波方程傅氏有限差分法叠前深度偏移

通过对几种叠前深度偏移算法进行对比，分析了各自的优缺点。着重阐述了近年来发展的波动方程傅氏有限差分算法的原理及实现过程，该方法将波场延拓算子分解成频率波数域和频率空间域的三个算子进行运算。结合了相移法和有限差分算法的优点，克服了两种算法的不足。与目前广泛应用的波动方程Kirchhoff积分法叠前深度偏移相比，具有成像精度高，保持地震波动力学特征等优点。应用FFD偏移成像原理，研制了波动方程傅氏有限差分法叠前深度偏移软件，在Marmousi模型上成功地进行了FFD叠前深度偏移处理，取得了理想的成像效果。     

波动方程叠前深度偏移处理技术开发与应用

针对地质结构复杂、岩性变化大、勘探目的层深、速度横向变化大地区的地震数据准确偏移成像,已成为目前石油工业界所面临的一大难题;传统的Kirchhoff积分法偏移固有其很强的适应性和高效的运算能力,但其射线追踪计算旅行时和振幅保持等方面的局限性越来越难以满足这些构造偏移成像的要求;为满足复杂油气田勘探开发的需要,对具有更高成像精度的波动方程叠前偏移成像技术的开发及应用必将成为地震偏移成像技术发展的必然趋势。     

标量地震波频率–空间域有限差分法数值模拟

讨论了频率-空间域优化有限差分算子地震波场模拟方法.推导了频率-空间域双程波高阶有限差分算子,计算了9点有限差分系数;提出了一种节省内存的存储策略,对稀疏矩阵和稀疏矩阵LU分解后的矩阵采用了节省内存的存储策略,使内存空间的需求量大幅度降低,可以利用本方法进行具有生产规模的地震波正演模拟;推导了依赖于频率的最佳匹配层吸收边界条件,获得了很好的吸收效果.洼陷模型和Marmousi模型数值模拟试验表明,方法可行且有效,在节约计算机资源的同时,计算精度也能得到保证.     

任意广角波动方程频率—空间域叠前深度偏移成像

波动方程叠前偏移成像是实现精细勘探和解决复杂油气藏勘探的关键技术。本文在任意广角波动方程研究基础上,推导了频率—空间域任意广角波动方程,并利用有限差分高阶分裂法求解,从而设计实现了一种新的波动方程叠前偏移成像算法。脉冲响应测试表明,优化系数任意广角波动方程具有阶次低且能对陡倾角成像的特征。Marmousi模型深度偏移试验及与现有方法对比表明,该方法能够在具有强横向速度变化和陡倾角地质结构情况下取得好的成像效果。与纯粹时间—空间域任意广角方程偏移算法相比,该方法有计算效率高的优点。     

VTI介质角度域叠前深度偏移

研究了VTI介质角度域偏移方法,以各向同性双平方根方程的角度域偏移方法为基础,从VTI介质qP波频散关系出发,推导出VTI介质角度域偏移的波场延拓算子;在频率-波数域处理以横向均匀速度传播的波场,在空间域处理具有速度扰动特征的波场以提高波场延拓精度。模型试算和实际资料处理结果表明：各向同性偏移方法由于未考虑各向异性参数的影响,绕射波不能完全收敛,波场聚焦效果差,降低了成像剖面的分辨率和信噪比,不能对地质构造精确成像;VTI介质角度域偏移可对断层、盐丘、小尺度地质体精确成像。对于角度域偏移产生的角度域共成像点道集（ADCIG）而言,各向同性偏移的ADCIG同相轴无法校平,残留断点绕射波,波场无法正确聚焦,不能正确反映局部地质特征;VTI介质偏移的ADCIG同相轴较平直,角度范围更宽,波场归位准确,精度较高。因此,利用VTI介质角度域偏移方法可对复杂构造精确成像。     

三维叠前深度偏移技术在复杂地区的应用

应用三维叠 前深度偏移成像技术,对复杂地区的地震资料进行了三维叠前深度偏移处理,取得了良好的效果。其主要实现过程是:在时间剖面上拾取速度层位,建立时间模型;用相干反演法和叠加速度反演法相结合逐层求取层速度,建立层速度一深度地质模型;用剩余速度分析修改和优化地质模型;选用Kirchhoff积分法或差分法实现三维叠前深度偏移。     

真振幅频率——波数域共偏移距偏移

低信噪比，绕射波干涉和与倾角有关的一些问题使得可靠的ＡＶＯ分析成为一项困难的工作，叠前时间偏移（ＰＳＴＭ）使得绕射波收敛，提高了资料的信噪比，并减少了与倾角有关原一些问题。此外，在从地震数据中提取与偏移距有关的信息之前偏移，通常需要进行叠前时间偏 真实地震数据和一于下模型合成数据进行比较之前ＰＳＴＭ是必须的。了一种二维频率波数域共偏移距叠前时间偏移算法。为了能正确地完成振幅处理，在进行偏移之前需要     

碳酸盐岩区单程波方程保幅叠前深度偏移

本文首先细致分析了保幅偏移方程各项的物理含义;然后介绍了理论反射系数的计算以及近似表达式;通过简单模型的计算,对比了成像结果与理论反射系数间的关系;最后将单程波保幅偏移技术应用于中国南方A探区碳酸盐岩地震资料的处理,实际处理结果表明本文方法对碳酸盐岩区地震资料的深层能量进行了有效补偿,中、深层信息更加丰富,可为AVO异常测定提供高质量的CIP道集。     

各向异性弹性波高阶有限差分法叠前逆时深度偏移

采用高阶交错网格有限差分法算子构建了各向异性介质多分量弹性波动方程的高精度正演模拟和叠前逆时深度偏移的数值离散方程,在正演过程中采用最大绝对振幅能量法实现各向异性介质多分量初至旅行时的计算,并以此作为多分量双程弹性波叠前逆时成像条件,同时给出计算所需的稳定性条件、多分量叠前逆时成像的基本原理、吸收边界条件等,采用凹陷模型合成了共炮点道集,并进行多分量双程各向异性弹性波叠前逆时成像研究,并与对正演炮集进行多分量各向同性叠前逆时成像结果进行对比。计算结果表明,考虑了各向异性弹性波场的矢量特性,能够更为准确地实现叠前多分量弹性波场的成像问题,使地质层位中的断层、断点等复杂目标成像更加清晰准确,并且偏移成像精度较高,因此开展各向异性叠前逆时成像可为当前高精度岩性地震勘探提供方法指导。     

二维频率域全波场有限差分数值模拟方法

由于面波和体波不同的物理特性,包含面波的频率域全波形反演仍然是一个挑战,而忽略自由边界的影响会降低反演结果的分辨率以及产生虚假信息,故考虑自由边界的频率域全波场数值模拟是解决这一问题的基础。本文从弹性波波动方程出发,采用最佳匹配层吸收边界条件消除边界反射,并尝试将时间域数值模拟中的隐式自由边界条件引入频率域数值模拟中,利用最优化25点差分法实现频率域全波场数值模拟。通过与均匀介质中面波解析解以及层状介质中理论相速度频散曲线的对比,验证了全波场模拟的正确性,并设计两个层状模型分析了地震波在频率域和时间域中的传播特性。     

起伏地表波动方程叠前深度偏移方法在川东高陡构造的应用

起伏地表观测的地震数据通常是先校正到水平基准面,然后进行偏移处理;对于地形、速度的纵横向都变化剧烈的地区,它违背了地震波真实的传播路径,导致偏移剖面的构造形态有可能发生畸变。波动方程基准面延拓技术[1]取代了常规的时移静校正技术,但是充填速度对结果影响很大,容易产生边界效应且不经济。为了解决近地表结构及地覆构造都非常复杂地区的地震资料的更精确成像,应用Reshef提出的“逐步—累加延拓“概念,采用频率—空间域的有限差分法算法来实现基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移。理论模型和实际资料的偏移结果表明,只要建立起精确的深度域层速度模型,对于复杂地表及复杂地覆构造区域都能很好地成像,该方法是解决复杂地表和复杂地下介质成像的一种有效手段。     

非水平观测面有限差分法叠前波动方程基准面校正

当地表高程变化剧烈、地表一致性假设又不成立时,波动方程基准面校正处理被认为是对于常规高程其准面校正的必要替代。本文针对实际中经常出现的观测面剧烈起伏的情况,在波场外推计算中以“逐步－累加”的方式延拓波场,实现了基于非水平观测面的有限差分法波动方程基准面校正。由于应用了改进的优化系数有限差分外推算子,在保证计算精度的基础上,提高了计算效率。在精确地消除了长波长静校正量的同时,短波长静校正量也得到了一定的校正。在理论模型和实测数据上,该方法均取得了理想效果,为使用差分算子实现其于非水平观测面的波动方程叠前基准面校正甚至波动方程叠前深度偏移提供了一条有效的途径。     

叠前时间域全偏移处理方法与应用

采用了考虑传播效应的Kirchhoff积分法叠前时间偏移成像技术，结合实际资料。对比了叠前时间偏移与常规偏移的效果，提出了叠前时间偏移的处理方法。经实际生产应用，取得了较好的效果。     

转换波叠前深度偏移

叠前深度偏移是转换波最佳成像方法。在研究Ｐ波叠前深度偏移的基础上，进一步研究了转换波叠前深度偏移方法，该方法涉及多波速度建模、震源函数求取以及延拓成像，其中偏移成像采用有较高精度的傅里叶有限差分（ＦＦＤ）方法实现。经理论模型及实际资料处理证明了方法及软件的正确性。     

频率波数域共偏移距叠前时间偏移方法

叠前时间偏移(PSTM)是一种改善速度分析及叠加效果．提高剖面成像质量的十分有用的工具。AVO分析前进行叠前时间偏移．能够有效地改善AVO的分析效果。提出了一种2D频率波数域共偏移距叠前时间偏移方法，阐述了其基本原理．并用数值计算验汪了方法的有效性和实用性。该方法不仅能够对大倾角地层进行成像，较好地保持振幅．而且运算速度快。偏移后的道集可以用于偏移速度分析。     

基于优化系数的混合域Fourier有限差分叠前深度偏移

为了提高复杂高陡构造区成像精度,提出了基于系数优化的混合域Fourier有限差分叠前深度偏移方法,该方法利用padé近似的有理函数对波场外推算子进行展开,然后利用切比雪夫多项式优化展开式系数,推导得到新的波场外推算子,降低了与波动方程精确波场外推算子的相对误差,提高了对波场外推算子的逼近程度,且在保证计算效率的同时提高了高陡构造区地震偏移成像的精度。对比改进后的混合域Fourier有限差分偏移方法与常规的傅里叶有限差分偏移方法(FFD)对Marmousi模型偏移剖面的成像效果,系数优化后的混合域Fourier有限差分偏移方法具有更高的成像精度。     

有限差分法波场延拓海水层基准面校正

在海上多波地震勘探中,野外施工设计采用海水中激发,海底接收的观测方式.由于炮点和检波点不在一个基准面上,就带来了基准面校正问题.在选定海底为基准面后,通常将炮点校正到海底,若海水层的深度超过100m,简单时移校正的误差比较大,应该采用更精确的波场延拓基准面校正方式.对理论合成记录和莺歌海地区的实际资料进行了方法测试,效果令人满意.     

Kirchhoff积分法叠前深度偏移技术在孤岛地区的应用

潜山油气藏是胜利探区一种重要的油气藏类型，具有储集层发育、层系多、产能高等特点。但由于潜山地层经历了多期构造运动，往往多期断层交会切割，因而内幕结构非常复杂；同时埋深又比较大，这就使得常规地震剖面不能对潜山地层准确成像。以往的潜山油气藏勘探工作中的难点就在于构造的落实，Kirchhoff积分法叠前深度偏移技术正是在这种情况下发展起来的一项成像技术，它遵循波传播的Snell定律，借助于直接解程函方程的迎风有限差分三维旅行时计算方法，可以解决潜山复杂地层的成像问题。通过在孤岛地区的应用，取得了较好的效果。     

复杂地形条件下波动方程叠前深度成像

复杂地形勘探越来越被人们所关注。直接从起伏地表开始的叠前深度偏移方法是对付复杂地表和复杂地质构造成像的有效手段。“波场上延”法能实现由非水平观测界面开始的偏移过程，解决起伏地形对地下构造成像的影响，并克服基于“零速层”(Beasley 和 Lynn,1992)［1］法在计算上的不稳定因素，具体实施时更加灵活。理论模型的试算表明，“波场上延”方法较“零速层”法有着明显的优势，较好地克服了起伏地形对地下构造成像的影响，取得了令人满意的效果，达到了波动方程基准面校正和深度成像的有机结合。     

变速介质条件下三维叠前深度偏移成像及应用效果

对于复杂变速介质成像，常用的时间域成像方法已不能满足实际需要，必须借助于深度域成像方法，特别是三维地震叠前深度偏移方法。选择合适的深度偏移方法很重要，但其速度模型建立更为关键。叠前深度偏移与速度建模均需要巨大的计算机资源，为有效地实现三维叠前深度偏移，合理的处理流程与方法选择也十分重要。文章从叠前深度偏移方法原理比较分析入手，深入探讨了相关深度偏移方法的特点，并对速度模型建立方法进行了研究。在此基础上，结合一个横向变速的三维地震工区实例，详细论述了横向变速条件下三维叠前深度偏移的建模思路与实现方法，提出了先进、实用的有关叠前深度偏移与速度建模实用方法。实际偏移结果与井资料的一致性证明了上述方法的有效性和实用性，这对推进三维叠前深度偏移的应用与发展并取得良好的成像效果具有较大的实际意义。