井间地震层析成像中自动生成初始速度模型的方法研究

初始速度模型对走时层析成像的质量和收敛速度影响很大，但对初始速度如何选择这一问题的探讨不多。经初步研究，提出了一种自动求取层析成像初始速度模型的方法。该方法假定激发点到接收点间的射线是直射线，并利用从地震记录上拾取的初至走时来求取初始速度模型。初始速度模型的建立由程序自动实现，无需人工干预。最后，用数值模拟和物理模型进行了验算，将获得的初始速度模型用于同时迭代重建技术（SIRT）层析成像处理，处理结果与真实速度模型基本对应。     

程函方程差分法层析成像

在程函方程差分解法的基础上，本人曾给出了在已知二维空间网格点上的初步走时来一次求出所有接收点至激发点之间的地震初至波射线路径，从而利用瞬时迭代重建技术实现了任意两维地下介质速度分布情况下的弯曲射线法层析成像反演算法。     

VTI介质快速偏移速度分析

针对由反射数据难以同时估计垂向速度和各向异性参数,本文首先将地下介质近似为可分解VTI介质,其次通过介质参数更新和叠前深度偏移两步迭代进行偏移速度分析。为了解决应用中遇到的射线追踪精度与计算效率问题,本文依据可分解VTI介质,给出了-种射线追踪算法,可大幅度减少弹性模量空间求导运算;此外通过变旅行时步长样点方式,提高了点到面射线追踪计算炮检距的精度。数值模型应用表明,该方法能快速收敛于理论模型,且计算效率约是常规VTI介质偏移速度分析的4倍,是叠前深度偏移速度建模快捷且接近实际地质模型的-种方法。     

Born近似层析与Rytov近似层析对比研究

本文讨论了 Born 近似与 Rytov 近似的相互关系,并对地面反射、VSP、井间和四周观测系统在异常体速度与背景速度相差5%、10%以及15%的条件下,用这两种近似方法作了重建图像的实验。其结果表明,速度差低于10%时,无论 Born 近似或 Rytov 近似,更射层析均优于透射层析。此时,Rytov 近似的透射层析优势消失,这一结论与传统观点相悖。当速度差大于10%时,Rytov 近似透射层析优于 Born 近似。实验结果还说明,在地面激发、四周观测时,波动理论层析效果最佳,此点与射线理论是一致的。     

低降速带资料解释新方法及其可视化研究

在以往的小折射解释中 ,都是假设地表地层水平 ,介质均匀 ,不考虑地层倾斜和倾角 ,计算的层速度存在误差 (倾角较大时误差更大 ) ,也无法预测地层视倾向和视倾角。给出了一种基于均匀介质倾斜界面模型的小折射射线追踪新方法 ,可以计算地层层速度、厚度及地层视倾角 (沿小折射排列方向 ) ;同时 ,针对目前微测井解释普遍采用直线法的情况 ,提出了一种新方法———射线追踪折线法 ,该方法考虑了射线的偏折效应。当井口偏移距较小时 ,直线法和折线法求取的层速度和地层真速度吻合 ;但当偏移距较大时 ,直线法求得的层速度不再适用 ,而折线法求出的层速度仍然比较准确。在这两种新方法的基础上 ,利用可视化技术实现地表属性的三维可视化 ,获取更可靠的野外静校正数据     

高斯束层析与全波形反演联合速度建模

基于叠前地震波场模拟的全波形反演（FWI）技术走向实用化充满挑战性。陆上地震资料的低信噪比、缺失低频、复杂近地表及三维数据的巨大内存需求和海量计算等因素都制约了FWI技术的应用推广。为此,研究并开发了高斯束层析速度建模技术,弥补了传统射线层析无法反演得到的中波数速度成分,为FWI提供了高精度宏观速度模型,有效避免了周波跳跃现象;利用基于相位匹配的互相关目标泛函取代L₂范数求解梯度,降低了反演对低频数据的依赖,有效解决了FWI海量计算难题;利用伪保守波动方程形成自伴随的正演算子,大幅度提升了基于伴随状态法的梯度计算能力,增强了反演对陆地数据的适应性,实现了陆地资料的FWI高分辨率速度建模能力。     

VSP资料求层速度的射线追踪折线法

对于大偏移距ＶＳＰ（垂直地震剖面）测量，以直达波直射线传播路径为假设条件计算的层速度会产生较大的误差（特别是中浅层）．本文给出一种求层速度的射线追踪折线法，对３个理论模型试算了层速度，其结果与相应直线法计算的层速度比较表明：当偏移距较小时，直线法和折线法求的层速度均与真层速度吻合；但当偏移距较大时，直线法求出的层速度不再适用，而折线祛所求出的层速度仍然比较精确．     

初至波射线层析成像在复杂区静校正中的应用

在复杂地表和复杂构造地区，静校正问题突出。为此，根据目前静校正存在的问题和实际需要，进行了地震初至波射线层析成像方法的研究。给出了初至旅行时层析成像方法的基本原理，包括近地表模型的建立、射线路径和初至时间的计算、反演方程的建立以及共轭梯度反演方法等。其中提出的对复杂介质采用动态网络最短路径射线追踪方法，克服了同类方法得到的射线路径呈之字形、计算出的旅行时比实际旅行时系统偏大的缺陷。利用非线性共轭梯度优化方法来实现初至旅行时层析反演，反演过程稳定收敛。利用理论模型和实际资料对方法进行了验证，结果表明，采用上述方法求取复杂地区的静校正量，静校正效果很好，剖面的品质得到了较大的改善。     

一种非均匀介质背景的散射层析成像方法研究

本文提出了一种非均匀介质背景的散射层析成像方法。它的基本思想是利用波场的正向传播和反向传播原理，将非均匀介质背景的散射层析成像转化为均匀介质背景的散射层析成像，然后利用业以成熟的均匀介质背景的散射层析成像方法进行成像。为了既要减少计算时所占用的大量内存和机时，又要保证计算精度，在波场正传和反传中利用Ｍａｓｌｏｖ射线理论计算格林函数，且采用了快速的有限差分射线追踪方法。最后利用理论试算检验了方法的正