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·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.
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