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《成都理工大学》 2008年
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波动方程叠前偏移与波形反演研究

薛明星  
【摘要】: 本文就当前反射地震勘探的两个热点问题——波动方程叠前深度偏移与基于波动方程的全波形反演进行了多方面的探讨。深度偏移的核心是波场延拓算子的求取,我们编程实现了目前使用较多的几种算子:相移、相移插值、分步傅立叶、傅立叶有限差分以及广义屏算子。数值例子说明,这些算子均有各自的优点和局限,应该根据介质的特点选择成像精度与计算时间可接受的方法。共炮记录的偏移是最直观、易实现、精度高的叠前偏移技术,然而其计算量很大。近些年出现了旨在提高叠前偏移计算效率的多种非共炮记录的偏移方法。其中双平方根偏移基于沉降观测概念,将震源和记录同时向下延拓,计算迅速,而平面波偏移则先对震源和记录做平面波分解,再偏移叠加,是一种有效降低多次覆盖地震记录冗余性的好方法。这两种方法均可为速度分析等输出重要的共成像道集。为给叠前偏移实验提供必要的输入,我们基于惠更斯原理生成了共炮记录,与其它正演方法相比,该方法计算效率高、各种绕射波完整清晰、信噪比高,可以灵活的选择波场延拓算子,并且对观测系统有很好的适应能力,能够方便处理地表起伏时的记录正演问题。起伏地表的处理是困扰复杂地区成像质量的一个关键因素,本文借鉴Reshef“逐步—累加”的波场外推概念,在起伏地表上充填常速度,变不平坦地形为平坦地形,实现了共炮记录的生成和偏移,结果表明,我们的方法是处理复杂地表的简单有效策略。偏移是构造成像的基本手段,然而随着油气勘探的不断深入,人们越来越希望由地震资料获得更多的岩石物性信息,其中高精度的介质速度场亦是偏移成像必要的输入,所以,各种地震反演方法迅速发展起来。由于基于波动方程的波形反演方法直接采用微分方程模型,能够充分利用地震信息,可以得到更加精确可靠的反演结果,近些年成为国内外研究的热点。然而,传统的梯度法反演存在收敛速度慢、不易重建速度场低波数成分的严重缺点,而高斯—牛顿法的计算量又很大。我们采用近些年国外学者提出的将虚震源法与互易定理相结合计算雅可比矩阵的方法实现了高斯—牛顿法波形反演,并将结果与梯度法做了比较,深入认识了波场反演的规律。算例表明,采用这种方法计算雅可比矩阵进行高斯—牛顿法反演计算量显著减小,收敛速度快,对速度场的低波数成分重建迅速。我们认为,随着高性能计算机技术的发展,基于波动方程的全波形反演将为更精确的物性成像提供可行的途径。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P631.44

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 吴娟;基于波动方程数值模拟的地质解释误差分析[D];成都理工大学;2011年
2 白敏;频率域高精度波场延拓算子构建技术[D];成都理工大学;2011年
3 王堃;波动方程叠前深度偏移及其偏移速度误差分析[D];成都理工大学;2010年
4 肖盈;生物礁滩储层的三维数值模拟[D];成都理工大学;2010年
5 张坤;水工隧道衬砌内病害隐患探地雷达探测研究[D];西华大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺振华,胡光岷,黄德济;数学检波器与波动方程地震叠前正演[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年06期
2 刘喜武,刘洪;波动方程地震偏移成像方法的现状与进展[J];地球物理学进展;2002年04期
3 刘超颖,王成祥;非稳态相移法叠前深度偏移[J];地球物理学进展;2004年03期
4 汤井田;任政勇;化希瑞;;地球物理学中的电磁场正演与反演[J];地球物理学进展;2007年04期
5 贺振华,陈志文,熊小兵;τ-P域地震资料三维叠前深度偏移及其实用算法[J];地球物理学报;1997年02期
6 孟鸿鹰,刘贵忠;小波变换多尺度地震波形反演[J];地球物理学报;1999年02期
7 程玖兵,王华忠,马在田;双平方根方程三维叠前深度偏移[J];地球物理学报;2003年05期
8 陈生昌,曹景忠,马在田;叠前地震数据的平面波深度偏移法[J];地球物理学报;2003年06期
9 张丽琴,王家映,严德天;一维波动方程波阻抗反演的同伦方法[J];地球物理学报;2004年06期
10 傅红笋,韩波;二维波动方程速度的正则化-同伦-测井约束反演[J];地球物理学报;2005年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郑四连;复杂储层地震波场正演与偏移[D];成都理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴结林;时谐电磁波边值关系独立性的证明[J];安徽教育学院学报;2004年06期
2 黄红梅;王洪光;魏臻;;有限元数值模拟在红外检测定量研究中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
3 方向正,史守华;低维浅势阱中束缚态存在条件的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年04期
4 李红;;复杂地区静校正技术应用研究[J];安徽地质;2007年01期
5 张寅秋;胡忠玉;王祖元;崔鹏;;水煤气水洗塔填料层高度计算模型的简化[J];安徽化工;2010年05期
6 程传林;饱和粘性土地基的固结[J];安徽工程科技学院学报;2002年02期
7 陈翠微,凤尔银;哈密顿算符矩阵元的一种简单表达式[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
8 卫国斌,马金龙;浅层地震在建设工程复杂地基综合勘察中的应用[J];安徽建筑;2001年02期
9 何红雨,保宗悌,陆晓;两半导体球壳内电位的计算与分析[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2004年03期
10 何红雨;;偏心圆柱形电容器电位的计算与分析[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
2 刘红伟;刘洪;李博;王鑫;佟小龙;刘钦;;起伏地表叠前逆时偏移理论及GPU加速技术[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
3 谢福寿;陈叔平;姚淑婷;韩宏茵;常智新;;非稳态下翅片管气化器霜层内温度分布数值研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
4 时宇;蒲春生;张荣军;;低频波动下油藏流体渗流模型研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
5 刘振峰;郝天珧;杨长春;;沉积模型和储层随机建模[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
6 刘光鼎;刘代志;;试论军事地球物理学[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
7 刘喜武;刘洪;;波动方程地震偏移成像方法的现状与进展[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
8 杨晓春;李小凡;张美根;;地震波非线性反演的某些数学问题[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
9 陈凌;吴如山;陈颙;;基于Gabor-Daubechies小波束域波场外推的散射系数矩阵的计算及其应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年
10 丁继才;常旭;刘伊克;汪长永;;反射地震数据的逐层波形反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第四卷)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹学伟;基于大地测量资料的区域构造应力场反演及模型研究[D];山东科技大学;2010年
2 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 王福海;青岛海湾大桥工程地质地球物理勘查关键技术研究[D];中国海洋大学;2009年
5 周陆扬;[D];中国海洋大学;2009年
6 周陆扬;辽河油田水陆过渡带高精度地震勘探关键技术研究[D];中国海洋大学;2009年
7 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
8 鲁晶津;地球电磁三维数值模拟的多重网格方法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 胡亮;基于边界法向磁通密度逐点测量的无旋磁场重构方法及其应用[D];浙江大学;2010年
10 杨实;基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李婷;浅海表面噪声矢量场时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王畅;流量波动条件下的流动与传热特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘自丽;基于改进免疫算法的弹性参数反演[D];中国海洋大学;2010年
4 陆学村;激电二次场衰减分布规律实验研究[D];河北工程大学;2010年
5 赵会会;物探方法在云南公路深埋长隧道地质勘察中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
6 胡超;多球的电磁波散射[D];烟台大学;2010年
7 王丽娜;碳纤维混凝土三向受压状态下压敏性研究[D];沈阳建筑大学;2011年
8 罗珵;基于副载波复用的新型光码分多址复用无源光网络[D];浙江大学;2010年
9 靳晓飞;基于GPRS的远程智能通讯终端设计[D];西安电子科技大学;2011年
10 曾海雁;偏移处理在地震数据处理中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李二兵;谭跃虎;段建立;;地质雷达在隧道工程检测中的应用[J];地下空间与工程学报;2006年02期
2 习仲伟;我国交通隧道工程及施工技术进展[J];北京工业大学学报;2005年02期
3 贺振华;熊晓军;边立恩;;地震低频伴影的数值模拟与应用(英文)[J];Applied Geophysics;2008年04期
4 贺振华,胡光岷,黄德济;数学检波器与波动方程地震叠前正演[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年06期
5 吴永国;贺振华;黄德济;;基于惠更斯原理的波动方程共炮点道集地震正演[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年03期
6 白敏;熊晓军;吴娟;;速度误差与偏移成像的定量分析[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年02期
7 赵博;孟小红;侯建全;;三维地震建模与可视化[J];地球科学(中国地质大学学报);2007年04期
8 陈志德,刘振宽,李成斌;高精度克希霍夫三维叠前深度偏移及并行实现[J];大庆石油地质与开发;2001年03期
9 张钋,刘洪,李幼铭;射线追踪方法的发展现状[J];地球物理学进展;2000年01期
10 张钋,李幼铭,刘洪;几类叠前深度偏移方法的研究现状[J];地球物理学进展;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 舒志乐;隧道衬砌内空洞探地雷达探测正反演研究[D];重庆大学;2010年
2 蒋先艺;基于二维与三维复杂结构模型正演的地震数据采集设计方法研究[D];成都理工大学;2004年
3 孔令讲;浅地层探地雷达信号处理算法的研究[D];电子科技大学;2003年
4 郑天发;海相碳酸盐岩隐蔽油气藏勘探[D];成都理工大学;2006年
5 文晓涛;缝洞储层的地震检测及综合预测[D];成都理工大学;2006年
6 熊晓军;单程波动方程地震数值模拟新方法研究[D];成都理工大学;2007年
7 刘定进;波动方程保幅地震偏移成像方法研究[D];中国石油大学;2007年
8 吴丰收;混凝土探测中探地雷达方法技术应用研究[D];吉林大学;2009年
9 陈辉;复杂介质波动方程叠前深度偏移及偏移速度分析[D];成都理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李成方;偏移技术在探地雷达数据处理中的研究[D];成都理工大学;2002年
2 杜正聪;缝洞储层地震波场正演与偏移[D];成都理工大学;2003年
3 郭俊丽;测氡数据处理软件设计[D];太原理工大学;2003年
4 刘忻;探地雷达信号处理算法研究与实现[D];电子科技大学;2003年
5 郑四连;复杂储层地震波场正演与偏移[D];成都理工大学;2004年
6 张金海;地质构造建模研究[D];成都理工大学;2004年
7 姚成华;隧道砼结构无损检测及应用研究[D];中南大学;2004年
8 叶良应;地铁隧道衬砌脱空和渗漏水病害雷达探测研究[D];汕头大学;2005年
9 左黄金;多次波去除方法研究[D];大庆石油学院;2005年
10 郭爱华;叠前时间偏移技术的应用研究[D];中国地质大学(北京);2006年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李梅;四川盆地JG地区二叠系生物礁储层地震预测研究[D];成都理工大学;2012年
2 唐湘蓉;生物礁滩储层预测与流体识别研究[D];成都理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吴娟;基于波动方程数值模拟的地质解释误差分析[D];成都理工大学;2011年
2 张志伟;珠江口盆地东部礁滩储层预测与流体识别研究[D];成都理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜正聪,贺振华,王志,黄德济;变参考慢度Born近似傅氏偏移[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年04期
2 李录明,罗省贤;相移加校正变范围三维叠前深度偏移[J];成都理工学院学报;1999年04期
3 贺振华,胡光岷,黄德济;数学检波器与波动方程地震叠前正演[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年06期
4 张钋,刘洪,李幼铭;射线追踪方法的发展现状[J];地球物理学进展;2000年01期
5 张钋,李幼铭,刘洪;几类叠前深度偏移方法的研究现状[J];地球物理学进展;2000年02期
6 马坚伟,杨慧珠,朱亚平;地震波形多尺度反演的一点讨论[J];地球物理学进展;2000年04期
7 杨辉,高亮,刘洪,李幼铭,范兴才;微机群并行实现Marmousi模型叠前深度偏移[J];地球物理学进展;2001年03期
8 陈树文,刘洪,李幼铭;三维叠前深度偏移的准三维算法研究[J];地球物理学进展;2001年04期
9 高红伟,李幼铭,刘洪;图法及其在Toeplitz矩阵分解中的应用[J];地球物理学进展;2001年04期
10 杨文采;非线性地球物理反演方法:回顾与展望[J];地球物理学进展;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 程玖兵;王华忠;马在田;;Cross-line方向共偏移距道集3D双平方根方程叠前深度偏移[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
【相似文献】
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1 王建纯;周建军;朱美勤;;叠前深度偏移技术在亚尔湖-雁木西地区的应用[J];吐哈油气;1999年04期
2 王成祥,赵波,张关泉,李顺安;地下复杂介质地震处理中的CFP技术[J];地球物理学进展;2003年01期
3 刘志臣;在煤田地震勘探中与速度无关的DMO技术探讨[J];中国煤田地质;2003年05期
4 Douglas W McCowan;唐祥功;;利用剩余正常时差校正均方根速度[J];油气地球物理;2007年02期
5 肖盈;薛明星;贺振华;黄德济;;高斯—牛顿法与梯度法波形反演比较研究[J];内蒙古石油化工;2008年18期
6 罗省贤;贺振华;;转换P-SV波叠前偏移[J];石油地球物理勘探;1991年04期
7 刘法启,张关泉;基于波动理论的叠前成像算法[J];石油物探;1994年02期
8 A.H.Balch;P-S波转换反射波叠前偏移的极性变化校正[J];勘探地球物理进展;1995年01期
9 Christopher L.Liner;赵剑敏;;地震资料处理20年回顾[J];油气地球物理;2003年01期
10 王锐;芮拥军;孙成禹;尚新民;;西部复杂探区地震资料叠前偏移技术研究[J];油气地球物理;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩利;韩立国;巩向博;崔杰;;各向异性介质隐性有限差分平面波偏移[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
2 王一博;常旭;刘伊克;;多尺度波形反演方法[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
3 卢回忆;刘伊克;常旭;;波形反演多尺度方法研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
4 丁继才;常旭;刘伊克;汪长永;;反射地震数据的逐层波形反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第四卷)[C];2008年
5 倪受东;文巨峰;颜景平;;四自由度冗余度机器人雅可比矩阵的建立[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
6 张文生;宋海斌;;合成炮叠前偏移速度分析初探[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
7 叶林;李伟东;施行觉;;Q值测量的波形反演法[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
8 范波涛;闫成新;;喷浆机器人灵巧度分析[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
9 王夫运;张先康;;波形反演遗传算法—深地震测深数据[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
10 张凯;李振春;;复杂构造叠前偏移速度分析方法的改进[A];山东地球物理六十年[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 彭冬梅;叠前偏移处理技术[N];中国石油报;2004年
2 通讯员 王永维 刘长军;静水深流 探索奋进[N];中国石油报;2009年
3 彭冬梅;以技术创新开拓市场[N];中国石油报;2005年
4 彭冬梅;把握拓展市场的“金钥匙”[N];中国石油报;2003年
5 通讯员 向继华;双赢是如何实现的[N];中国石油报;2009年
6 本报记者 包冉;64位机群挺进石化[N];计算机世界;2004年
7 魏玮 张兵;“双复杂”勘探关键技术成果获好评[N];中国石化报;2010年
8 许峰 郑干臣;必须加强叠前属性技术推广应用[N];中国石化报;2003年
9 李冬梅;中国石油学会2008年物探技术研讨会成功举办[N];中国石油报;2008年
10 ;4.2万亿次曙光4000L应用案例[N];中国高新技术产业导报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玉斌;一种新型6-PRRS并联机器人系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 田小波;横向非均匀介质中接收函数的数值模拟与偏移成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
3 吴培栋;Stewart平台的运动学与逆动力学的基础研究[D];华中科技大学;2008年
4 陈建江;AVO三参数反演方法研究[D];中国石油大学;2007年
5 裴建新;补偿吸收衰减的地质雷达数据叠前偏移方法研究[D];中国海洋大学;2007年
6 韩书葵;少自由度并联机构真实运动特性分析[D];北京交通大学;2008年
7 齐明;一类2R1T三自由度并联机构的设计理论与方法研究[D];天津大学;2007年
8 亓雪冬;基于地震资料偏移成像的计算网格研究及应用[D];中国石油大学;2009年
9 张勇;震源破裂过程反演方法研究[D];北京大学;2008年
10 王夫运;波形反演遗传算法与走时反演微分算法及其在地震宽角反射折射资料解释中应用[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛明星;波动方程叠前偏移与波形反演研究[D];成都理工大学;2008年
2 侯山红;连片叠前偏移技术在吉林探区的应用[D];东北石油大学;2011年
3 欧阳炀;地面地震转换波叠前偏移方法[D];成都理工大学;2012年
4 林晨;平面波深度偏移成像及其实用化[D];浙江大学;2010年
5 裴建新;衰减介质中地质雷达数据正演模拟和叠前偏移方法研究[D];中国海洋大学;2004年
6 李扬;粘弹性地震波形反演的多尺度全变差正则化方法[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 刘毅;一种新型拟人机械腿的性能研究[D];浙江工业大学;2012年
8 韩波;遗传算法在地质雷达成像中的应用研究[D];中国海洋大学;2005年
9 贾军艳;机构运动分析与求解雅可比矩阵的计算机模拟法及应用[D];燕山大学;2006年
10 方和军;少自由度并联机器人运动分析和仿真[D];沈阳航空工业学院;2009年
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