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弹性矢量波场偏移速度分析方法研究

侯波  
【摘要】: 作为多分量地震数据处理技术的重要组成部分,弹性地震偏移可能是对常规地震成像技术的重大改进,因此以全弹性波波动方程为基础的偏移成像技术才能更精确地刻画地球介质。事实上,地震偏移成像成功与否的关键因素除了偏移成像方法以外,速度模型的准确与否也很重要。因此地震偏移成像技术的发展,首先应该是在偏移速度分析和偏移速度模型的建立上有较大的突破。为此,本文开展了以下研究: 弹性波Kirchhoff偏移成像的关键问题之一就是旅行时的计算,旅行时计算的精度和速度,直接影响弹性波Kirchhoff偏移的执行效率和精度。以波前扩展法为基础,提出了适合强速度纵、横向变化的有限差分法地震波初至旅行时外推策略,提高了旅行时计算的精度与效率。 以Kuo等给出的矢量波场延拓公式为基础,引入表征反射纵波及转换横波在成像点处射线方向的单位矢量,本文导出了矢量波场弹性波Kirchhoff偏移方程。基于该方程,利用炮记录同相轴斜率和射线追踪方法,求得反射波的镜像反射点,进而对反射数据进行Fresnel带偏移,有效地降低了多波以非原波型速度传播造成的成像假像和有限孔径接收造成的偏移假象。模型试算表明了该方法的有效性和正确性。 提出了基于炮域弹性Kirchhoff偏移多波角度域共成像点道集的方法。对弹性Kirchhoff偏移引入空移成像条件,获得广义积分弹性Kirchhoff偏移公式;对炮域叠前数据进行广义积分弹性Kirchhoff偏移,提取多波局部共偏移距域共成像点道集;应用Fourier域径向道变换将多波局部共偏移距域共成像点道集变换为以P波入射角为参数的纵波角度域共成像点道集和PS转换横波角度域共成像点道集。 分别推导了纵波和PS转换横波角度域共成像点道集速度更新方程;提出了多波角度域共成像点道集深度一致性原则;在此基础上,联合应用多分量地震波场数据进行了地震多波联合偏移速度分析。通过联合多波角度域共成像点道集使得纵波偏移速度场与横波偏移速度场相互约束,达到更加准确求取偏移速度场的目的。 对断层模型、胜利垦71薄互层模型和实际野外数据进行了多波联合偏移速度分析方法的测试,结果表明本文所提出的基于多波角度域共成像点道集的偏移速度分析方法是行之有效的。


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