地震模型正演

根据已知(或设计)的数学及物理模型或地质模型求取相应地震响应的过程，又称地震正演模拟。一维模型正演模拟是计算合成地震道(见合成地震记录)，二维正演模拟是计算合成地震剖面，三维正演模拟是求取理论三维数据体。1

原理地震正演模拟可以通过数值模拟或物理模拟来实现，而使用的地震模型可以是概念模型、物理模型或者是数学模型。地震模型可以根据井中资料的地质分析结果来设计，也可以从地震资料解释结果得到。

地震正演模拟就是利用已有资料(测/钻井等资料)建立地下地质模型，根据地震波在地下介质中的传播原理，通过一定得数学方法(如射线追踪或波动方程偏移等)，正演模拟计算出所建立地质模型的地震记录。地震模型正演的基础在于不同的岩层具有不同的速度和密度，两者的乘积为波阻抗。波阻抗的差异会产生反射系数。假设地震波是垂直入射的，则可计算法线入射的反射系数:

其中，R为反射系数，ρ1v1，，ρ2v2为相邻两层的波阻抗。地震子波也是地震模型正演中的一个重要参数。实际地震记录从激发、传播到接收，相当于经历了一个滤波系统，一个尖锐的脉冲通过大地滤波系统之后，就变成了一个有一定延续长度的脉冲波形，即地震子波。所以地震模型正演中，选择合适的地震子波也是决定最终的正演结果与实际地震记录吻合与否的关键。

应用地震正演模拟在地震勘探和油藏地球物理中已被广泛应用，在地震数据采集(见地震数值模拟、二维模型模拟、多波多分量地震正演模拟)、地面和井中地震数据处理(如去噪、叠加、叠前偏移速度分析、成像)、地震反演(如波阻抗反演、AVO反演、岩性反演)以及地震资料解释(如合成地震记录制作和地震地质关系标定、层位和断层解释、地震层序地层学解释、非构造圈闭识别、盆地分析、油藏表征和模拟)等实际生产和方法研究中都发挥了很大作用。

发展方向地震正演模拟的地震响应与实际观测结果之间存在着差异性和多解性，尤其对于复杂构造或(和)复杂介质(如多相介质、非均匀介质、各向异性介质)正演模拟的效果还不理想，今后需要在理论和实践两个方面取得进一步的突破才能有更大的发展。2

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学