一种倾角时差校正和叠前成象方法

本文从测量射线参数出发进行反向射线追踪,导出倾角时差校正（DMO）的公式。经过DMO后,可以从一组等炮检距剖面得出共分角线点道集。用于对这些道集进行叠加的速度值与界面倾角无关。对经过DMO的资料的等时切片进行叠前成象（PSI）,就可以把分布在圆上的绕射能量沿圆弧加起来,并放在圆弧上对应于最大炮检距的位置。经过这两种处理,再应用标准的速度分析和叠加方法,就可得出偏移后的剖面。这两种处理均与速度无关。最后用物理模型试验说明了DMO和PSI的效果是好的。     

叠前时移时差分析

目前叠后时移时差属性的研究与应用已经取得一定的成功。但有关叠前时移时差属性的研究工作还很少。本文通过模型计算对叠前时移时差属性的变化规律和特点进行了研究．结果表明，油藏注水开采前后两次测量的地震波在双层介质中的传播射线路径是不同的。在上覆地层中，地震波旅行时差总大于零。且随着炮检距增加不断增大。在储层中，随炮检距增大，地震波旅行时差由最初的正值变为零再变为负值。总时差大于零，且随炮检增加而增大。在大炮检距范围内，总时差与储层时差存良好的线性关系，且曲线斜率基本上不随储层速度和厚度的改变而变化。利用大炮检距时移时差属性有可能确定储层动态变化，但如何来实现这一过程还有待经进一步研究。     

P-SV反射转换波的倾角时差校正（DMO）方法研究

倾角时差校正（ＤＭＯ）方法对于复杂地质构造条件下的纵波反射波（Ｐ－Ｐ）的多次覆盖地震数据的叠加具有显著的提高信噪比的效果．对于转换反射波（Ｐ－ＳＶ）来说,进行倾角时差校正（ＤＭＯ）处理就更需要．本文首先对Ｐ－ＳＶ波的倾角时差校正（ＤＭＯ）的几何原理进行了分析,然后重点研究用波动方程进行ＤＭＯ的方法,即Ｐ－ＳＶ转换反射波的叠前部分偏移的波动方程法．这种方法也适用于Ｐ－Ｐ反射波的叠前部分偏移处理．研究结果表明,波动方程ＤＭＯ方法在振幅保真方面比几何原理的ＤＭＯ方法有显著改善．     

P-SV反射转换波的倾角时差校正（DMO）方法研究

倾角时差校正（ＤＭＯ）方法对于复杂地质构造条件下的纵波反射波（Ｐ－Ｐ）的多次覆盖地震数据的叠加具有显著的提高信噪比的效果．对于转换反射波（Ｐ－ＳＶ）来说，进行倾角时差校正（ＤＭＯ）处理就更需要．本文首先对Ｐ－ＳＶ波的倾角时差校正（ＤＭＯ）的几何原理进行了分析，然后重点研究用波动方程进行ＤＭＯ的方法，即Ｐ－ＳＶ转换反射波的叠前部分偏移的波动方程法．这种方法也适用于Ｐ－Ｐ反射波的叠前部分偏移处理．研究结果表明，波动方程ＤＭＯ方法在振幅保真方面比几何原理的ＤＭＯ方法有显著改善．     

各向异性弹性波有限元叠前逆时偏移

利用有限元法和最小走时射线追踪的界面点法,实现了各向异性弹性波的叠前逆时偏移.理论模型资料的偏移结果清晰准确,证实了该系统的可靠性.通过对各向异性模型资料的各向同性偏移处理,发现常规偏移剖面存在较大误差,地质体的垂向深度和横向位置与实际模型有偏离.     

各向异性弹性波有限元叠前逆时偏移

利用有限元法和最小走时射线追踪的界面点法，实现了各向异性弹性波的叠前逆时偏移.理论模型资料的偏移结果清晰准确，证实了该系统的可靠性.通过对各向异性模型资料的各向同性偏移处理，发现常规偏移剖面存在较大误差，地质体的垂向深度和横向位置与实际模型有偏离.     

TI介质局部角度域高斯束叠前深度偏移成像

各向异性射线理论基础上的局部角度域叠前深度偏移方法能够为深度域构造成像与基于角道集的层析反演提供有力支撑,但是对于复杂地质构造而言,高斯度叠前深度偏移在不失高效、灵活等特点的情况下,具有明显的精度优势.为此,本文研究局部角度域理论框架下的高斯束叠前深度偏移方法.为提高算法效率与实用性,文中讨论了一种从经典弹性参数表征的各向异性介质运动学和动力学射线方程演变而来的由相速度表征的简便形式,并提出了一种比较经济的各向异性高斯束近似合成方案.结合地震波局部角度域成像原理,讨论一种适合高斯束偏移的角度参数计算方法.国际上通用的理论模型合成数据试验表明：相比局部角度域Kirchhoff叠前深度偏移成像方法,本文方法具有更高的成像精度与抗噪能力,既适用于复杂构造成像,也可为TI介质深度域偏移速度分析与模型建立提供高效的偏移引擎.     

黏弹性叠前时间偏移:陡倾角构造成像与实际应用

黏弹性叠前时间偏移通过在偏移过程中补偿地球介质的吸收衰减,恢复被衰减的高频成分,进而获得较常规叠前时间偏移更高分辨率的偏移成像结果.相比于常规叠前时间偏移,该方法实现环节包含的频率域积分产生的巨大计算量,需要基于GPU加速实现才能满足工业应用对其计算效率的需求.本文针对黏弹性叠前时间偏移算法实现的这一特点,提出了修正其走时计算方法精度和应用分时段的频率域成像策略,在进一步提升计算效率的同时,改进了该方法对陡倾角构造和断层的成像效果.我们将改进的黏弹性叠前时间偏移方法应用于三维陆上地震资料,与现行的商业偏移软件对比表明,该方法不仅获得了更高分辨率的成像结果,也实现了对断层和陡倾角构造的清晰成像,而新方法的计算耗时也较改进前减少了三分之一以上.

     

结合基准面重建的叠前时间偏移方法

提出了一种结合虚拟界面、瑞利积分和相移法的混合的基准面重建方法.通过与叠前时间偏移方法结合,形成了针对起伏地表采集数据的叠前时间偏移方法和新流程.该方法能正确考虑波在近地表传播的实际路径,克服了高速层出露时静校正方法的误差;它也能自己确定虚拟层速度,避免了现行基于波场延拓的基准面重建方法需要准确近地表速度的困难.文中分别用近地表存在明显低速层和近地表有高速层出露这两类模型的理论数据,验证了所发展方法和流程的有效性.     

TI介质局部角度域射线追踪与叠前深度偏移成像

研究与实践表明,对于长偏移距、宽方位地震数据,忽略各向异性会明显降低成像质量,影响储层预测与描述的精度.针对典型的横向各向同性(TI)介质,本文面向深度域构造成像与偏移速度分析的需要,研究基于射线理论的局部角度域叠前深度偏移成像方法.它除了像传统Kirchhoff叠前深度偏移那样输出成像剖面和炮检距域的共成像点道集,还遵循地震波在成像点处的局部方向特征、基于扩展的脉冲响应叠加原理获得入射角度域和照明角度域的成像结果.为了方便快捷地实现TI介质射线走时与局部角度信息的计算,文中讨论和对比了两种改进的射线追踪方法:一种采用从经典各向异性介质射线方程演变而来的由相速度表征的简便形式;另一种采用由对称轴垂直的TI(即VTI)介质声学近似qP波波动方程推导出来的射线方程.文中通过坐标旋转将其扩展到了对称轴倾斜的TI(即TTI)介质.国际上通用的理论模型合成数据偏移试验表明,本文方法既适用于复杂构造成像,又可为TI介质深度域偏移速度分析与模型建立提供高效的偏移引擎.     

射线追踪的微变网格方法

本文给出一种适用于叠前数据速度分析和叠前深度偏移的快速射线追踪方法──微变网格法；该方法不仅精度高，而且计算速度极快，可适用于当前计算条件下的地球介质速度反演和叠前深度偏移成像的要求．     

用广义射线和有限差分计算近场理论地震图的混合方法

本文提出一种结合广义射线和有限差分理论而形成的混合方法（以下简称混合方法）．在介质均匀区（包括平行介质分层区）应用广义射线理论，在介质不均匀区应用有限差分理论．在这种结合过程中，把均匀区广义射线的结果作为不均匀区有限差分区波场连续的输入．对于均匀介质模型，混合方法理论地震图和广义射线理论地震图、广义反射透射系数矩阵及离散波数法地震图的对比，取得了满意的结果，在数值上证明了该方法的正确性．计算了１９９０年８月５日Ｈａｋｏｎｅ地震前震在日本Ａｓｈｉｇａｒａ山谷盲测点的响应，理论地震图和实际资料的比较同样取得好的结果．这种方法可用于地震勘探、工程地震、强地面运动的研究．     

水平层状介质中的快速两点间射线追踪方法

提出了一种快速准确的水平层状介质中两点间的射线追踪方法. 该方法对任意复杂的水平层状速度结构、 任意大小的入射角都能稳定、 快速、 准确地收敛. 将本方法分别与伪弯曲法和Kim方法进行了比较. 结果表明： 本方法比伪弯曲法的计算效率和计算精度更高, 但是只适用于一维速度结构; 在入射角不大的情况下, Kim方法与本方法效果相当. 在大入射角的情况下, Kim方法失效, 但本方法能快速稳定地收敛到真解. 本文提出的射线追踪方法为很多实际地震问题提供了强有力的工具, 但适用范围仅限于水平层状介质.     

反射点扫描叠加技术

本文介绍了一种与叠前部分偏移（PMBS）有些类似的方法--反射点扫描叠加（RSSTA）。这种方法能够实现真正的共反射点（CRP）叠加。而且,对于不符合反射或绕射规律的各种规则干扰波（面波、声波、折射波、次生干扰波等）具有相当强的压制能力。 文章从反射和绕射两个角度叙述了方法的原理。还给出了应用这种方法处理的二条实际地震剖面。     

震源区和接收区结构不同情况下体波合成地震图的矩阵-射线方法

本文进一步扩展了合成地震图的广义射线方法.由于算法中将地球模型划分成震源区、接收区和地幔区,因此可用于计算震源区与接收区速度结构不同时的体波合成地震图.新算法把广义射线理论与传播矩阵理论结合起来,并采用了分层Q值模型,从而可以自动包括指定介质层内所有多次波的混响.为简便数据准备,设计了射线编码自动生成算法. 本文算法与Kind扩展的反射率法用相同的地球模型进行了数值结果对比,结果表明,矩阵-射线方法用于计算体波地震图时,不但有足够好的精度,而且还具有速度快并适于单个震相研究的优点.在计算由10个接收点组成的地震剖面时,其计算时间仅为反射率法的7％左右.     

P-P波及P-SV波叠前深度偏移速度模型建立方法

针对多波叠前深度偏移速度模型的建立问题,提出在CDP道集上利用互换原理组成伪地集作为叠前偏移速度分析的数据道集,先用叠前时间偏移方法求取层间互不影响的等效偏移速度模型,再用餐前深度偏移方法逐层求取层速度模型．对各层的速度质量、整个速度模型层位结构及速度横向变化,采用人机交互方式进行监控,并在速度叠代中引入全局寻优的遗传算法,使整个速度模型建立过程具有稳定、可靠和可视化的优点．经理论和实际资料处理结果证明,本方法是行之有效的．     

用广义射线和有限差分计算近场理论地震图的混合方法

本文提出一种结合广义射线和有限差分理论而形成的混合方法（以下简称混合方法）．在介质均匀区（包括平行介质分层区）应用广义射线理论,在介质不均匀区应用有限差分理论．在这种结合过程中,把均匀区广义射线的结果作为不均匀区有限差分区波场连续的输入．对于均匀介质模型,混合方法理论地震图和广义射线理论地震图、广义反射透射系数矩阵及离散波数法地震图的对比,取得了满意的结果,在数值上证明了该方法的正确性．计算了１９９０年８月５日Ｈａｋｏｎｅ地震前震在日本Ａｓｈｉｇａｒａ山谷盲测点的响应,理论地震图和实际资料的比较同样取得好的结果．这种方法可用于地震勘探、工程地震、强地面运动的研究．     

射线追踪的微变网格方法

本文给出一种适用于叠前数据速度分析和叠前深度偏移的快速射线追踪方法──微变网格法;该方法不仅精度高,而且计算速度极快,可适用于当前计算条件下的地球介质速度反演和叠前深度偏移成像的要求．