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粘弹性介质中提高地震资料分辨率方法研究

郑江峰  
【摘要】:众所周知,大地的吸收衰减作用引起了地震波的高频损耗,从而降低了地震资料的分辨率。本论文从描述地下介质吸收衰减特性的粘弹性波动方程出发,利用逆散射成像理论并结合小波变换,研究对介质吸收衰减作用进行补偿的方法。 论文第一章首先分类介绍了地震分辨率的基本概念及计算公式,并给出了对地震分辨率的一些认识和讨论。接着对实际中常用的提高地震资料分辨率的处理方法进行了简要的介绍,并回顾了基于弹性波动方程的逆散射成像方法,该方法已经很完善了,然而由于其以完全弹性波动方程为出发点,没有考虑地下介质的吸收衰减作用,因而成像分辨率受到了局限。最后介绍了几种描述介质吸收衰减作用的数学模型,并选定 Kelvin-Voigt 粘弹性体模型作为出发点,在以后章节对粘弹性介质中的逆散射成像问题展开研究。由于要用到关于小波变换的知识,因此第二章介绍了小波变换及其基本性质。 论文第三章和第四章利用逆散射成像理论并结合小波变换,分别推导出了一维和三维粘弹性介质中的逆散射成像公式,并给出了计算步骤。 在论文最后一章,首先根据松辽盆地的实际吸收衰减情况建立了理论地质模型,利用波动方程分别对不考虑地层吸收衰减和考虑吸收衰减两种情况进行正演,通过对比得到的波场快照和合成地震记录,揭示了地震波在地下介质中的传播特性和吸收衰减情况;然后利用前面得到的逆散射成像公式对合成地震记录进行提高分辨率处理,并与谱白化和反褶积方法的处理结果进行了对比,验证了理论和方法的正确性和有效性。最后应用该方法对实际地震资料进行处理,也取得了不错的效果。


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