一、 实验题目
地震记录数值模拟的这几模型法 二、 实验目的
学握褶枳模型基本理论、实现方法与程序编制,由褶积模型初步分析地震 信号的分辨率问题 三、 实验原理
1、褶枳原理
地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲,在地卜?传播、反射、绕射到测线,传播经过中 高频衰减,能量被吸收。吸收过程町以看成滤波的过程,滤波町以用褶枳完成。在滤波中, 反射系数与震源强弱关联,吸收作用与子波关联。最简单的地震记录数值模拟,可以看成反 射系数与子波的褶积。通常,反射系数是脉冲,子波取雷克子波。
(1) 雷克子波
Wave(t) = (1 — 2n2f2t2)e_21t2f2t2
(2) 反射系数:
回 arflctfzlJ1 z = z 反射杯
(0 z = others
(3) 褶积公式:
数值模拟地廉记录trace(t):
trace) t) =rflct(t)*wave(t)
反射系数的参数由z变成了 t,怎么实现?在简单水平层介质,分垂直和非垂直入射两 种实现,分别如图1和图
2所示。 1)垂直入射:
2h t= Y
2)非垂直入射:
2Vh2 + x2 t = -----------------
图一垂直入射
2、褶枳方法
图二非垂直入射
(1) 离散化(数值化)
计算机数值模拟要求首先必须
针对连续信石离散化处理。反射系数在空间模型中存在,不同深度反射系数不同,是深度的 函数。子波是在时间记录上一延续定时间的信号,是时间的概念。在离散化时,通过深度采 样完成反射系数的离散化,通过时间釆样完成子波的离散化。如果记录是Trace(t),则记录 是时间的函数,以时间采样离散化。时间采样间距以At表示,深度采样间距以Az表示。在 做多道的数值模拟时,还有横向x的概念,横向采样间隔以Ax表示。 离散化的实现:t=ltxAt; x=lxxAx: z=lzxAz 或:lx=x/Ax; lz=z/4z
(2) 离散序列的褶积
0 trace (It) = Xitao =-oo rflct(Itao) x wave(It — Itao)
四、实验内容
1、 垂直入射地震记录数值模拟的褶积模型:
2、 非垂直入射地震记录数值模拟的褶积模型:
3、点绕対的地震记录数值模拟的褶积模型:
五、方法路线
根据褶枳模型的实验原理编写C++程序,完成对于垂直入射波的褶积。改变子波的长度与主频的大小, 关注其对于实验结果的影响。通过增加一个地层来模拟地I、?两层界面的反射情况,通过改变界面的高度来 说明其对丁?实验结果的影响,同时改变子波长度与主频。非垂直入射改变时间t來改变褶积结果显示地面 情况。点绕射模型通过时间的改变,任意位置检波器的自激自搜时间來改变褶积结果,同时改变子波长度 与主频来分析影响。六、实验结果:
1 .垂直入射: 单层界而
1> h=1000t fm=10? Nw=80
v=2000 v=3250
v=4500
v=5750
v=7000
2> h=1000, v=4000, fm=10
Nw=80
Nw=120