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《哈尔滨工程大学》 2017年
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频率域逆时偏移的优化算法

邢苗苗  
【摘要】:石油和天燃气是国家的战略物质,存储量的减少迫使人们去寻找更难发现的油气藏,对勘探技术的要求也越来越高。地震勘探、地震数据处理是寻找石油和天燃气的主要手段,叠前深度偏移是地震数据成像技术中的重要环节,主要研究方法分为两大类:一类是克希霍夫积分法,另一类是波动方程方法即基于波动理论的波场递归延拓方法。克希霍夫方法在处理不规则数据、偏移速度分析、计算效率和局部成像孔径控制方面具有优越性和更强的灵活性,缺点是有高频近似,难以处理复杂波现象。波动方程方法在处理复杂波现象如多旅行时,焦散和振幅保持方面比克希霍夫方法更自然更简单,在复杂构造下成像精度更高。基于波动方程的逆时偏移成像由于不受地下构造倾角的限制,精度更高,振幅更精确,近年来逐渐成为主流的偏移技术。逆时偏移的缺点是效率低,对有限差分法存在频散,所以该方法的研究重点在于提高计算效率和去噪。本论文选择在频率-空间域实现逆时偏移,这样可以避免因时间差分带来的频散,理论上讲比时间域偏移具有更好的成像精度。在空间域分别采用五点和九点差分格式来逼近二阶导数,从而得到一个系数稀疏的频率域波动方程组。通过和共轭梯度法的比较发现LU分解法尽管更加消耗内存,但计算速度更快。所以本文采用了 LU分解法来求解此方程组得到延拓波场,最后根据最大相关成像准则进行成像。由数值算例可以看出九点差分格式的频散明显好于五点差分,为了进一步提高计算效率,论文使用了合成震源记录技术,数值算例验证了该方法正确、有效。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.44

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