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。     

基于混合法波场外推的波动议程基准面校正

在偏移成像中,通常要求记录和震源都在同一水面内,然而实际观测经常遇到地形起伏的情况,当速度横向变化不大时,地形起伏对数据的影响可通过常规的静校正加以消除,但当速度横向变化较大时,再用常规的静校正来消除地形的影响就会有较大的误差,本文基于波动议程,采用波动延拓的混合法来进行基准校正,文中阐述了波动议程基准面校正的基本原理,给出了混合法波场延拓的一般公工,就共炮点记录和零炮检距记录进行了计算,数值计算结果证实了该方法的有效性和准确性,可用于实际资料的处理。     

基于混合法波场外推的波动方程基准面校正

在偏移成像中,通常要求记录和震源都在同一水平面内,然而实际观测经常遇到地形起伏的情况。当速度横向变化不大时,地形起伏对数据的影响可通过常规的静校正加以消除,但当速度横向变化较大时,再用常规的静校正来消除地形的影响就会有较大的误差。 本文基于波动方程,采用波场延拓的混合法来进行基准面校正。文中阐述了波动方程基准面校正的基本原理,给出了混合法波场延拓的一般公式,并就共炮点记录和零炮检距记录进行了计算,数值计算结果证实了该方法的有效性和准确性,可用于实际资料的处理。     

复杂地表有限差分波动方程基准面校正

针对现有常规静校正方法的明显不足，以实现复杂表层结构校正问题的突破为目标，开发出一套基于有限差分算子的波动方程基准面校正技术，简要介绍了其基本原理，并用理论和实际数据对此方法进行了测试，结果表明，在地表复杂地区，波动方程基准面校正能够正确消除复杂近地表结构的影响，能提供更高精度的成像成果。     

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。     

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。     

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。     

最小静校正误差浮动基准面方法

基准面是静校正计算中的一个最重要参数。静校正计算时一般假设射线在近地表附近为垂直传播，这种假设往往与射线实际传播的路径不符。如果选择不同的基准面，相应的速度分析和叠加结果也会不同。本文分析了静校正误差与基准面位置、低速带结构的关系，并通过理论和模型计算，分析了不同浮动基准面对速度分析结果和静校正计算误差的影响，提出了最小静校正误差浮动基准面的确定方法。在此浮动基准面上求取的叠加速度仅取决于低速带底板下伏介质的速度，而与地形、低速带无关。利用此法做静校正，所获得的叠加速度可以直接用于时深转换；动校正后的时间均方差较小，有利于实现同相叠加。     

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。     

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。     

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.     

波动方程基准面在速度估计中的应用

深层勘探是大庆油田今后勘探的主要任务。如何消除上覆地层给深层勘探带来的地震信号能量弱、分辨能力低、信噪比低的不利因素以及克服上覆地层层速度横向不均匀的影响、解决复杂地质体成像(尤其是深部成像)问题是今后勘探需要解决的核心问题，因此研究了利用共炮点道集和共接收点道集向下延拓的波动方程基准面方法进行复杂地质体的速度分析。在集成基准面技术和叠前深度偏移的最新研究成果基础上，提出了一种不受地表的不规则程度和其结构的复杂程度或速度函数限制的基准面向下延拓方式。通过Marmoushi模型实验证明，该方法用于深层复杂地质体的速度分析时，可得到比延拓前更好的速度分析结果，尤其是在速度出现反转时，延拓后的效果更好。     

复杂近地表波动方程波场延拓静校正

当地形起伏剧烈、地表高程差较大时，采用传统的垂直静校正方法会使地震波场发生扭曲。基于单平方根算子的波动方程基准面静校正方法，将起伏地表的叠前数据通过波场外推到高于地形线的某一基准面上，在基准面与地形线之间填充一套新地层，填充层的速度选为接近于直达波；从地形线以下的某深度出发，在共炮点集中，根据菲涅尔原理以及检波点的空间位置，以检波点接收的地震数据为二次震源，通过上行波正向外推将检波点延拓到基准面上；再根据炮点、检波点互易原理，通过下行波反向外推将炮点延拓到基准面上。数值模拟结果证明，该方法正确有效，有利于后续的常规处理和叠前成像。     

三维波动方程正演及模型应用研究

为了真实准确地反映三维地质体的波场特征,在频率-波数域将二维波场延拓算子推广到三维空间,采用三维波动方程延拓方法实现了三维地质模型的快速叠后正演.该方法可以采用相位移加插值方法处理一定的横向变速情况,可以更加灵活方便地模拟地下复杂的三维地质体.首先进行了三维French模型数值模拟,得到了和实际物理模型实验结果相一致的正演记录,并对比分析了三维偏移剖面和二维偏移剖面的偏移效果;然后进行了三维缝洞地质模型的正演计算,得到了高信噪比的正演记录.模拟结果验证了三维正演和偏移方法的正确性,以及利用该方法进行缝洞地质体识别和研究的可行性.     

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。     

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。     

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。     

山地地震勘探弯线资料静校正方法

山地地震勘探弯线资料处理的关键是静校正问题。目前山区常规直测线勘探资料处理的有效校正方法是折射静校正和高程浮动基准面静校正，但用于弯线资料处理却存在一定的误差。为此，本文采用先将每个ＣＤＰ道集校正到“动态时间基准面”上，尔后再转移到工区水平高程基准面上的方法。这既能避免因静校正量大而带来的较大误差，又能避免相交测线引起的闭合差。     

波场延拓表层模型校正

为解决复杂表层速度变化对反射波的影响问题,在初至波表层模型层析反演的基础上,研究了波场延拓表层模型校正的理论方法,形成了一套有效的计算方法。其基本原理为：用分裂法将频率--空间域的纵波位移方程转换为基本波场延拓方程,然后进行频散、吸收边界条件校正,采用高阶有限差分法求取波场延拓值;对于波场延拓横向不变速的情况,用相移法求解频率--波数域的单平方根方程进行波场延拓。具体作法为①将炮集内的各接收点延拓到高速层顶界;②将炮点延拓到高速层顶界;③用替换速度分别将接收点和炮点延拓到CMP位置的基准面;④进行速度分析、动校正及叠加（或直接进行叠前深度偏移）。理论和实际资料处理结果表明,文中方法既可以实现双曲线的变时差校正,又可使校正后的波场满足所在位置的波动特征。     

利用波动方程预测减去法压制海洋地震资料中的多次波

多次波是影响海洋地震资料处理效果的最突出问题之一。多次波的压制方法主要有两大类：基于多次波与一次波属性差异的滤波方法和基于波动方程的多次波预测减去法（如SRME）。滤波方法由于其实用性，是生产中的首选，但也受到使用前提的限制，往往具有一定的局限性。当使用条件不适合时，压制多次波效果不好。SRME法采用迭代法消除与自由界面有关的多次波，该法将地震记录中的任意一个反射轴看作是与自由界面有关多次波的某个子反射，利用数据一致性原理，将原始叠前数据与自身沿自由界面进行时间与空间域褶积。在此基础上，对每个炮检对，分别从原始数据中抽取相应炮点位置的共炮点道集，并从多次波预测算子中抽取相应检波点位置处的共检波点道集，再依据数据一致性原理，沿自由界面将上述共炮点道集与共检波点道集进行组合，使得炮点位置与检波点位置一致。然后，将所有满足该组合条件的地震道两两褶积并求和，即可预测出上述炮检对地震道的自由界面多次波。最后，将多次波从输入数据中减去。本文通过实例，重点介绍了SRME方法的原理及其在海洋地震资料处理中的应用效果。