一种基于单程波方程的转换波模拟方法

 采用脉冲或子波作为震源,利用单程波方程分别将炮点和检波点向下延拓,每延拓一个深度步长对两波场进行零延迟相关,进而采用相关值乘以相关点处的反射系数即得反射波场值。与此同时计算出两波场的时间之和,再根据等时叠加原理,将前面计算的反射波场值在对应的时间和空间位置处进行叠加,即可实现P-S转换波资料的共炮记录正演模拟。若将炮点和检波点位置互换,则可以实现S-P转换波资料的共炮记录模拟。由于该模拟方法在处理过程中无需估算转换点位置,因此模拟资料更客观真实。通过该方法模拟的转换波具有无直达波、多次反射干扰等特点,且具有一定的动力学特征,是复杂构造模拟、多波多分量模拟等的一种简单实用方法。     

单程波方程偏移算法的相位问题研究

利用稳相原理对叠后单程波方程偏移、二维和三维叠前偏移算法中的相位进行了分析和研究，从理论上论证了叠后偏移算法可以保持输入子波的相位特征，而叠前偏移算法会改变输入子波的相位特征，叠前单炮深度偏移结果相位与输入数据子波相位之间相差了一个因子。上述理论通过基本单位脉冲响应和一个水平反射界面模型的数值模拟得到了验证。从而从理论上解决了波动方程偏移与Kirchhoff积分偏移结果相位不一致问题，这对于正确标定反射层的振幅和深度具有实用意义。     

基于单程波方程的合成平面波保幅偏移

基于单程波方程的保幅偏移方法不仅能够提供波场的运动学信息,还能够提供动力学信息,实现-定程度上的真振幅偏移。相对于传统偏移算子的单程波偏移方法,保幅偏移加入了振幅补偿项,降低了计算效率。为了提高单程波方程保幅偏移的计算效率,本文提出了基于单程波方程的合成平面波保幅偏移方法,该方法在成倍提高计算效率的同时,可以提供地下目标区域的方向性照明。应用平层模型,对比分析了传统偏移算子与保幅平面波偏移算子的成像效果,应用复杂的Marmousi模型验证了该方法对复杂构造的适应性和有效性。     

真振幅偏移方法综述

在传统偏移方法基础上发展起来的真振幅偏移在偏移后的ＡＶＡ／ＡＶＯ／ＡＶＰ分析及属性预测中起到了重 要作用。简要回顾了真振幅偏移的发展历程,主要介绍了在Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ型真振幅偏移中起关键作用的积分权函 数的几种不同形式,以及基于声波波动方程分裂的单程波真振幅偏移和粘弹性波动方程真振幅偏移的理论与方 法,并分析了它们实际应用中存在的一些问题及可能的解决途径。     

单程波方程的高阶逼近

利用地震波场分裂技术对二维波动方程进行单程波分解,很容易求解波动方程,能够达到求解精度;对低阶微分方程组中的上行波方程进行3种高阶逼近,可以实现大倾角以及任意倾角度的偏移。该方法克服了小倾角差分偏移的各种困难,实现了快速、准确的地震资料偏移的高分辨率处理以及地震波传播的数值模拟。文出的上行波方程的3种高阶逼近方程,是为了实现任意倾角的差分,具有计算方便、减少计算量等优点,是一种较好的地震资料偏移处理方法。     

单程弹性波逆时偏移和相移偏移方法

本文从单分量位移弹性方程出发,统一论述了单程弹性波相移偏移和单程弹性波逆时偏移方法。并从传播特性和计算效率的角度,对单、双程弹性波逆时偏移方法作了比较,结果表明,单程方法虽可保证波场单向传播并具有较好的成像效果,但计算效率相对较低。     

波动方程混合法真振幅偏移

本文从三维不均匀介质中的波动方程外推算子分解出发，得到了用于真振幅偏移的单程波方程；再经过一系列数学变换，推导出裂步傅里叶法真振幅偏移和傅里叶有限差分法真振幅偏移的波场外推方程。文中还给出了其具体的实现过程，并采用Marmousi模型的数值计算结果进行验证，表明此方法在总体上与相应的常规偏移结果相当，在某些局部处理效果有较大改善。     

相对振幅保持的转换波叠前时间偏移方法研究

 振幅保持的转换波叠前偏移不但能使构造准确成像,而且还可为AVO分析提供更多可靠信息。本文以纵波的单程波方程为基础,给出了转换波的单程波方程。根据反褶积成像条件,利用Kirchhoff Helmholtz积分推导出转换波的共炮保幅叠前时间偏移公式。由于最后反演积分的结果是体现反射系数的信息,所以又导出了转换波乘积型成像条件的共角度道集的偏移公式,这样使偏移后道集的振幅峰值成为入射角的函数,同时也大大提高了计算的稳定性。理论模型试算证明,无论是水平层还是倾斜层,应用振幅保持的转换波叠前时间偏移都能使偏移后的振幅峰值比较真实地反映原始反射系数的大小。     

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。     

波动方程叠前深度偏移方法综述

:对波动方程叠前深度偏移的基本概念、实现方法进行了分类和阐述。波动方程叠前深度偏移方法主要分为2类：一类是单平方根方程偏移,在偏移过程中,上、下行波分别向下延拓,并通过互相关成像条件来提取成像值；另一类是基于“沉降观测”概念的双平方根偏移,在偏移过程中,炮点和检波点同时向下外推,当两者重合时（零偏移距）,零时间的波场值就作为该空间点的成像值。对共炮真振幅偏移进行了阐述,并指出也可以在角度域道集实现该算法。理论模型的处理效果证明，波动方程叠前深度偏移成像技术是解决强横向变速情况下复杂构造成像的一种有效手段。     

波动方程保幅地震偏移成像方法

地震数据中饱含有丰富的旅行时信息和振幅信息。传统的波动方程地震偏移成像方法忽略了介质参数变化对地震波振幅的改造,不能准确描述地震渡传播的动力学特征。为此,基于严格的解耦理论,从全声波方程出发,进行单程波保幅分解,得到直观、高效率的的单程波动方程,直接面对地震波传播波场的压力分量进行延拓,从而将振幅误差补偿作为偏移的一部分在偏移过程中进行,实现地震偏移成像在获取正确位置的同时也获取真实振幅的信息。数值试算表明,该方法可使散射能量聚焦、归位,提高成像精度;可输出正确反映地下反射系数的振幅信息。     

地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟与逆时成像

为了进一步提高对地震波传播规律的认识,将波印廷矢量引入到二维地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟中。 根据地震波波印廷矢量的波场数值特征,实现了对全地震波场中左行波、右行波、上行波和下行波波场的自动识别与分离。以均匀介质模型、倾斜界面模型以及 Marmousi 模型为例,开展了相应的数值模拟实验与逆时成像处理。 计算结果表明,该方法准确有效,能够实现任意时刻波场快照中方向行波的波场分离,并合成分别由左行波、右行波、上行波和下行波形成的波场快照与数值模拟记录。该方法简单易行,计算量较小,对实际地震资料中方向行波波场的识别、分离、成像及验证具有一定的应用价值。     

共方位角波动方程偏移速度分析方法及其应用

叠前深度偏移是复杂地质构造成象的有力工具,其成象的质量主要取决于所用速度—深度模型的精度。本文根据波场外推理论,给出了层剥离波动方程偏移速度分析方法。该方法利用沿层剩余速度分析直接修改层速度,适用于3D偏移速度分析,已在复杂潜山构造成象中取得较好的效果。     

相空间中的保真振幅偏移

在三维地震资料叠前偏移中,平面波偏移的成像效果可以等价于共炮点偏移,但计算效率却能成倍提高.此外,保真振幅偏移可以得到地下反射层的相对强度,获得品质更好的地下结构图像,为储层分析提供定量信息.基于这种考虑,针对平面波的保真振幅偏移进行了系统的研究.引人Maslov理论,利用τ-p变换将数据从空间s,r,t分别变换到ps,r,τ和s,pr,τ及ps,pr,τ空间中,并将其结合到Born反演中,推导出了相空间偏移算子振幅的高频渐近解.基于Marmousi复杂地质模型的模拟计算结果表明,平面波的保真振幅偏移在合理的计算量条件下可以得到高品质的地下结构图像.     

保幅单程波叠前深度偏移中成像条件的对比分析

在波动方程炮域偏移中,成像条件的应用对于提供照明补偿和振幅恢复十分重要。尤其是对于波动方程保幅偏移,稳定的成像条件对于有效地恢复介质反射系数必不可少。通过对3界面水平层状模型和Marmousi模型试算,对比分析了各种成像条件,并依据成像结果对各种成像条件做出了评价。测试出最稳定的成像条件是基于平滑窗函数的,使用这种成像条件提高了成像的稳定性,明显改善了保幅效果,而且能够很好地压制偏移噪声。     

属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算

波动方程偏移的成像精度高于Kirchhoff类偏移,且对速度误差更敏感,故舍弃Kirchhoff深度偏移,针对波动方程炮检距域共成像点道集直接进行速度迭代,更具现实意义。为此提出一种基于属性偏移的计算策略,可实现高效的波动方程类偏移的炮检距域共成像点道集计算。通过对地表炮检距调制后的数据再偏移,将该偏移结果与原始数据偏移结果的比值作为各成像点的地表炮检距值;依此将偏移结果重排入所属炮检距段;逐炮依次计算并叠加,最终获得地表炮检距道集。上述两次偏移可纳入成像循环中同时计算,因此只增加了一次检波点波场的传播,计算量仅增加约30%。通过2D、3D模型及实际数据对比,验证了该计算方法的有效性。     

一种单程波动方程的构造方法与应用

本文通过引入一个与波的入射角度有关的参量,给出一种单程波动方程的构造方法。该方法的特点是有两个方向入射的平面波可满足所构造的方程,并可将该方程分裂为15°与45°形式的低阶方程。在判断波的传播方向时,只需判别出近法线入射和近掠射两种波,给出θ=0,π/4、π/2三个值,即可有效地解决对入射角瞬时判别的不准确性及所引起的边界不适定性,同时又可有效地解决边界反射问题。文中以平面波源制作的叠加剖面和点源炮集记录的边界处理为例,说明该方法的处理效果是良好的。最后给出了构造的单程波动方程在开发常规WIMIG偏移模块中的应用。