地层吸收补偿方法研究

论文摘要

大地衰减引起的地震波高频能量衰减和速度频散,是影响地震分辨率的主要因素。随着对地震资料高分辨率处理要求的提高,人们开始重视由于大地吸收衰减导致的地震波分辨率受损问题。要提高地震资料的分辨率,必须消除大地滤波的影响,对地层吸收引起的衰减进行补偿。本文首先讨论了地震波衰减的机制和常用的地震波衰减模型,并研究了常Q模型的地震波衰减。随后论述了多种Q值计算方法,分别使用Q扫描法和谱比法计算Q值,分析了影响谱比法的影响因素,并对其改进。然后比较了不同的反Q滤波方法,如基于波场外推的反Q滤波方法和同时补偿振幅和相位的反Q滤波方法。在此基础上,研究了反Q滤波方法的稳定性条件,比较了增益控制方法和稳定的反Q滤波方法两种稳定性条件,通过稳定性条件达到压制深层噪声的目的。进一步研究了Q值误差对反Q滤波结果的影响,在利用反Q滤波消除与衰减有关的频散时,对Q值准确性的要求不是很高,输入Q值一般遵循“宁大勿小”的原则。噪声对反Q滤波方法的影响较大,我们比较了不同信噪比对反Q滤波的影响,虽然通过稳定性条件可以压制噪声,但在做反Q滤波之前,应做去噪处理,以降低噪声对反Q滤波的影响。理论模型和实际资料结果表明,反Q滤波方法使地震资料的高频能量得到补偿,分辨率提高。除反Q滤波外,本文还研究了S变换和Gabor反褶积方法补偿地层吸收衰减。Gabor反褶积可以适应地震道是非平稳这种情况,较好地解决了地震道的非平稳性问题。基于S变换的吸收衰减补偿方法可以适合Q值未知的情况,可以较好地补偿地层引起的吸收衰减,提高地震资料的深层能量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 研究内容
• 第二章 地震波非弹性吸收衰减理论
• 2.1 地震波衰减的基本理论
• 2.1.1 地震波衰减的物理机制
• 2.1.2 影响地震波衰减的因素
• 2.1.3 地震波品质因子及其物理意义
• 2.1.4 地震波衰减参数
• 2.2 地震波衰减模型比较
• 2.2.1 平面波频散和衰减
• 2.2.2 衰减模型的比较
• 第三章 品质因子计算方法
• 3.1 品质因子与频率的关系
• 3.2 常用品质因子计算方法
• 3.2.1 品质因子计算方法发展现状
• 3.2.2 品质因子计算的常用方法
• 3.2.3 Q 扫描法
• 3.2.4 李氏经验公式法
• 3.3 质心频率移动法
• 3.3.1 质心频率移动法的基本原理
• 3.3.2 模型及结论
• 3.4 谱比法计算品质因子
• 3.4.1 谱比法的基本原理
• 3.4.2 影响谱比法的因素及改进
• 3.5 小结
• 第四章 基于品质因子的吸收衰减补偿
• 4.1 常Q 模型与速度频散
• 4.2 基于常Q 模型的地震波衰减模拟
• 4.3 基于品质因子的吸收衰减补偿
• 4.3.1 反Q 滤波的基本原理
• 4.3.2 反Q 滤波的稳定性
• 4.4 模型及实际资料处理
• 4.5 信噪比对反Q 滤波的影响
• 4.6 Q 值误差对反Q 滤波的影响
• 4.7 小结
• 第五章 时频域地层吸收补偿
• 5.1 大地吸收衰减分析
• 5.2 时频域球面发散与吸收补偿
• 5.3 利用Gabor 反褶积补偿吸收衰减
• 5.3.1 非平稳地震道模型
• 5.3.2 Gabor 变换
• 5.3.3 Gabor 反褶积
• 5.4 基于S 变换的地层吸收补偿
• 5.4.1 S 变换
• 5.4.2 基于S 变换的吸收补偿
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢