起伏地表波动方程有限差分基准面校正方法研究

摘要

随着油气勘探技术的发展和勘探区域的变化,起伏地表问题已经成为一个世界性的难题。起伏地表问题主要体现在:地表高程变化剧烈,导致严重的静校正问题;近地表速度变化大,高速层出露,地表岩性复杂,导致产生严重干扰波,甚至使地下反射波形态发生严重变形等。通常,地表问题是通过静校正来解决的,但静校正往往是以地表一致性作为假设前提的,因而对复杂地表问题不适用。本论文中的波动方程逆时延拓基准面校正方法对消除起伏地表、低降速带的影响具有重要的意义。
　　 论文分别采用矩形网格和非规则三角网格有限差分法求解波动方程,与完全匹配层(PML)吸收边界条件相结合,实现了起伏地表模型地震波传播的数值模拟。规则网格有限差分法对起伏地表条件描述能力差,而非规则三角网格有限差分法具有实现简单、计算效率高、能够精确的描述速度界面的起伏形态等优点。而且该方法与规则网格有限算法是相容的,因此该方法可视为对传统规则网格有限差分算法的有效改进。该方法的实现为本论文中波动方程基准面校正法提供了基础。本论文采用波动方程逆时延拓进行基准面校正,该方法的思想源于逆时偏移技术,具有振幅和相位准确、能够适应横向变速等优点。理论模型和实际资料的逆时延拓基准面校正结果都表明了该方法的有效性,该方法能够较好的消除复杂地表引起的地震波变形、能量不均等问题,并较好的保持了地震波传播的动力学特征,从而为偏移成像提供良好的基础数据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

第二章 波动方程基准面校正法发展概述

2.1 波动方程基准面校正法发展现状

2.1.1 国外波动方程基准面校正法发展现状

2.1.2 国内波动方程基准面校正法发展现状

2.2 Berryhill基准面校正思想

2.3“逐步-累加”波场延拓方法

第三章 起伏地表条件下波动方程有限差分法波场模拟方法

3.1 有限差分法发展概况

3.2 矩形网格有限差分法

3.2.1 方法原理与算法

3.2.2 稳定性和频散分析

3.3 非规则三角网格有限差分法

3.3.1 方法原理与算法

3.3.2 稳定性和频散分析

3.4 边界条件—完全匹配层吸收边界条件

3.4.1 完全匹配层基本原理

3.4.2 非规则网格下的完全匹配层边界条件

3.4.3 二维声波方程完全匹配层吸收边界条件理论数据计算

3.5 网格划分原则

第四章 波动方程逆时延拓基准面校正方法

4.1 逆时偏移的基本原理

4.2 波动方程逆时延拓基准面校正法

第五章 模型试算与实际数据处理

5.1 理论模型的地震波场正演模拟与波场特征分析

5.1.1 正弦起伏地表水平界面地质模型正演模拟及波场特征分析

5.1.2 山形起伏地表水平界面地质模型正演模拟及波场特征分析

5.1.3 正弦起伏地表起伏界面地质模型正演模拟

5.1.4 起伏地表模型正演与波场特征认识

5.2 理论模型波场的逆时延拓基准面校正

5.2.1 正弦起伏地表水平界面地质模型试算实例

5.2.2 山形起伏地表水平界面地质模型试算实例

5.2.3 正弦起伏地表起伏界面地质模型试算实例

5.2.4 逆时延拓基准面校正方法总结

5.3 复杂近地表地质模型波场正演模拟及基准面校正

5.4 实际地震数据处理与分析

5.4.1 起伏地表基准面校正

5.4.2 基于平滑表层的基准面校正

第六章 结论与认识

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢