基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移技术研究

论文摘要

复杂近地表结构和复杂地下地质构造所具有的双重复杂性是陆地地震勘探面临的一个难题。针对这一问题许多学者做了大量的研究,提出了许多可行的解决办法。基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移可以同时解决由双重复杂条件带来的问题。逆时偏移方法思想是通过波动方程在时间轴上对地震资料进行反向延拓来实现偏移的,在偏移的过程中波场看做是矢量,该方法能有效的压制多次波,消除噪音的影响,并且逆时偏移不受地层倾角的限制,从而能使目标体清晰、精确的成像。基于此,本文研究了基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移方法,重点研究了逆时偏移方法,并对各种方法进行了模型测试。本文共分五章,第一章是前言,主要对基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移成像方法的重要性,发展历程进行了回顾；第二章是对基于起伏地表的成像方法研究,系统的研究了起伏地表条件下基准面校正问题,包括静校正法基准面校正,Kirchhoff积分法,波动方程基准面校正,“零速层”法,“逐步-累加”法,波场上延法和逆时偏移等方法；第三章是波动方程叠前深度偏移成像算法研究,主要对频率-空间域有限差分法,分步Fourier法,Fourier有限差分法和逆时偏移等偏移算法进行了研究和比较；第四章是偏移方法模型测试,对逆时偏移进行数值分析,验证了逆时偏移的正确性。在Marmousi模型和SEG模型上用本文所研究的方法进行偏移处理,检测方法的有效性；第五章是结论。研究表明基于起伏地表的叠前深度偏移是解决双复杂构造区域地震成像的有效方法,与其它方法相比较时偏移不受地下地层倾角的限制,能使目标体清晰、精确地成像。从对比的结果,我们可以看出逆时偏移的成像效果最好。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究思路和主要内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 主要内容
• 第二章 基于起伏地表的地震成像方法
• 2.1 静校正法基准面校正
• 2.2 KIRCHHOFF积分法
• 2.3 波动方程基准面校正
• 2.4 叠前层替代技术
• 2.5 “零速层”技术
• 2.6 “波场上延-偏移”法
• 2.6.1 实现过程
• 2.6.2 模型试算
• 2.7 逆时偏移
• 第三章 波动方程法叠前深度偏移
• 3.1 波动方程叠前深度偏移的基本思路
• 3.2 频率-空间域有限差分法叠前深度偏移
• 3.2.1 算法脉冲响应测试
• 3.2.2 结论与讨论
• 3.3 分步傅里叶（SSF）法波动方程叠前深度偏移
• 3.3.2 算子相对误差分析
• 3.3.3 脉冲响应测试
• 3.4 傅里叶有限差分（FFD）法波动方程叠前深度偏移
• 3.4.1 算子的相对误差分析
• 3.4.4 脉冲响应测试
• 3.4.5 结论与讨论
• 3.5 几种波动方程叠前深度偏移算子的比较
• 3.6 逆时深度偏移
• 3.6.1 基于单程波的逆时偏移方法
• 3.6.2 基于双程波动方程的逆时偏移原理
• 3.6.3 成像条件
• 第四章 偏移算法数值分析
• 4.1 逆时偏移数值分析
• 4.1.1 单点成像
• 4.1.2 逆冲断层成像
• 4.1.3 复杂构造成像
• 4.2 MARMOUSI模型
• 4.2.1 几种波动方程叠前深度偏移算法的Marmousi模型偏移试验
• 4.2.2 逆时偏移算法的Marmousi模型偏移试验
• 4.3 SEG模型
• 4.4 逆时偏移存在的问题
• 4.4.1 存在偏移假象
• 4.4.2 对速度模型依赖性较强
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 详细摘要