单程波方程的保幅偏移及其角度域成像

单程波方程的保幅偏移及其角度域成像

论文摘要

传统波动方程叠前深度偏移方法是在速度场均匀假设条件下,将全声波方程分解为简单的单程波动方程来向下延拓上、下行波场,该单程波动方程在运动学上是准确的,可以满足于构造成像,但它忽略了介质参数变化对地震波振幅的改造,只具有振幅的相对保持功能,不能准确描述地震波传播的动力学特征。本文详细论述推导地下复杂介质中描述动力学特征的单程波动方程的近似过程,揭示单程波动方程中各项的物理意义及其振幅保真特性。对真振幅偏移成像的概念进行了诠释,基于此概念,对传统波动方程叠前深度偏移方法中的地面边界条件进行了修改,使修改后的边界条件能够消除余弦倾斜因子的影响,并采用与之相对应的声压反射系数成像条件,使得偏移结果能够反映地下声压反射系数的变化。基于双平方根(DSR)方程的叠前深度偏移方法是另一类应用比较广泛的波动方程偏移方法,它具有倾角假频少、边界处理简单、无需求取震源子波以及计算效率高等特点。本文从保幅的单平方根(SSR)方程算子出发,基于两者在互相关成像条件下的等价关系,推导了由双平方根方程表示的保幅单程波动方程。利用地震数据偏移成像振幅信息为AVO-AVA分析提供可靠的岩性参数和储层信息已成为地震勘探技术发展的必然趋势,波动方程真振幅偏移成像技术具有提供精确地下构造图像以及提供与地下界面角度相关反射系数信息的能力。本文首先讨论了在强横向变速介质中炮域共成像点道集(SDCIGs)和炮检距域共成像点道集(ODCIGs)的多波至问题,指出角度域共成像点道集(ADCIGs)的自适应能力。并分别应用双平方根(DSR)方程偏移和单平方根(SSR)方程偏移输出了角度域共成像点道集。证明了如何从炮域的单程波真振幅偏移输出真振幅共反射角道集,并在共反射角真振幅偏移中采用了乘法型成像条件,克服了炮域真振幅偏移中除法型成像条件的不稳定性。理论模型数据和实际资料试算结果进一步证明了论文中真振幅偏移理论和算法的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 地震波成像概述
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 论文研究内容
  • 第二章 单程波动方程真振幅偏移成像理论与方法研究
  • 2.1 “真振幅”偏移成像概念的诠释
  • 2.2 三维非均匀介质近似单程波动方程
  • 2.3 真振幅单程波场延拓算子
  • 2.3.1 SSF 真振幅延拓算子
  • 2.3.2 FFD 真振幅延拓算子
  • 2.4 真振幅偏移的边界条件
  • 2.5 真振幅单程波场反射系数成像条件
  • 2.6 单程波动方程保幅叠前深度偏移数值试验
  • 2.6.1 单界面水平层状介质模型数值试验
  • 2.6.2 倾斜界面介质模型数值试验
  • 2.6.3 多界面水平层状介质速度模型数值试验
  • 2.7 实际资料处理
  • 2.8 本章小结
  • 第三章 双平方根方程真振幅叠前深度偏移方法
  • 3.1 DSR 方程叠前深度偏移理论
  • 3.1.1 DSR 方程传播算子
  • 3.1.2 DSR 方程叠前深度偏移的成像条件
  • 3.2 基于DSR 方程的保幅偏移
  • 3.2.1 DSR 方程保幅偏移与SSR 方程保幅偏移关系
  • 3.2.2 基于DSR 方程的保幅分步傅立叶传播算子
  • 3.2.3 成像条件对DSR 方程偏移振幅的影响
  • 3.3 理论模型数值试验及实际资料试处理
  • 3.3.1 常规DSR 方程叠前深度偏移试验
  • 3.3.2 保幅DSR 方程叠前深度偏移试验
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 基于共反射角道集的真振幅偏移
  • 4.1 共成像点道集概论
  • 4.2 角度域共成像道集对多波至问题的自适应处理
  • h 域成像方法'>4.3 炮检距射线参数ph域成像方法
  • h 域成像的传统方法'>4.3.1 ph域成像的传统方法
  • h 域成像方法'>4.3.2 快速的ph域成像方法
  • 4.3.3 数值试验
  • 4.4 入射角γ域成像方法
  • 4.4.1 成像空间的角度映射关系
  • 4.4.2 基于DSR 方程提取ADCIGs 的方法
  • 4.4.3 基于SSR 方程提取ADCIGs 的方法
  • 4.4.4 数值试验
  • 4.5 真振幅共炮偏移和共反射角偏移关系
  • 4.6 数值试验
  • 4.6.1 水平层状介质模型数值试验
  • 4.6.2 Marmousi 模型数值试验
  • 4.6.3 实际资料数值试验
  • 4.7 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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