单程波方程的保幅偏移及其角度域成像

摘要

传统波动方程叠前深度偏移方法是在速度场均匀假设条件下，将全声波方程分为简单的单程波动方程来向下延拓上、下行波场，该单程波动方程在运动学上是准的，可以满足于构造成像，但它忽略了介质参数变化对地震波振幅的改造，只具有幅的相对保持功能，不能准确描述地震波传播的动力学特征。本文详细论述推导地复杂介质中描述动力学特征的单程波动方程的近似过程，揭示单程波动方程中各项物理意义及其振幅保真特性。对真振幅偏移成像的概念进行了诠释，基于此概念，传统波动方程叠前深度偏移方法中的地面边界条件进行了修改，使修改后的边界条能够消除余弦倾斜因子的影响，并采用与之相对应的声压反射系数成像条件，使得移结果能够反映地下声压反射系数的变化。 基于双平方根(DSR)方程的叠前深度偏移方法是另一类应用比较广泛的波动程偏移方法，它具有倾角假频少、边界处理简单、无需求取震源子波以及计算效率等特点。本文从保幅的单平方根(SSR)方程算子出发，基于两者在互相关成像条下的等价关系，推导了由双平方根方程表示的保幅单程波动方程。 利用地震数据偏移成像振幅信息为AVO-AVA分析提供可靠的岩性参数和储层信息己成为地震勘探技术发展的必然趋势，波动方程真振幅偏移成像技术具有提供确地下构造图像以及提供与地下界面角度相关反射系数信息的能力。本文首先讨论在强横向变速介质中炮域共成像点道集(SDCIGs)和炮检距域共成像点道集(ODCIGs)的多波至问题，指出角度域共成像点道集(ADCIGs)的自适应能力。分别应用双平方根(DSR)方程偏移和单平方根(SSR)方程偏移输出了角度域并像点道集。证明了如何从炮域的单程波真振幅偏移输出真振幅共反射角道集，并在反射角真振幅偏移中采用了乘法型成像条件，克服了炮域真振幅偏移中除法型成像件的不稳定性。 理论模型数据和实际资料试算结果进一步证明了论文中真振幅偏移理论和算的正确性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1地震波成像概述

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容

第二章单程波动方程真振幅偏移成像理论与方法研究

2.1"真振幅"偏移成像概念的诠释

2.2三维非均匀介质近似单程波动方程

2.3真振幅单程波场延拓算子

2.3.1 SSF真振幅延拓算子

2.3.2 FFD真振幅延拓算子

2.4真振幅偏移的边界条件

2.5真振幅单程波场反射系数成像条件

2.6单程波动方程保幅叠前深度偏移数值试验

2.6.1单界面水平层状介质模型数值试验

2.6.2倾斜界面介质模型数值试验

2.6.3多界面水平层状介质速度模型数值试验

2.7实际资料处理

2.8本章小结

第三章双平方根方程真振幅叠前深度偏移方法

3.1 DSR方程叠前深度偏移理论

3.1.1 DSR方程传播算子

3.1.2 DSR方程叠前深度偏移的成像条件

3.2基于DSR方程的保幅偏移

3.2.1 DSR方程保幅偏移与SSR方程保幅偏移关系

3.2.2基于DSR方程的保幅分步傅立叶传播算子

3.2.3成像条件对DSR方程偏移振幅的影响

3.3理论模型数值试验及实际资料试处理

3.3.1常规DSR方程叠前深度偏移试验

3.3.2保幅DSR方程叠前深度偏移试验

3.4本章小结

第四章基于共反射角道集的真振幅偏移

4.1共成像点道集概论

4.2角度域共成像道集对多波至问题的自适应处理

4.3炮检距射线参数ph域成像方法

4.3.1ph域成像的传统方法

4.3.2快速的ph域成像方法

4.3.3数值试验

4.4入射角γ域成像方法

4.4.1成像空间的角度映射关系

4.4.2基于DSR方程提取ADCIGs的方法

4.4.3基于SSR方程提取ADCIGs的方法

4.4.4数值试验

4.5真振幅共炮偏移和共反射角偏移关系

4.6数值试验

4.6.1水平层状介质模型数值试验

4.6.2 Marmousi模型数值试验

4.6.3实际资料数值试验

4.7本章小结

结论

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致 谢