起伏地表的单程波动方程地震叠前正演

对于起伏地表条件下的地震叠前正演，射线追踪法可以灵活地处理起伏的地表条件，但是只包含了波的运动学特征，而且对复杂构造会出现盲区；而全程波动方程法，不仅计算效率低，而且正演记录的信噪比低。基于等时叠加原理和数学检波器的工作原理，灵活地将炮点和检波点布置于地表或地下的任何位置，提出了一种新的适用于起伏地表的单程波动方程地震叠前正演方法。该方法可以根据地质构造的复杂性，灵活地选取各种单程波场延拓算子进行计算，具有很强的适用性。两组数值模拟实验的结果表明该方法不仅具有很快的计算速度，而且可以获得没有直达波、多次波和其他干扰的高信噪比的共炮点叠前地震记录。此外，该方法不仅在理论上进一步推进了波动方程叠前正演的发展，而且具有很强的实际应用价值。     

虚谱法三维地震波动方程正演模拟

虚谱法三维地震正演模拟通过有限空间数据的傅立叶变换解波动力方程的空间导数，用二阶中心差商解波动方程中的时间偏导数进行地震正演模拟，给出了一个简单三维倾斜界面模型点震源沿走向和倾向的炮集记录，并给出楔状体模型沿走向和倾向的零炮距记录，模拟结果表明，该算法应用于三维地震正演模拟是可行的。     

共炮记录正演模拟检点波下延记录原理

本文提出共炮记录正演模拟检波点下延记录原理,用单程声波方程实现了非零偏移距地震记录的正演模拟,这种方法突破了全波方程非零偏移距波动方程正演模拟的限制,克服了全波方程处理中多次波,虚逝波和地表边界条件的问题,并且运行快,精度高。     

复杂地表的单程波动方程地震叠前正演

基于数学检波器和等时叠加原理,实现了复杂地表的单程波动方程地震叠前正演模拟。该方法采用虚拟的数学检波器接收地下反射地震信号,可灵活地将接收点布置在地表的任何地方,从而满足地表起伏的要求。此外,根据等时叠加原理,该方法采用单程波动方程进行波场延拓和成像,计算简单、快速。通过复杂正断层的数值模拟,得到了高信噪比的共炮地震记录;采用适用于起伏地形的深度偏移方法对该共炮记录进行了叠前深度偏移,实现了地震波的偏移归位。从而证明了本文提出的适用于起伏地表的单程波动方程地震叠前正演方法的正确性和准确性。     

地震记录的快速f—k正演模拟

通常波动方程正演与波动方程偏移有密切的关系,唯有Stolt的f-k偏移没有相应的正演方法。经研究发现,f-k正演中存在严重的折返效应。为此,本文提出一种改进的正演公式及相应的算法:①利用振幅衰减因子克服有限离散傅氏变换的周期性影响;②在插值映射中使用两项Sinc插值,消除假同相轴的干扰和提高计算效率;③利用时—深和深—时变换方法使f-k域正演适用于垂向变速和弱横向变速的正演情况。试验结果表明,f-k域正演记录具有与f-k波动方程偏移相似的快速、高效、对地层倾角无限制、稳定性好等优点,是一种有实用价值的波动方程正演模拟方法。     

多次反射可控制的波动方程共炮记录正演模拟

本文首先把声波方程分解为两个分别适用于做正演和偏移的单向旁轴方程，然后用适合于做正演的单向方程业合成共炮记录。通过公共推导，提出合成共炮记录的时间一致性原理和两个过程－正过程和逆过程，即对于简单的水平各向同性层状介质，仅用正过程就能精确地合成共炮记录；而对于复杂介质，则需借鉴射线法两点问题和波动方程共炮记录叠前深度偏移原理，给定炮点和检波点，在时间一致性原理的基础上，应用逆过程方法，以单向声波方程     

三维精细积分法地震正演及边界条件

 将任意差分精细积分法用于三维波动方程地震正演，关键在于如何消除数值计算中有限波场区域边界引起的边界反射。文中采用Berenger给出的电磁波完全匹配层吸收边界条件，推导出三维波动方程任意差分精细积分法地震正演的完全匹配层吸收边界条件计算公式，并给出了完全匹配层吸收边界条件算例。计算结果表明，此方法压制边界反射效果明显。三维波动方程地震正演模拟实例表明，完全匹配层吸收边界条件的任意差分精细积分法为复杂区地震波传播规律研究提供了一种实用的正演模拟工具     

弹性波正演模拟的混合算法

在以波动方程为基础的地震正演模拟方法研究中，计算精度和效率是研究者最关注的两个问题。已有的各类正演方法均各有所长，同时又存在各自的缺点。因此，综合利用不同方法形成混合型算法仍是正演方法研究中的一个重要方面。     

三维高斯射线束正演的研究与实现

三维地震数值模拟在复杂地区的地震勘探中起着非常重要的作用,目前常用的正演方法是波动方程法和射线法,波动方程法精度高但效率很低,射线法效率高但精度低,都不能很好地满足复杂三维模型的正演需要.高斯射线束正演方法是一种快速的地震记录合成方法,它将波动方程和射线理论紧密结合起来,通过运动学射线追踪获取射线轨迹,通过动力学追踪来获取中心射线附近的高频能量分布,因而既能反映波的运动学特征,又能表现波的动力学特点,并且具有运算速度快、精度高等优点,能够有效解决复杂三维模型的正演问题.     

共炮记录正演模拟检波点下延记录原理

本文提出共炮记录正演模拟检波点下延记录原理,用单程声波方程实现了非零偏移距地震记录的正演模拟。这种方法突破了全波方程非零偏移距波动方程正演模拟的限制,克服了全波方程处理中多次波、虚逝波和地表边界条件的问题,并且运算快、精度高。     

论地震约束反演的策略

当前有井约束反演方法（ＳＬＩＭ，ＢＣＩ，ＲＯＶＩＭ等）多采用以下步骤；（１）通过逐步修改地层波阻抗值及其厚度值和子波，然后用褶积模型正演出合成地震记录，求其与实际地震道之间的误差；（２）根据此误差，再作摄动，修改波阻抗模型，直到误差趋于最小为主，然而，由于地震资料的高频信息往往不可靠，故对高频信息的反演是不准确的。本文证明，有效频带之外的地震高频信息永远是多解的，而且是无约束力的，因为高频信息不能     

海底多波多分量AVO蕴含弹性参数信息的定量分析

海底多波地震勘探利用海底电缆采集海底各岩层的弹性波的多波多分量信息,在利用随偏移距变化进行弹性参数反演中,这些分量对反演所作的贡献是不同的,体现在各反射波的反射系统与弹性参数的信息量及其组合关在联程度是不同的。     

VSP的双程无反射波动方程逆时偏移

VSP 资料通常为共炮点道集,因所含数据量较少,采用常规偏移方法,难以获得良好的偏移结果。而用双程无反射波动方程作逆时偏移,可以剔除内部界面反射波和层间多次波,同时使用 Clayton 的吸收边界条件,还可以消除VSP 中的边界反射波。可见采用这种逆时偏移方法能够较好地改善偏移效果。其成像条件仍由Claerbout 成像原理推广,求解镜像方程得到,此法是一种适用性很强的波动方程偏移方法,既适用叠前 VSP 记录,又适用常规多偏移距的炮点道集,还可用于 VSP 和地面资料的联合偏移,并能适应各种速度的变化。此法用于实际 VSP 资料处理时,要预先切除初至波,剪接边道或设置边道阻尼,并要作空间插值补道、频率滤波等项处理,否则将影响 VSP 偏移剖面的质量。     

地震道的广义线性反演

广义线性反演是用 CDP 叠加地震道反演求取波阻抗的-种技术,其最大特点是误差不随深度而积累。在 Cooke 和 Schneider(1983)工作的基础上,我们对地震道广义线性反演做了-些改进。试验结果表明,对地层深度参数和地层波阻抗进行同步反演,可以取得异步法反演所收不到的效果。通过采用对波阻抗取对数参数的偏导数矩阵,以及使偏导数矩阵归-化等措施,不仅保证了方法的正确性,而且提高了计算精度。文中还讨论了初值误差对反演结果的影响,并指出,在保证反射系数符号正确的前提下,即使对与真实模型偏离较大的初始模型,广义线性反演技术也能够使它收敛于真实模型。     

多道面波频散分析在实际大炮数据中的应用

通常应用小道距、短排列接收到的高频面波进行面波反演,但也已开始利用大炮地震数据中的面波进行近地表结构反演。复杂实际地震数据会降低频散曲线的精度,从而影响近地表结构反演的效果。文中探讨了大炮数据多道面波反演中如何确定参与频散分析数据道的最小炮检距大小、数据道数量及同炮地震数据中强弱面波不均衡等难题,提出了提高频散曲线生成精度的方法。实例分析结果证明这些提高频散曲线生成精度的方法是有效的,取得了令人满意的近地表结构反演效果。     

反射地震道的反演—问题和限制

经过处理的反射地震数据,可以逐道地反演地下岩石的波阻抗或速度的垂向变化。本文讨论应用一维声波方程反演法、广义线性反演和线性规划反演法的假设条件和由此产生的局限性,它们与反问题解的存在性有关。由于大地的滤波作用,检波器与大地的耦合和地震仪中滤波器的作用,地震记录与地面振动之间有很大的差别。在反演前对地震信号进行衰减补偿、频带展宽和相位改正等预处理,是提高反演效果的关键之一。     

小波多尺度井间地震衰减层析成像

 本文提出了一种井间地震衰减层析成像方法，首先采用小波多尺度分解；然后采用程函方程有限差分法进行井间地震走时计算，反演出井间速度结构；最后采用相邻道比值法消除震源对成像结果的影响，完成共炮集记录的振幅衰减成像。通过对含洞层状模型用黏滞声波方程交错网格高阶有限差分法合成的井间数据的计算表明：本方法与程函方程有限差分法计算的初至走时精度吻合较好，波场快照不但精确描述了正传方向和反传方向上地震波前面的特征，而且定量描述了地震波传播过程中的能量转换；振幅衰减值层析成像剖面准确刻画出了模型中洞的大小和位置。     

三维VSP数据的波动方程偏移成像

常规的三维VSP地震数据偏移成像大都使用基于射线理论的Kirchhoff积分方法在共炮点道集中进行，因此对地下速度横向变化大的复杂构造区适应性差、效率很低。基于三维VSP地面激发井中接收观测系统的特殊性，利用地震波场的互易性原理，提出了一种在共接收点道集中进行三维VSP地震数据波动方程偏移成像的方法，不仅极大地提高了三维VSP偏移成像的计算效率，而且还适用于速度横向变化大的复杂构造区。为了利用时间域偏移成像方法对速度模型的相对不敏感特性，在三维VSP偏移成像中，借助于波动方程叠前深度偏移成像算法的概念，还提出了一种可以满足时间域速度模型横向变化要求的波动方程叠前时间偏移成像方法，拓展了波动方程叠前时间偏移成像的应用范围。     

多参数反演的分步正则化法

本文提出了只用一种纵波信息，对一维波动方程的速度和震源函数进行联合反演，鉴于波动方程的反问题是一个不适定问题，故对震源函数和波速分别用正则化法分步迭代求解，从而大大减少了反问题的计算量，改善了反问题的计算稳定性，为计算实际一维地震数据提供了一种新方法。文中给出了只用一个反问题的补充条件同时进行多参数反演的详细公式，并用相应的数值进行了度算，分析和比较，证实了方法的可行性。     

噪声被动源数据一次波估计

由噪声源引起的被动源数据(噪声源数据)可以通过互相关算法的地震波干涉技术,形成类似于常规采集系统得到的虚拟炮集记录,其中不仅含有一次反射波信息,还包括了表面相关多次波和其他噪声。在传统稀疏反演一次波估计方法的基础上,推导了噪声源数据一次波估计算法,并将其转化为一个最小二乘反演问题进行求解,直接对噪声源数据进行一次波估计,得到了不含有表面相关多次波的虚拟炮集记录。与传统基于互相关算法的地震波干涉技术相比,避免了对虚拟炮记录中的表面相关多次波预测减去的过程,降低了对虚拟炮记录处理的难度,同时,提高了虚拟炮记录的利用效率。