起伏地表波动方程波场延拓起始面研究

在起伏地表地区的资料处理中,无论是叠前正演模拟还是叠前深度偏移,常规单程波动方程波场延拓都是从整条测线的最高点开始的,而这种波场延拓大都以单炮形式进行.为此,提出了一种从单炮排列最高点开始的波场延拓方法,由于单炮排列只是整条测线的一小部分,因此单炮排列所在地表的最高点不一定是整条测线所在地表的最高点,故这两点之间的零振幅波场的延拓可以省略.理论模型和实际地震资料试处理表明:在相同精度情况下,与传统的总是从零深度开始的"逐步-累加"波动方程波场延拓方法比较,从单炮排列最高点开始的波场延拓方法计算量小,地表起伏高差越大,运算效率越高.     

分层映射法起伏自由地表弹性波正演模拟与波场分离

传统有限差分方法在处理起伏自由地表时存在一些问题;传统映射法通过将起伏地表映射为水平地表克服上述缺点,但在变换的同时会破坏原有地下构造,导致波传播的不准确和虚假反射的产生。为此,通过改进传统映射法,提出了分层映射法起伏自由地表弹性波正演模拟与波场分离方法,在实现算法的基础上,对几个典型起伏地表模型进行了正演模拟试算,结果表明:1分层映射法不仅可以将起伏地表映射为水平地表,而且也可以将地下起伏地层映射为水平地层。相对于传统矩形网格以及常规映射法,分层映射法对双复杂构造具有更好的适应性。2通过对比分层映射法、传统映射法、传统有限差分法的正演模拟试算结果表明,分层映射法具有更高的模拟精度和抑制频散能力。3基于分层映射法的起伏自由地表弹性波波场分离能够准确地将纵、横波分离,可为起伏自由地表弹性波偏移成像方法提供关键的技术支持。     

有效邻域波场近似框架下三维起伏地表高斯束地震正演模拟

在传统高斯束正演模拟的基础上,针对三维起伏地表模型使用有效邻域波场近似导出了三维起伏地表高斯束正演公式,并给出了笛卡尔坐标系下相应的实现算法.对典型的三维起伏地表模型进行试算,结果表明:本文方法可以较好地刻画由起伏地表引起的波场畸变和由复杂构造引起的同相轴干涉现象,充分体现了高斯束在处理起伏地表条件的优越性;试算得到的射线路径及单炮记录证实了本方法的正确性以及对三维复杂地表模型较好的适应性.     

适合起伏地表的炮点波场延拓正演模拟

 本文提出一种波形相对保真、运算效率更高的适合起伏地表的炮点波场延拓正演模拟方法,炮点波场按波的传播方向延拓,运算中使用了适合起伏地表的波场延拓起始面技术,波形相对保真,无需做横向叠加。其基本思路是：①根据惠更斯原理,按地震波的传播方向,将炮点波场从起伏地表炮点深度处开始逐层向下延拓,与界面反射系数相关,直至最深处;②逐层向上延拓,并加上向下延拓时产生的新反射波炮点波场,直至起伏地表排列处,将炮点波场逐个与其检波点波场相关,经反傅里叶变换后可以获得一个排列的地震合成记录;③重复上述步骤,得到整个工区的所有炮记录。用文中方法对山峰体模型和高速透镜体模型的理论试算表明,地震合成记录的反射波和绕射波十分清晰,没有多次波、直达波和其他干扰波,信噪比高,所有炮记录的叠前深度偏移成像结果与地质模型完全吻合。     

基于起伏地表的合成炮叠前深度偏移

 大量实践表明，基于起伏地表的叠前深度偏移方法要比常规波动方程叠前深度偏移方法的精度高。为了进一步提高叠前深度算法的精度和效率，本文介绍一种基于起伏地表的合成炮叠前深度偏移方法，其基本思路是采用相位编码方法产生合成炮，实现多炮叠前深度偏移，提高了计算效率；用波动方程波场延拓取代浅地表的高程静校正，提高了偏移成像精度。文中给出了基于起伏地表合成炮叠前深度偏移的统一算法和实现步骤。对Marmous模型和山峰形模型的试算及对四川山地实际地震资料处理的结果均表明：本文所述方法运算速度快、成像精度高；只是在合成炮叠前深度偏移剖面上还残留少量由波场合成产生的互相关噪声。     

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。     

起伏地表棱柱波逆时偏移成像方法

山前带地区地表起伏剧烈、地下构造复杂。当地表速度横向变化剧烈或地表高程变化很大时,基于高程静校正的常规偏移成像方法难以消除起伏地形对偏移的影响。针对山前带高陡构造的成像,提出了一种曲坐标系下起伏地表棱柱波逆时偏移成像方法。将棱柱波逆时偏移成像方法引入曲坐标系下的声波方程中,推导出曲坐标系棱柱波逆时偏移方程,利用棱柱波提高山前带高陡构造的成像精度,并采用贴体网格剖分技术及坐标变换技术,在曲坐标系下进行偏移计算。简单起伏地表凹陷模型和起伏地表火山岩模型试算结果表明,坐标变换后的起伏地表被映射为水平地表,曲坐标系下起伏地表棱柱波逆时偏移成像方法克服了起伏地表对成像的影响,得到了准确的山前带高陡构造成像结果。     

近地表散射波的叠后衰减

近地表的地形起伏变化和岩性变化可能引发近地表的散射波，这种次生干扰波在时距关系、频率特性等方面都与反射波和绕射波相似，在记录上的识别和压制有一定的困难。利用散射波的波动特性，在叠后通过波场延拓使其聚焦成像，然后通过压制强噪声的手段将其衰减，是我们对这种噪声研究的一种新的探索。     

基于起伏地表的叠前逆时偏移成像

中国西部地区复杂地表条件对准确地震成像提出了挑战。通过对起伏地表模型的数值模拟和处理分析,探讨了起伏地表条件下地震成像存在的问题和解决方法,实现了基于起伏地表的叠前逆时偏移,并用来对模型数据进行处理。与常规处理方法和基于浮动基准面的叠前深度偏移相比,该方法在地形复杂的陕北地区取得了良好的效果。     

起伏地表叠前时间偏移技术研究

在地形起伏较大的复杂探区，静校正处理效果往往不是很理想。直接从起伏地表进行叠前偏移则是提高复杂山区成像质量的有效途径之一。设计了起伏地表的数学模型，分析起伏地表下炮检点和绕射点的时距曲线，避开常规静校正处理，通过正演模拟数据直接从起伏地表进行偏移，理论模型数据和实际资料处理的偏移结果表明，起伏地表直接偏移能取得较好的成像效果。     

井间电磁场伪地震波场成像方法

描述了井间电磁波场到伪地震波场的转换理论和方法,采用地震波的射线理论和射线方法完成了伪地震波场的速度成像当介质导率恒定时,伪地震波场的速度与介质电导率的平方根成正比,因此,伪地震波场的速度图像实际上反应了介质的电学特性。     

反射地震成像的波场变换方法

遵循反射地震数据叠前偏移可分步描述的思想,即动校正＋叠加＋叠后偏移,根据叠前观测波场、零炮检距波场和叠前时间偏移波场之间的坐标位置关系,通过波场变换实现了偏移到零炮检距地震剖面和叠前时间偏移。计算实现简单,只是空间方向的Fourier正反变换与时间方向的积分,并且偏移到零炮检距地震剖面与叠前时间偏移计算量基本相当,计算没有任何关于小炮检距近似或小反射倾角近似假设。最后讨论了这种方法在研究保幅成像、地震道插值等方面的应用可能以及处理实际地震数据可能面临的问题。     

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。     

波动方程模型正演岩性油气藏波场研究

隐蔽油气藏的勘探难度很大，原因是人们对隐蔽油气藏认识还不深入，对其独特的地震波场特征还不甚了解，以至于很难采用常规处理技术和解释方法来寻找这类油气藏。为此，试图通过波动方程模型正演技术来揭示这类油气藏的地震波场响应特征。具体方法是，将理想化的透镜体模型抽象为薄板地质模型，用全波场波动方程数值模拟技术模拟、研究和分析此类岩性油气藏边界点(常为岩性突变点)的地震波场响应特征及其它地震波场响应，或利用特殊岩性体的特殊地震响应来解释和识别相应的岩性边界界限，取得了对这类油气藏波场特征的新的理论认识。     

地震波场数值模拟方法

简要总结了地震波场数值模拟的各种方法的基本原理及其主要特点，对最近在该领域出现的一些方法和研究结果做了简要的阐述，并对比了各种方法的优缺点。在此基础上提出了运用波动方程数值模拟作为基础．结合射线方法辅助识别波场类型，用于分析异常波的产生机理和出现特点的基本思想．这对复杂条件下的地震勘探具有指导和借鉴意义。     

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。     

电磁场延拓成像中对多次波和透过波的压制方法

与地震勘探一样，大地电磁勘探也存在着多次波与透过波干扰，研究这一问题对于大地电磁勘探资料的地质解释非常重要。本文从理论上分析了大地电磁拟地震解释中多次波的存在，指出了大地电磁测控电磁波反射函数中不存在多次波干扰而仅有上透过波干扰，导出了电磁波反射函数与上透过波干扰的数学关系，指出了压制上透过波干扰的选频办法，最后，用大地电磁拟地震解释法和电磁波反射函数延拓成像法对理论模型进行了计算，证实了前面的理论。     

共反射面元叠加在复杂地区地震成像中的应用

共反射面元(CRS) 叠加与常规共中心点(CMP) 叠加相比是一种崭新的叠加方法。它是一种不依赖于宏观速度模型的零炮检距剖面成像方法,它的实现只依赖于3个波场属性参数的确定。共反射面元叠加通过将来自菲涅尔带范围内的反射波沿着叠加面求和,进而扩大叠加次数,达到增强反射信号能量、提高地震反射波的叠加成像质量的目的。实际地震资料处理结果表明,共反射面元叠加法能够提高剖面的信噪比、增加反射波同相轴的连续性。