Ⅰ 地震數據模擬實戰(含軟體和程序)
一、地震正演模擬理論基礎
地震正演模擬在地震勘探和油藏地球物理中已被廣泛應用,在地震數據採集(包括地震數值模擬、二維模型模擬、多波多分量地震正演模擬)、地面和井中地震數據處理(如去噪、疊加、疊前偏移速度分析、成像)、地震反演(如波阻抗反演、AVO反演、岩性反演)以及地震資料解釋(如合成地震記錄製作和地震地質關系標定、層位和斷層解釋、地震層序地層學解釋、非構造圈閉識別、盆地分析、油藏表徵和模擬)等實際生產和方法研究中都發揮了很大作用。
1.地震正演模型建立
地震正演模擬就是:根據已知(或設計)的數學及物理模型或地質模型求取相應地震響應的過程。一維模型正演模擬是計算合成地震道(見合成地震記錄),二維正演模擬是計算合成地震剖面,三維正演模擬是求取理論三維數據體。
2.反射系數
地震正演模擬利用已有資料(測/鑽井等資料)建立地下地質模型,根據地震波在地下介質中的傳播原理,通過一定的數學方法(如射線追蹤或波動方程偏移等),正演模擬計算出所建立地質模型的地震記錄。
地震模型正演的基礎在於不同的岩層具有不同的速度和密度,兩者的乘積為波阻抗。波阻抗的差異會產生反射系數。假設地震波是垂直入射的,則可計演算法線入射的反射系數:
其中,R為反射系數,ρ1v1,,ρ2v2為相鄰兩層的波阻抗。地震子波也是地震模型正演中的一個重要參數。實際地震記錄從激發、傳播到接收,相當於經歷了一個濾波系統,一個尖銳的脈沖通過大地濾波系統之後,就變成了一個有一定延續長度的脈沖波形,即地震子波。所以地震模型正演中,選擇合適的地震子波也是決定最終的正演結果與實際地震記錄吻合與否的關鍵。
二、地震正演實戰
1.正演模型
這里以某井為例,給大家展示了一個古岩溶洞穴的模型圖,長方形的工區,有三層不同的地層,在第二層有一個縫洞。
對應的速度和密度模型是這樣的。
2.實現方案1——Tesseral
Tesseral軟體可以建立不同的復雜的地層模型,對其進行波場模擬,並且軟體中含有處理軟體包,可以對正演模擬計算得到的數據進行處理。所以可以通過建立模型,對其進行波場模擬,並對得到的數據進行處理,從而了解地震勘探的流程。以上述的工區模型為例,我們來講解用Tesseral怎樣建立正演數據。
第一步,定義震源參數。
在工具條上點擊Edit,Framework按鈕,出現對話框。填寫正確的頂、底、左、右坐標,並在Surface 組參數中選「Invisible」不可見地表 ,如果是地震(聲波)波場模擬,地表一定不能出現。「Invisible」表示上行波將不再向下反射回到該模型按「確定」後,在刪掉跳出的物理參數填寫表後,出現一個空白的坐標網格圖。
第二步,按照圖中的地層分布在Tesseral畫出地層模型。
使用畫圖工具畫出不同的地層和縫洞,按照上面的模型配置不同地層的速度和密度。
第三步,配置震源參數。
點擊Source 按鈕,出現震源定義會話框,首先定義放炮方式,該表中共有三方式。
可選Point 是最常用的模式,即對應於野外生產中的逐點放炮方式。
1)如果我們的生產方式是等間距規則地移動炮點,選Free 即可將炮點安放到任意所需要的位置上。
2)Free 右側的選項中,地面放炮選擇Horizontal Line (井中放炮選擇Vertical line)
3)需選中Cable interval則表示用戶可以在測線上定義等間隔移動的炮點。
4)定義炮數則在Number 右側的空格內輸入要計算的總炮數。
5)定義炮間距在Interval 右側的空格內輸入參數。
6)定義要計算的炮數,預設值從第一炮計算到第觀測系統定義的最後一炮,也可以人工輸入要計算的第一炮和最後一炮。
7)定義振源方式可選Compression(縱波)或Rotational (橫波)。
8)定義子波類型,可選Single (單峰)Symmetric(對稱單峰)Double(雙峰)。
9)「Frequency」振源峰值頻率其代表其將是生成子波最大振幅的頻率。
這個案例為了簡單,我們直接選擇表面震源surface。
第四步:定義檢波點排列參數。
在工具條上點擊Framework按鈕,出現對話框。再點擊Observation按鈕,出現檢波點會話窗口。
同樣在Free 的右側選擇中選Horizontal (表明檢波點沿地面安放),Vertical 表明檢波點在井下垂直安放。
1)「Free」 選中表明檢波點可從任意位置開始。
2)「Cable Interval」 選中表明檢波點按等投影間距安放在起伏的地面或斜井中。
3)Move with Sourc表明檢波點隨炮點一起整體移動。
4)定義排列位置From第一個檢波點的位置,to到排列最後一個檢波點的位置。
5)定義炮間距,在「Interval」輸入。
6)「Margin」建議採用預設值{用於定義實際的網格尺寸}。
7)「Start」定義起始時間,預設值自動切除近炮點最大振幅值得切除時間。
8)「Stop」定義用戶要計算的最大波傳播時間。
9)「Sample」定義要計算合成記錄的采樣率,預設值為一般確定的采樣值。
定義計算波場快照的數量
1)EVERY:定義每隔幾個炮點生成一個波場快照。
2)選「End Truncation」則在計算結尾階段以適應我們原先定義的接收區和截止時間。
3)「Start」定義波場快照的起使時間。
4) 「Sample」定義隔多少時間拍一張波場快照.
第五步,模擬地震,生成地震模擬數據。
選擇自激自發的方式模擬地震,然後就等軟體運行。
第六步,查看生成的炮集效果。
找到對應的GathIS數據,調整數據波形,最後就可以看到這樣的效果了。
第七步,數據處理。
如果我們不想顯示直達面波,可以去除。這時可以點擊Edit,Muting,Upper Line選項,然後在面波部分拉出橫線。然後重復點擊Edit,Muting,Upper Line選項,面波就消除了。最後效果就是這樣的圖,我們就生成了一個縫洞的正演剖面數據。
第八步,數據導出。
最後我們選擇File,convert to,seg-y,就可以導出地震道集的剖面結果。
這是一個991道,1101個采樣點,采樣率為1毫秒剖面數據。
以上是用tesseral製作一個正演模擬數據的簡單流程,如果想獲取tesseral軟體或了解更復雜的製作正演模擬數據的方法,可以與我聯系交流。
2.實現方案2——matlab
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟體,用於數據分析、無線通信、深度學習、圖像處理與計算機視覺、信號處理、量化金融與風險管理、機器人,控制系統等領域。
MATLAB的運行速度較快,特別適合於處理地震類的數值應用。下面來給大家介紹一下怎樣用matlab來模擬地震正演。
第一步,配置地層參數。
按照前面速度模型,配置好各地層的速度、密度和高度。
第二步,計算反射系數、采樣點和反射序列。
一是計算不同地層的反射系數。
二是計算各反射界面所對應的時間。
三是計算各反射界面所對應的采樣點數
四是計算反射序列
第三步,根據雷克子波形成道集記錄。
一是根據雷克子波形成單道記錄
二是根據地層情況生成多道記錄
第四步,列印地震道記錄並導出數據。
最後通過wiggles效果列印出的結果圖是這樣的。
再通過保存語句將結果保存為sgy數據。
第五步,查看導出的數據。
在使用Fimage讀取的時候,注意按照如下的參數來配置,然後就能顯示出正演結果圖。
如果喜歡請點贊,如需軟體和程序請聯系我獲取。
Ⅱ 中班安全教案地震來了怎麼辦
地震已經成為當今世界上破壞性最大的災害之一。那麼,你知道怎麼設計中班地震來了怎麼辦的安全教案嗎?下面就由我給你整理了地震來了怎麼辦的中班安全教案,希望你喜歡。
中班安全教案地震來了怎麼辦:活動目標
1、看看、說說、學學中了解地震自救的基本的常識。
2、情景遷移,進行地震自救演練。
活動准備:PPT課件、汶川視頻、地震模擬聲音。
中班安全教案地震來了怎麼辦:活動過程
一、認識、了解地震。
師:今天老師給大家帶來一段視頻,現在大家觀看一下,看看裡面發生了什麼?裡面的人們怎麼了?
二、共同討論地震,通過圖片,學習地震自救的基本的常識。
師:地震前人們生活的地方有什麼?是什麼樣子?
師:地震後人們生活的地方有什麼變化?
地震確實很可怕,當地震來了,你該怎麼辦呢?讓我們一起來想想對策。
1、當地震來臨時,有什麼徵兆?
屋子裡面有什麼?燈、櫃子、書架、花瓶、鍾表、魚缸等等。
小動物怎麼提醒大家地震來了?
2、當地震突然來襲,我們應該怎麼辦?
觀看圖片中,小朋友是怎麼保護自己的?動作、姿勢是怎樣的?
請幼兒說一說,學一學。
三、地震自救演練。
1、介紹演練方法和要求。
當聽到警報聲時,請小朋友用學到的自救方法保護好自己。
2、教師播放模擬音樂,進行地震演習。
四、活動結束。
師:地震過去了,現在小朋友和老師一起抱頭轉移到外面安全的地方。
中班安全教案地震來了怎麼辦:教學感想
Ⅲ 設計地震的模擬實驗怎麼寫
答:材料:毛巾、細干木棍等。
步驟:(1)把桌上的毛巾疊成幾層,平放在桌上,兩手按住毛巾的兩頭,向中間擠壓,觀察毛巾會發生什麼變化?
(2)用手握住木棍兩端,用力將它壓彎、直至壓斷。注意當木棍被壓斷時,你聽到什麼聲音?手有什麼感覺?
現象:毛巾會發生彎曲,成了褶皺狀;木棍被壓斷時,聽到「啪」的聲響,同時手有強烈的震顫感。
結論:地殼的岩層在相互擠壓時會發生褶皺,褶皺突然斷裂時大地劇烈震動,釋放出巨大的能量,造成嚴重破壞,這就是地震。