上，结合岩体力学来对岩体损伤演化的过程进行综合分析，从而指导技术人员提前采取措施，阻止灾害事故的发 生。
与传统地震勘探不同的是,矿山微震震源的空间坐标、时间、强度都是未知量，且能量较弱(里氏震级一般在-3〜1之间)，大多数微震事件的频率范围为200 He 〜1 502 He,持续时间小于Is 。
高精度的矿山微地震正演模拟是对微震事件进行准确定位的前提，通过分析不同复杂程度的矿井层状模型的微震波场特征,能够了解微地震的传播规律, 对后期的微震事件综合分析具有很好的指导意义。
Madagascrr 是一个开源、功能丰富的地球物理软件，由堪萨斯大学奥斯丁分校的Sergey Fomei 教授在2003年发起并于2005年正式发布。
该软件最大的优点就是提供了一 个很好的开发环境，使用者可以根据需求对软件中已有的成熟模块进行改进并与他人进行交流。
本文基于crr 建立不同复杂程度的矿井层状模型进行正演模拟，并对得到的波场快照和地震记录进行对比分析。
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法 ，分别是 射线 追踪 法和 波动方 程法 。波 动方程 法是地 震波 传播 过程 的全波 场模拟 ，相应 的计算 过程 比
较 复杂 ，也存在 计算 速度慢 、内存要 求高 、波场 不直 观等缺 点 ；射线追 踪法是 根据 射线理 论确定 射线 轨 迹 和波 的传 播 时间 ，这种 方法计 算 速 度 快 。该 次 研 究 中井 间 地 震 正 演 模 型 采 用 的 是 射线 追 踪 法 。 在井 间地震 数据 采集 中，利用 正演模 拟可 以帮助 井 间地 震野 外施 ＿ 丁设计 ，选取 最佳 的采集 参数 ；在实 际 地震 资料存 在 多解性 时 ，利 用 正演模 拟技术 进行 验证 ，能直 观而 有效地 解决地 震勘 探技 术 巾难 以解决 的
该次研 究 中 ，井 间地震 模 型正演 是 以射 线理 论为基 础 ，来 研究 地震 波 的运 动学 特征 ，并考 虑反射 系 数 和透射 系数 ，以雷 克子 波形成 合成 记 录。主要 是利用 试射 法进行 射线 追踪 ，在震 源点处 （ 或者 是接 收 点处 ） 以等 间隔的 出射角进 行射 线试 射 （ 出射 角扫描 ） ，然后 利用 试射 的结 果 确 定该 共 炮点 与各 个接 收 点之 间 的射 线路 径 （ 包括反 射 波射线 、透射 直达 波射 线 等 ） 。尽管 井 间地震 试 射 法射 线 追踪 有 可 能存 在 射线 收敛速 度稍 慢 的情况 ，但是 这种 方法 可 以准 确地追 踪射 线路 径 。模 型 中各 射线 是直达 波射线 ，并 且 界 面的反射 和 透射均 符合斯 奈 尔定律 。 以震 源点 为 ０ 、 接 收点为 Ｓ 、 目的层 为第 （ ｉ＝ １ ， ２ ， …， ｍ） （ ｉ 为上 行 反射 波 的 向上 传播 部 分 的层 序 号） 层 的一 条上行 反射 波射线 为例 （ 如图 １ ） ， 介绍 上行反 射波 的追 踪步骤 。
探 讨 了其 正 演 模 拟 步骤 ， 并 利用 ＶＢ语 言 编 写 了相 应 的 射 线 追 踪 正 演模 拟 程序 。利 用 编 制 的 程 序 进 行 了三 层 水 平 界 面 模 型 、 四 层 倾 斜 界 面 模 型 、 尖 灭 模 型 共 ３种模 型 的 数 值 模 拟 试 验 ， 分 析 了其 波 场 特 征 ，各 种 波 的位 置 关 系 与 理 论 的 时 距 曲线 符合 较好 验 证 了所 编 正演 程 序 的有 效 性 。
［ 作者简介］窦玉坛 （ １ ９ ８ ｌ 一 ） ，男 ，２ ０ ０ ４年中国海洋大学毕业 ，硕士 ，工程 师，现主要从事地震资料解释及储层预测方法研究工作。
第３ ５卷 第 ４期
Ｚ 一 Ｈ ｉ ＋ Ｘ ｔ ｇ ａ
窦 玉 坛 ：井 间 地 震 射 线 追 踪 正 演 及 数 值 计 算
一
。
所谓井 间地 震 （ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ — ｗｅ ｌ ｌ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ 或 ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ — ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ ）是在 井 中激 发和 接收 ，将 震 源 与检 波器 都
置入 井 中对 目标 地质 体进行 地震 波观 测 的一 种新 型 物探 方法 。 ］ 。井 间地 震 正演 模拟 目前 主要 有两 类 方
・ ７ １ ・
井ｌ
井２
ａ Ｈ Ｉ —ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｎ （ ｖ ， ＋ ｌ ｓ ｉ ｎ ￣ １
、 ｕ ，
令
一￡ 。 为初 射 角 ， 可 以利 用上 面 的一
组 公式 计算 到第 ｍ 层 。
２ ） 接 着从 上行 反 射波 射 线 的 反射 点 往 回
井 间地 震 射 线 追 踪 正 演 及 数 值 计 算
窦玉坛 （ 中国 石油 勘探开发研究院西北分院， 甘肃兰州７ ３ ０ ０ ２ ０ ）
［ 摘 要 ］ 井 间地 震 射 线 追 踪 正 演 模 拟 是 根 据 射 线 理 论 确 定 射 线 轨 迹 和 波 的传 播 时 间 的 一 种 正 演模 拟 方 法 。
［ 关 键 词 ］ 井 间地 震 ；射 线 追 踪 ；正 演模 拟 ［ 中图 分 类 号 ］ Ｐ ６ ３ １ ． ４ ４ ［ 文献标志码］Ａ ［ 文章编号］１ ０ ０ ０ —９ ７ ５ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ４— ０ ０ ７ ０— ０ ４
地震正 演 问题 直 以来 是地 震勘探 领域 的重要 研究 内容 Ｌ １ ］ 。井 间地震 技术是 重要 的开发 地震 技术 之
计 算其 向下 部分 与各 个地 层界 面 的交点 坐标 。
一 仍 一 ｅ ｆ ＋￡ Ｈ
ｘ 川一ｘ ＋ —蛰二
石 油 天然 气 学 报 （ 江 汉 石 油 学 院 学 报 ）２ ０ １ ３ 年４ 月第３ ５ 卷第４ 期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｇ ａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｊ ． Ｊ Ｐ Ｉ ）Ａ ｐ ｒ ． ２ ０ １ ３ Ｖ ｏ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． ４
问 题 。
目前 ，有关 井 间地震 正演方 法 的专 门研 究 比较少 。为此 ，笔 者探讨 了井 问地震 射线追 踪正演 模拟 步
骤 ，利用 ＶＢ语 言编 写 了相 应 的射线追 踪正 演模 拟程序 ，并通 过 ３种模 型 的数 值模 拟 试验 验证 了该方 法
的有 效性 。
１ 井 问地 震 射 线 追 踪 正 演 模拟 步骤
１ ）从 接 收点开 始 ，依 次计算 上行 反射 波一 条反射 线 中向上部 分与各 个地 层界 面的交 点坐标 。
— Ｏ ｔ ｉ — ｅ ＋ ￡ １
ｖ — ｖ
Ｈ 一 Ｚ １＋ Ｘ １ ｔ ｇ ｅ
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