带误差补偿的有限差分叠前深度偏移方法

基于波动方程有限差分法深度偏移对介质速度纵横向变化的强适应性,本文介绍了一种优化系数的单程波方程叠前深度偏移算子。它在限差分波场延拓计算的基础上,增加了针对算子误差的补偿校正,从而提高了算子的成像精度;同时也可以基本消除差分频散,提高成像剖面信噪比。该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特点,能适应速度场的任意变化。文中一切计算均在频率域进行,与时间域有限差分算法相比,具有计算效率高、成像方便的优点。脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明,该偏称进强横向变速情况下“三高”（高分辨率、高信噪比与高保真）数据处理的有效手段。     

傅氏有限差分偏移

现有的许多偏移方法均不能同时解决偏移中两个最重要的问题,即陡倾角成像和具有任意方向速度变化的介质的成像。例如,相移法偏移几乎能精确地适用于任意角度的偏移,但它的局限性是速度函数必须很简单。另一方面,以单程波动方程为基础的有限差分法适用于任意的速度函数,但陡倾同相轴能量受到压制。本文提出一种混合偏移方法,称之为傅氏有     

Walkaway VSP深度域叠前偏移成像

本文从Helmholtz方程出发,推导了适用于Walkaway VSP波动方程叠前深度偏移的Fourier有限差分算子,并建立Walkaway VSP波动方程外推的流程。模型测试和实际资料处理结果表明,Walkaway VSP深度域叠前偏移成像方法既能适应速度场的剧烈变化,又可以保证对陡倾地层的成像效果,对复杂构造成像精确。     

相移插值法偏移中一种新的变延拓步长方法

在叙述相移插值法波动方程偏移原理、对该偏移过程中的波场外推公式及最终成像方程进行适当的改进变形后,重新标定了向下外推算子,使得成像过程可借助于 FFT 来完成,并给出了一种不同于时间域内插的新的变延拓步长的方法。本方法与传统的相移插值法偏移中时间域内插值法变延拓步长相比,向下外推步长可远远大干地震波视波长的四分之一,从而满意地解决了相位插值偏移算法效率低的问题。文中给出的理论模型计算与实际煤田及陡倾角地震数据偏移处理的结果表明:本方法是一种快速经济的,适合于陡倾角、复杂地质构造归位的 f-k 域偏移成像技术。     

偏移成像技术

通过对 2 0 0 3年EAGE会议有关偏移成像方面的文献的回顾 ,主要讨论了在照明倾角上作照明校正进行角度域偏移的方法、用逆算子代替逆时算子进行多波至克希霍夫偏移的方法、一种快速的有限频率内插成像的波动方程偏移算法、用有限差分算子作内插产生局部化的波场的线束偏移方法、用线束域中的波传播算子保持波传播时的方向信息以研究方向照明问题和接收倾角响应的方法 ,并且将单程波动方程偏移方法与双程法进行了比较。介绍了一个重构弹性PP和PS波各向异性反射系数的成像公式和一个稳定的最小平方优化的广义屏偏移公式 ,后者去除了分裂误差 ,抑制了数值频散 ,可成像陡倾角的反射体。     

偏移成像技术

通过对2003年EAGE会议有关偏移成像方面的文献的回顾,主要讨论了在照明倾角上作照明校正进行角度域偏移的方法、用逆算子代替逆时算子进行多波至克希霍夫偏移的方法、一种快速的有限频率内插成像的波动方程偏移算法、用有限差分算子作内插产生局部化的波场的线束偏移方法、用线束域中的波传播算子保持波传播时的方向信息以研究方向照明问题和接收倾角响应的方法,并且将单程波动方程偏移方法与双程法进行了比较.介绍了一个重构弹性PP和PS波各向异性反射系数的成像公式和一个稳定的最小平方优化的广义屏偏移公式,后者去除了分裂误差,抑制了数值频散,可成像陡倾角的反射体.     

偏移成像技术

通过对2003年EAGE会议有关偏移成像方面的文献的回顾，主要讨论了在照明倾角上作照明校正进行角度域偏移的方法、用逆算子代替逆时算子进行多波至克希霍夫偏移的方法、一种快速的有限频率内插成像的波动方程偏移算法、用有限差分算子作内插产生局部化的波场的线束偏移方法、用线束域中的波传播算子保持波传播时的方向信息以研究方向照明问题和接收倾角响应的方法，并且将单程波动方程偏移方法与双程法进行了比较。介绍了一个重构弹性PP和PS波各向异性反射系数的成像公式和一个稳定的最小平方优化的广义屏偏移公式，后者去除了分裂误差,抑制了数值频散,可成像陡倾角的反射体。     

偏移成像技术

通过对2003年EAGE会议有关偏移成像方面的文献的回顾，主要讨论了在照明倾角上作照明校正进行角度域偏移的方法、用逆算子代替逆时算子进行多波至克希霍夫偏移的方法、一种快速的有限频率内插成像的波动方程偏移算法、用有限差分算子作内插产生局部化的波场的线束偏移方法、用线束域中的波传播算子保持波传播时的方向信息以研究方向照明问题和接收倾角响应的方法，并且将单程波动方程偏移方法与双程法进行了比较。介绍了一个重构弹性PP和PS波各向异性反射系数的成像公式和一个稳定的最小平方优化的广义屏偏移公式，后者去除了分裂误差，抑制了数值频散，可成像陡倾角的反射体。     

一种优化系数的混合域叠前深度偏移方法

为提高偏移中频散方程单平方根算子渐近式的逼近程度,提出了优化系数的混合域叠前深度偏移方法。该方法对频散方程的单平方根算子采用了有理切比雪夫逼近;与连分式展开的逼近算法对比后发现,该优化算法能降低偏移逼近算子与频散方程的单平方根算子的相对误差,从而提高了在陡倾构造及强横向速度变化地区偏移成像的精度。二维SEG/EAGE盐丘模型的偏移成像结果证明:在陡倾角构造及横向速度变化剧烈的地区,优化系数的混合域叠前深度偏移方法比常规的傅里叶有限差分(FFD)法的成像效果更好。     

高斯波束共角度保幅深度偏移

 高斯波束偏移是一种准确、灵活、高效的深度偏移方法,不但具有接近于波动方程偏移的成像能力,还可以对陡倾角地层以及各向异性介质进行成像。由于高斯波束偏移过程中含有地下射线的传播角度信息,因而可以利用此角度信息直接提取角度域共成像点道集,而不需要波动方程偏移中复杂的映射转换。本文首先介绍了高斯波束偏移的基本原理,然后实现了基于互相关成像条件的保幅高斯波束偏移,并提出了角度域共成像点道集的提取方法。模型和实际资料的试算分析表明,此方法是有效的。     

平面波最大能量叠前深度偏移

本文提出了一种新的基于最大能量震源波场的平面波叠前深度偏移方法。该方法保留了平面波偏移方法的优点。即在成像过程中,通过同时延拓频率域稀疏采样的平面波震源和最大能量旅行时,求取震源波场中的最大能量部分,从而显著地提高了平面波叠前深度偏移的效率。利用震源波场中的最大能量部分成像,还保证了较刘的成像精度。Ｍａｒｍｏｕｓｉ模型的蔗算结果表明,在复杂构造情况下,本文方法可获得同计算全波场的平面波叠前深度偏移     

加权平面波叠前深度偏移

常规平面波偏移具有计算效率高的特点，但是它的偏移精度却受慢度取值范围的影响：慢度范围太小，在断层位置处，平面波偏移会产生平滑作用，偏移效果不明显；慢度范围较大，在断层位置和浅层地层中，平面波偏移会产生低频化人工混淆。为了克服常规平面波偏移的这些缺点，提出了加权平面波偏移。它根据不同慢度取值范围对偏移结果的不同影响，在常规共平面波道集偏移结果上进行加权叠加，即对常规平面波偏移结果进行“带通”滤波。Marmousi模型的数值试验分析表明，加权平面波偏移方法偏移计算速度与常规平面波偏移基本相同，并能保证构造偏移效果的稳定性，提高叠前深度平面波偏移方法的偏移效果     

转换波成像方法综述

转换波勘探成本低，获取的地下信息量大。但由于转换波的传播路径不对称，入射波与反射波的速度不同，因此转换波资料的成像比纵波资料更复杂。为此，对转换波成像的主要方法进行了讨论，并对近年来出现的一些新的转换波成像思路作了介绍。转换波成像方法可分为叠后偏移和叠前偏移成像两种，叠后偏移主要包括共转换点道集抽取、动校正、转换波倾角时差校正和叠后偏移等，叠前时间偏移主要分为Kirchhoff叠前时间偏移和波动方程叠前时间偏移两大类。分别对叠后偏移的4个主要处理步骤和叠前偏移两类方法的基本原理进行了较为详细的阐述，并指出叠前时间偏移方法是目前转换波资料处理的发展方向。新的转换波成像思路是，先对转换波资料进行转换，然后再成像，如非对称性校正法和纯横波成像法等，对这些新方法的基本原理进行了论述。指出了转换波成像方法研究的发展方向，即转换波成像配套技术的研究如静校正、去噪，以及能更好地适应不同观测系统的高保真、高分辨率的叠前成像方法等。     

三维VSP资料波动方程叠前深度偏移研究

已有的一些三维VSP资料处理方法，存在保幅性较差、对复杂构造不能正确归位、成像分辨率低、噪声强和计算效率低等问题，为此，提出了三维VSP资料波动方程叠前深度偏移成像方法，其实质是把地表数据的三维单程波动方程叠前深度偏移成像方法推广应用到三维VSP数据。对方法进行了阐述，其基本原理是将三维VSP数据按井中检波器的位置抽成共检波点道集，对共检波点道集进行三维叠前深度偏移。实现过程为将VSP波场分解为背景波场和扰动波场，背景波场采用相移法偏移，扰动波场采用频率空间域有限差分法偏移，然后对偏移后的上下波场进行相关处理，获得成像结果。数值模拟证明方法正确可行，实际应用表明方法实用。     

平面波偏移

对波动方程叠前深度偏移中的平面波方法进行了深入的剖析，指出了平面波偏移方法能提高偏移计算效率的原因所在，这也是前人未曾涉及的。给出了平面波偏移方法在共炮点道集和共偏移距道集数据上的应用以及效果评价。     

共偏移距道集波动方程叠前深度偏移的Green函数法

在基于波动方程的偏移速度分析中，共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移是十分重要的，因为它能提供地质上可解释的偏移图像（如不同偏移距的共成像点道集）。本文根据共偏多距道集数据的具体物理特性，采用Green函数法实现共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移。在Green函数算子的具体构造中使用了稳定的Rytov近似计算慢度横向扰动引起的散射波场。用Marmousi模型数据进行了试验，结果表明共偏移距道集波动方程叠前深度偏移Green函数法的偏移结果不仅与常规的利用双平方根算子的共偏移距道集波动方程叠前深度偏移方法的结果相当，而且还能为偏移速度分析提供了不同偏移距的共成像点道集，对野外各种观测系统的适应性也很强。但本文的Green函数法的计算量较常规共偏移距波动方程叠前深度偏移法有明显增加。     

弹性波Kirchhoff叠前深度偏移速度分析

本文提出的弹性波偏移速度分析方法是基于Kirchhoff叠前深度偏移形成纵波和转换波炮检距域共成像点道集拉平准则,分别对纵波和横波偏移速度进行更新。当两分量地震数据成像深度不-致时,通过调整横波偏移速度进行深度匹配,完成高精度的弹性波场偏移速度分析。文中分别给出速度更新及深度匹配方法。模型数据和实际资料试算结果表明了该方法的可行性和有效性。     

平面波射线追踪与面炮波场时间滞后深度成像

面炮(Arealshot)偏移技术是对实际炮集数据按照不同方向传播的平面波进行时间延迟分解并合成组合炮记录,分别进行组合震源下行波的向下波场外推和组合记录上行波的向下波场延拓,在相遇深度得到该方向平面波的反射波成像。本文基于面炮深度偏移技术,充分利用射线追踪计算量小和波动方程波场延拓的良好振幅特性,提出了用平面波射线追踪法计算平面波组合震源下行波前走时和面炮波场滞后时间成像的深度偏移方法,并着重讨论了程函方程有限差分法计算平面波传播时间和组合记录上行波场时间滞后的深度成像方法。通过对Marmousi模型数据的成像检验,表明该法要比积分法偏移效果优越。     

孔洞型碳酸盐岩储层地震正演及叠前深度偏移

塔里木盆地孔洞型碳酸盐岩储层具有尺度小、埋藏深、非均质性极强的特征,严重制约油气的勘探开发。针对碳酸盐岩储层的复杂性和特殊性,有必要开展地震正演模拟和叠前深度偏移方法优选研究。基于PML边界的变网格高阶有限差分算法可对小型非均质地质体进行精确地震模拟,既保证了模拟精度,又提高了计算效率,为理论研究提供模拟数据。采用克希霍夫积分法、单程波、逆时偏移对模拟数据进行偏移成像。结果表明,在速度准确情况下,波动方程方法成像效果优于积分法成像,实际资料也验证了这一点;从保幅角度来看,单程波偏移方法的振幅相对保持能力最佳,优于积分法和逆时偏移。综合上述3种偏移方法的成像效果、计算效率和振幅保持能力,单程波叠前深度偏移更适合孔洞型碳酸盐岩储层的成像。     

混合法双程无反射波动方程偏移

本文提出了一种虚谱法和有限元法相结合的地震偏移方法。这种混啥方法是在计算速度、精度和占用计算机内存等方面对虚谱法和有限元法进行折衷的一种选择,其目的是构造一种新的、更有效的地震偏移方法。该方法从双程无反射波动方程出发,沿反时方向进行波场计算,使混合法偏移能够适应纵横向速度变化,并能有效地减弱计算中产生的层间混响。本文采用混合法偏移理论进行了试算,其结果表明,该方法用于复杂波场的偏移计算是可行的。