面波在地震波场中的特性研究及其应用

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在石油勘探的近地表调查中,一般采用小折射、微测井、地震资料的大炮初至资料调查近地表结构,这些方法均采用折射波。众所周知,折射波存在的前提是下层介质的速度一定要大于上层介质的速度,这样才能在界面形成折射波,如果存在低速夹层和速度倒转,则利用折射波来求取表层结构难以进行。对于复杂的低信噪比地区,以及巨厚的低降速带引起的低频静校正分量的存在是地震资料静校正的难点之一。针对这些比较复杂的地质情况,利用瑞雷面波特性进行表层结构的计算,提出了一整套思路。本文就是研究如何利用瑞雷面波的特性,将其应用到石油勘探的表层调查中。 瑞雷面波是一类频率较低、能量较强的次生波,且主要沿着介质的分界面传播,其能量随着与界面距离的增加迅速衰减。瑞雷面波与反射波、折射波一样都含有地下介质的地质信息。本文从瑞雷面波的概念、波动方程、频散方程、频散特征、三层介质模型理论分析、高阶振型的正演与反演研究以及实际资料的应用等方面,说明了利用石油勘探大炮记录中的瑞雷面波和工程上的瞬态瑞雷面波勘探能够进行表层调查。 在不同地区不同情况下,通过对石油勘探地震单炮记录中瑞雷面波和瞬态瑞雷面波的提取、频散曲线的计算、频散曲线的解释以及采用改进的阻尼最小二乘法反演,确定了两套方案,即第一个方案是在有小折射资料的前提下,利用石油勘探原始大炮记录中的瑞雷面波进行表层结构调查的方法,第二个方案是在没有小折射资料的情况下,利用工程上的瞬态瑞雷面波勘探进行表层结构调查,经过实际资料的验证,两套方案还是比较可行的,有效的。
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