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横向各向同性介质地震波传播及逆时偏移成像方法研究

宋利伟  
【摘要】:随着油气资源勘探难度加大,供需矛盾不断加剧,业界对偏移成像精度的期望不断提升,若忽略地震的各向异性特征将无法实现地震波场的准确描述,最终导致偏移成像质量下降。逆时偏移成像方法基于双程波波动方程可实现复杂构造的成像,是精度较高的成像方法,在地震勘探中,横向各向同性(transversely isotropic,TI)介质模型是应用最广泛的各向异性介质模型。因此,本文研究了TI介质地震波传播及逆时偏移成像方法。主要在以下几方面取得进展:(1)从TI介质频散关系出发,推导了VTI介质耦合q P波和纯q P波方程的有限差分格式,经坐标转换得到了TTI介质波动方程的有限差分格式。在地震波运动学特征和数值模拟的稳定性上对两种方程进行了研究,利用纯q P波方程分析了各向异性参数对地震波运动学特征的影响。(2)研究实现了地面地震和VSP数据的TI介质逆时偏移成像方法,模型数据以及实际地震资料测试表明,地震波的各向异性因素不可忽略。(3)提出了目标区成像方法,能够有效地提升受盐丘遮挡构造成像的信噪比;并提出了一种TI介质角度域共成像点道集的计算方法,在计算过程中能够高效稳定地获取入射角。(4)研究了TI介质波场分离方法,筛选对成像有贡献的波场成分,消除了强反射界面的成像假象,波场分离的成像方法能够削弱VSP数据逆时偏移成像中检波点的痕迹。(5)将检查点地震波场重建方法与CPU/GPU协同并行加速技术相结合,在提高了计算效率的同时,也提升了地震波场重建精度,降低了算法对存储的依赖程度,为TI介质逆时偏移成像的工业化提供了思路。


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