地形起伏条件下的直接叠前深度偏移方法研究

【摘要】：近年来,随着国家基础设施建设投入力度的增大,工程勘察的需求强劲增长。浅层反射地震勘探因具有突出的纵横向分辨能力及较大的勘探深度范围而得以在工程勘察中发挥越来越重要的作用。然而目前的浅反地震勘探正面临向山地、丘陵、沙漠等复杂测区开进的现状。此类工区通常包含两个显著的特点,即地表起伏严重和横向波速变化剧烈,此二者均对常规的地震资料处理方法提出了严峻挑战。 对于起伏地形而言,在资料处理过程中,常规的解决办法是静校正。而静校正是以地表一致性及出射线垂直地表作为前提的,在地表起伏剧烈地区,该假设很难满足,因此会产生非常严重的剩余静校正量。对于强横向波速变化的情况,叠前深度偏移是有效的应对方式,但通常该方法也会受到起伏地形的影响。为此,发展一种避免静校正而直接进行叠前偏移的方法将彻底改变这一尴尬局面。而基于起伏地形条件下的直接叠前偏移通过研究适用于精确炮检点高程的新的成像条件,完全避开了静校正处理,从而大幅提高成像质量。 本文首先从正演出发,利用高阶交错网格有限差分法精确模拟了地表起伏条件下的纵波波场,并得到复杂地表条件下的单炮记录。再将炮、检点通过静校正方法进行野外一次静校正,以便于利用视速度滤波法去除规则干扰。尔后,再进行反静校正处理,把各道数据又重新恢复到野外实际高程点,最后直接利用带地形的单炮记录进行叠前深度偏移。此处,静校正的准确性只影响规则线性干扰的压制效果,而对其后的偏移算法无直接影响。各种模型试验结果表明,直接叠前偏移处理能够很好地避免静校正带来的误差,极大地提高了浅中部地层的成像精度,为复杂地形条件下的工程地震勘探带来了新的希望。