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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

起伏地表的自由基准面波场成像方法研究

基于波动方程基准面延拓的偏移方法理论,从地震波场正演模拟的角度出发,提出了一种新的适用于起伏地形的地震叠后正演方法。该方法综合利用了"地形淹没"和"零速层偏移"的思想,通过基准面变换和设置零波场传播层,将原始模型的地表作为新模型的一部分,有效地消除了起伏地形的影响,并采用常规的波场延拓算子进行波场延拓与波场成像计算,实现了起伏地表模型的地震叠后数值模拟。基于该方法理论,还发展了一套完整的自由基准面波场延拓流程,可以将地表观测的地震波场延拓至任意的基准面之上,对研究野外地震波的传播规律、后续的偏移处理以及地震资料的解释具有非常重要的意义。仿真实验的结果均验证了地震正演模拟方法和自由基准面波场延拓流程的正确性和有效性。     

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     

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。     

泌阳凹陷南部高陡构造带三维地震资料处理方法

针对泌阳凹陷南部陡坡带断面倾角大、地表条件复杂,地震速度横向变化剧烈的地质构造特点,采用初至波层析反演、波动方程延拓基准面校正等高精度静校正技术解决静校正问题,采用Kirchhoff叠前深度偏移技术使其南部边界大断面准确归位。地震成果剖面信噪比、分辨率整体上有明显提高,边界大断面及凹陷基底反射清晰,各种地质现象清楚,为南部陡坡带的勘探提供了可靠的地震资料。     

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。     

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。     

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技术——以川东复杂地区应用为例

在我国西部或南方地区的山地、山前带地震勘探中,起伏地表是影响复杂构造成像的重要因素。为此,开展了直接从起伏地表进行波场延拓与成像的波动方程叠前深度偏移方法研究。包括：基于Reshef提出的“逐步-累加延拓”思想,采用带误差补偿的频率-空间域有限差分单程波延拓算子实现单炮记录的波场延拓;基于时间一致性成像原理提取地下反射界面的成像值;利用层析反演技术和剥层技术建立起伏地表深度域层速度场。理论模型和实际资料的偏移结果表明,该方法能够对复杂近地表和复杂地下地质构造很好地成像。     

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。     

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。     

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。     

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。