复杂地表有限差分波动方程向上基准面校正

对于地表高程变化剧烈、近地表速度很高的山地地震数据，采用常规高程静校正已不能满足基准面校正处理的要求，而波动方程基准面校正则可以实现准确的基准面校正。波动方程基准面校正采用两步法来实现，即先在共炮点道集上将检波点延拓到基准面，然后在共检波点道集上将炮点延拓到基准面。给出了非水平地表速度模型和模拟西部某地区复杂地表速度模型的2个算例，应用频率空间域有限差分算子进行了波场延拓。非水平地表速度模型的波场延拓结果表明，算法是可行的；复杂地表速度模型的计算结果表明，向上波动方程基准面校正方法能够正确地消除复杂近地表结构对数据的影响。分别对向上波动方程基准面校正和常规高程静校正后的数据进行了叠加处理和叠后深度偏移处理，结果表明，经过向上波动方程基准面校正后的成像结果较之常规高程静校正结果更为精确。     

在频率—波数域实现波动方程基准面校正

 本文根据波动方程基准面校正数理推导的结果,将相移算子分解为偏移算子、延拓算子和位移算子,从而得到纵横向变速条件下在频率—波数域实现波场延拓的方法,并给出实现波动方程基准面校正的5个具体步骤。对复杂地表区实际资料的处理结果表明,波动方程基准面校正能更好地消除起伏地表和复杂地表结构对数据的影响,为后续处理的速度分析和同相叠加奠定了良好的基础。     

有限差分波动方程基准面校正方法及其在丘陵地区的应用

由于现有静校正方法的应用存在一些局限,因此不能很好地解决复杂近地表结构地区的静校正问题。为此,研究了基于有限差分算子的波动方程基准面校正技术。简要介绍了该技术的基本原理,给出了实现该方法的具体流程,并将该方法应用于雷琼地区徐闻区块丘陵地区的地震数据处理。单炮记录的处理结果表明,该方法不仅可以改善反射波同相轴的连续性,还可以较好地压制噪声。对经过野外静校正、初至层析静校正和波动方程基准面校正处理的叠加剖面进行了对比分析,结果表明,波动方程基准面校正能够较好地消除复杂近地表结构的影响,提供更高精度的成像剖面。     

山前带复杂构造成像方法研究

以波动理论为基础的表层波场校正与叠前深度偏移技术是提高山前带复杂构造成像精度的有效手段。本文介绍了基于广角隐式有限差分单程波传播算子的起伏地表叠前深度偏移方法,并对SEG山前带推覆构造模型进行了检验。结果表明:起伏地表波动方程叠前深度偏移照明加权成像结果与理论模型构造形态非常吻合。在此基础上,将此法用于玉门油田窟窿山模型合成数据体,分别进行了静校正与波动方程基准面延拓、叠后深度偏移与叠前深度偏移、Kirchhoff偏移与波动方程偏移的处理结果对比,得出了如下结论:①在地表起伏剧烈、表层速度横向变化大、高速地层直接出露地区,常规时移静校正误差远远大于波动方程基准面校正的误差;②在波动方程基准面校正的基础上,波动方程叠前深度偏移的精度明显高于Kirchhoff偏移法的精度;③起伏地表波动方程叠前深度一步法偏移还能合理地描述地表附近反射面的形态。     

复杂地表地震资料静校正问题的处理

针对JR地区复杂丘陵地表造成的大、中、小不同尺度的静校正问题,采用不同的静校正方法,即采用联合应用波动方程基准面校正技术、层析静校正技术和剩余静校正技术,经反复测试选取最佳参数,资料处理取得了良好效果。     

句容复杂地表低信噪比地震数据处理方法研究

针对江苏句容复杂地表地区低信噪比地震资料的特点,采用了波动方程大尺度地表一致性处理、波动方程基准面静校正、波动方程叠前信号重建、Fourier偏移成像等一系列比较先进的处理技术,最终剖面断点归位正确,剖面整体波组特征清楚,地震资料品质较原来的资料有明显提高。     

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。     

TDO基准面校正方法研究与应用

 由于波动方程基准面校正方法要求建立精确的表层速度模型和运用共炮点道集交替延拓，计算效率较低。为此本文在Alkhalifah1等提出的TDO基准面校正方法基础上进行研究，并将此法和波动方程基准面校正方法进行了对比，认为TDO的处理过程是一个样点对样点的映射过程，不是一个波场变换的过程，能同时将炮点和检波点延拓到基准面上。理论模型和实际数据测试结果均表明该方法是非常有效。     

复杂地表地震资料的地形校正

本文提出一种新的基于波动方程的陆上地震资料地形校正方法。该方法包括近地表速度反演和波动方程地形校正两个单元 ,使得高程或近地表的速度任意变化 ,都能实现真正意义上的地表一致性地形校正。该方法用初至走时层析成像法估计浅层速度 ,用波动方程的有限差分解进行波场延拓。近地表的复杂变化使得传统静校正方法的假设条件不能成立 ,本文提出的方法可以解决“静校不静”、长波长以及静校正引起的波场畸变等问题。应用这种方法对柴达木盆地北缘地区复杂地表二维地震资料的处理获得了成功     

复杂地表区基准面和静校正方法的选择

基于模型观测 ,用水平的和浮动的 4种基准面计算静校正值 ,分别用两步法和一步法作静校正 ,研究复杂地表结构条件下各种基准面和静校正方法的校正精度。试验结果表明 ,采用水平基准面两步法静校正 ,时间剖面反演深度误差最小 ;当基准面远离地表时 ,水平基准面一步法静校正也会产生较大的误差 ;非水平基准面两步法或一步法静校正 ,基准面的起伏越大 ,反演的深度误差越大 ,甚至出现构造假象     

基于Born近似的波动方程静校正技术

简要介绍了波动方程静校正的发展过程和基于Born近似的波动方程静饺正的基本原理及其应用条件。用曲地表条件下的理论数据和实际数据对开发出的基于Born近似波动方程延拓静校正方法进行了测试。结果表明，在常规高程静校正、层析静校正、克希霍夫静校正和波动方程静校正中，波动方程静校正的精度最高，而高程静校正的精度最低。     

复杂近地表层析反演与波场延拓联合基准面校正

在复杂近地表条件下采集的地震资料，由于地形起伏剧烈，低、降速带变化大，采用传统的垂向时移静校正方法会使地震波场发生扭曲，降低速度分析精度，影响资料的最终成像质量。近地表层析反演与波场延拓联合基准面校正的方法有利于解决复杂近地表条件下地震资料的静校正问题。其应用思路是先采用折射波层析反演得到近地表模型，再根据修正后的近地表速度模型分别对检波点和炮点进行波场延拓。具体实现步骤是：将水平基准面置于地形之上，根据惠更斯-菲涅尔原理和波场互易原理以及炮、检点的空间分布位置，以地表接收到的地震数据为二次震源，将检波点和炮点分别先向下、后向上延拓到水平基准面上，从而实现复杂近地表地区地震数据处理的层析反演与波场延拓联合基准面校正。     

复杂地表波动方程反演延拓静校正

静校正问题是复杂地表地区地震勘探所面临的一个主要问题，它在很大程度上制约着资料处理的质量。本文在已知表层速度模型的基础上，研究了一种利用波动方程反演的静校正方法，即通过理论推导将静校正问题归结为一个求波动方程边值的反问题(亦称未知边值的反问题)，换句话说，复杂地表的静校正问题可通过波动方程边值反演来实现。文中针对反问题的特点给出了数值求解方法。这种静校正方法具有适应复杂地表起伏及表层速度变化剧烈的特点，可以充分考虑波场通过表层时所发生的透射、散射及反射，使延拓的波场具有较高的精度。数值模拟结果验证了方法的有效性。     

复杂地表区时深转换和深度偏移中的基准面问题

在复杂地表区的资料处理中,地表起伏给静校正、速度分析、时深转换和深度偏移等带来了诸多困难。本文就基准面问题提出了一些解决方案。根据目前的处理技术,静校正可选择任一近地表的水平面作基准面,它不影响速度分析和叠加成像;但一般情况下它不应该是时深转换和深度偏移的基准面,时深转换和深度偏移应从地表或地表圆滑面开始。本文还给出了根据（静校正的）CMP基准面计算地表圆滑面的方法,统一了深度域中速度谱、时深转换和深度偏移的基准面。     

直接下延法波动方程叠前深度偏移

对于地表和地下地质条件复杂地区的地震资料偏移处理来说，由于现有的偏移方法大都假设激发点和检波点在同一个水平面上，因此给偏移结果带来了一定的影响。为此，探讨了直接从起伏地表开始的波动方程叠前深度偏移方法。简述了逐步一累加法和频率一空间域有限差分叠前深度偏移方法的基本原理，在此基础上提出了复杂地表和地下地质条件下的直接下延波动方程叠前深度偏移方法，该方法不受起伏地表条件的限制，对模拟层速度的适应性强。模型试算和实际资料试处理表明，该方法直接从起伏地表开始向下偏移，将波动方程基准面校正和叠前深度偏移有机地结合起来，既能对复杂构造精确成像，又能适应任何起伏地表条件。     

波动方程基准面校正研究

山地地震资料处理中一个重要的问题是由地表相对高程引起的静校正问题。波动方程基准面校正采用世界上先进的波场延拓技术模拟地震波传播过程，克服了常规静校正由自激自收理论假设引起的人为处理误差，较好地解决了这一问题，并有很好的去噪功能。利用该方法处理川东龙驹坝构造96-L-1测线取得了明显的效果。     

关于动,静校正的思考

动校正、静校正二者概念不同，解决问题的方法也就不同。如果把二者混为一体，问题就复杂化了。严格划清动、静校正的界限，较好地解决动、静校正问题的一个重要方法就是采用浮动基准面。浮动基准面是近地表均质化后的平滑地面，在该曲面上作动校正符合记录的静校正量最小原则，从而使剩余动校正量最小。     

自地表叠前深度偏移

对复杂地表采集的地震资料叠前深度偏移成像，目前普遍使用的方法是采用高程校正技术将资料校正到同一个水平基准面上，然后进行偏移处理。这种处理方法常常造成偏移的不足或偏移过量的问题。通过对产生该问题的原因进行分析，应用炮域波动方程傅氏有限差分算法，研究直接从地表的波动方程叠前深度偏移技术。该技术对不规则地表采集的地震资料按采集高程顺序逐步偏移累加，从而避免了高程校正的使用，得到精确成像。用理论模型和实际资料对比进行处理，都证明了该技术的有效性。     

非地表一致性静校正方法探讨

目前，在生产中得到广泛使用的静校正方法几乎都是基于地表一致性假设的。地表一致性假设认为，低速带的速度远小于基岩速度，地震波在低速带内是垂直传播的，与各层反射波入射到低速带的方向无关，因此在同一道记录中所有采样点的静校正值都是相同的。但在近地表地质情况复杂的地区，由于基岩出露、地形起伏大、低速带厚度和速度变化很大等因素的影响，造成与地表一致性假设的条件存在较大差异，因此非地表一致性静校正量与实际静校正量之差与基准面位置、炮检距和地震波穿透深度有关。主要表现为：①基准面与炮点或检波点的高差越大，则静校正量与真实静校正量的差别就越大；②在近炮检距处，基准面校正量与来自某一深度地震波的实际校正量之差随炮检距不同而变化较剧烈，但在远炮检距处这种变化较小，不会对成像造成影响。文中提出了浮动基准面法、分块静校正法，为开发非地表一致性静校正方法提供了借鉴。