弹性介质中球面波AVO的分析.pdfVIP

·764· 中国地球物理2011 20 地震波传播与成像探查 弹性介质中的球面波AVO分析 AVO ElasticMedia Wave in Spherical Analysis 李胜军+高建虎 Li GaoJianhu Shengjun 中石油勘探开发研究院西北分院 兰州730020 1．引言 确的Zoeppfitz方程也是用平面波对现实世界的一个近似…。研究结果表明，在近临界角处柱面波模拟结果 相对于平面波模拟结果更接近于实际地震数据。本次研究借用HaSse 2006 对球面波进行一个柱面近似【2J， 研究了第1类AVO的反射P波反射系数变化趋势，分析了球面波的AVO响应特征，并总结了球面波形成 机理与平面波形成机理的差异。 2．球面波AVO理论基础 弹性介质分界面的平面波反射和透射系数是根据Zoeppritz方程计算的。对于球面波，其表达式可以看 成是平面波的一个积分，如果界面是水平的、各项同性的，或者至少是横向各向同性的，这时可假定柱对 函数的PP波反射的表达式， m n 矽月 Ai De-1“【RPP笔Jo topr e’“曾¨“’dP 1 州 S 这里矽％为反射P波的为函数，P为水平慢度，A为常数，∞表示频率，t为时间，掌为上层介质中与 垂直慢度，山为零阶贝塞尔函数。根据位移方程和方程 1 给定的反射P波位函数可进一步计算出质点的位 移U，再根据由Zoeppritz方程计算的质点位移反射系数可计算出弹性界面的反射系数。 3．算例分析 我们以一个实际的第一类AVO两层含气砂岩油藏模型为研究对剩引，界面深度从浅到深变化，从球面 可以看出，基于平面波的Zoeppritz方程计算的反射系数，在临界角处都产生～个突变，相位在小于临界角 时为负相位，超临界角后，逐渐变为负相位。而球面波AVO反射系数在临界角附近变化相对平缓，随着 界面深度逐渐增加，球面波AVO曲线也逐渐接近平面波AVO趋势，球面波的相位也有同样趋势，随着界 面深度的变化，相位逐渐接近于平面波相位曲线。这主要是由于在临界角处首波出现引起的变化，而平面 波只是球面波高频近似，它的菲涅尔带收缩为一个点，临界角处反射系数的梯度相对较高。球面波AVO 不仅是入射角的函数，而且与界面深度，波的传播距离有一点关系，由于实际地震震源激发的是球面波， 因此，对于浅层大偏移距的AVO现象球面波AVO描述的较基于平面波Zoeppfitz描述的精确。 4．结论 通过对球面波AVO随深度的变化与平面波AVO的对比分析，得出，基于平面波理论的反射系数只与 弹性界面两侧的纵横波速度与密度有关，而基于球面波理论的反射系数还与界面深度有关，在深度变大时， 球面波计算结果接近于平面波。 对于类似第1类AVO的参数模型，由于临界角的存在，使得折射波的出现，这是引起平面波AVO与 球面波AVO差别的主要原因，因此，对于大偏移距的道集，AVO现象的分析基于球面的解释更加合理。 本研究由国家重大科技专项“大型油气田与煤层气开发”专题 编号：201IZX05007—006 资助。 参考文献 in Research AVO elasticandanelastic report,2006 [2]AmimB．Hasse．eta1．Ursenbach．Sph甜c叫．wavemodeling mediafM]．CREWES 【3】李胜军。等．塔中地区碳酸盐岩溶洞地震响应机理及影响因素【J】．新疆石油地质，201l，32 3 ：305～307．