【摘要】：偏移成像是地震勘探中關(guān)鍵環(huán)節(jié),逆時(shí)偏移成像技術(shù)能夠適應(yīng)復(fù)雜速度模型,成像結(jié)果更為精確,成為當(dāng)前地震勘探研究熱點(diǎn)之一。地震勘探中得到的地震記錄常存在介質(zhì)黏彈性導(dǎo)致的地震波衰減影響,受強(qiáng)烈衰減的記錄中能夠精細(xì)刻畫(huà)深層地區(qū)的信息模糊不清,使得勘探分辨率降低,更接近實(shí)際介質(zhì)假設(shè)的偏移方法越來(lái)越受到關(guān)注。黏彈性模型能夠更準(zhǔn)確表征實(shí)際地下介質(zhì)地震波傳播過(guò)程,考慮黏彈介質(zhì)吸收衰減規(guī)律和波場(chǎng)傳播特征的逆時(shí)偏移方法能夠指導(dǎo)地震勘探資料處理解釋,幫助解決油氣勘探面臨的復(fù)雜問(wèn)題,以提高勘探精度。基于此論文開(kāi)展了基于Q補(bǔ)償?shù)酿椊橘|(zhì)逆時(shí)偏移成像研究,在逆時(shí)偏移波場(chǎng)延拓過(guò)程中對(duì)黏彈介質(zhì)的衰減影響進(jìn)行處理,準(zhǔn)確的補(bǔ)償衰減和校正相位畸變效應(yīng),得到更高分辨率的偏移成像結(jié)果。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1)論文從地震勘探頻帶內(nèi)較為準(zhǔn)確的常Q黏彈模型出發(fā),推導(dǎo)了分?jǐn)?shù)階時(shí)間偏導(dǎo)黏彈介質(zhì)波動(dòng)方程,利用拉普拉斯算子將分?jǐn)?shù)階時(shí)間偏導(dǎo)轉(zhuǎn)換至空間偏導(dǎo),得到了偽譜法常Q模型黏彈介質(zhì)拉普拉斯分?jǐn)?shù)階波場(chǎng)延拓算子,實(shí)現(xiàn)了偽譜法黏彈介質(zhì)波動(dòng)方程正演數(shù)值模擬�；诔模型的黏彈波動(dòng)方程能夠較好模擬地震波黏彈介質(zhì)中傳播相位延遲振幅減弱的衰減現(xiàn)象,受強(qiáng)烈黏彈性衰減影響的地震記錄偏移時(shí)存在多分量波場(chǎng)混合和有效反射波受衰減信號(hào)較弱的問(wèn)題。2)論文研究了彈性波逆時(shí)偏移成像方法以應(yīng)對(duì)黏彈地震記錄數(shù)據(jù)多分量波場(chǎng)混和問(wèn)題。利用波場(chǎng)分離,得到了縱橫波分離的彈性波逆時(shí)偏移成像結(jié)果。為壓制逆時(shí)偏移過(guò)程中低頻噪音,發(fā)展了一階速度應(yīng)力能量范數(shù)成像條件的彈性波逆時(shí)偏移方法,引入了中間應(yīng)變分量,發(fā)展了一階速度應(yīng)力方程能量范數(shù)成像條件逆時(shí)偏移波場(chǎng)分量更新方式。基于能量范數(shù)的彈性波逆時(shí)偏移能夠有效壓制低頻干擾得到較高分辨率彈性波逆時(shí)偏移結(jié)果。3)論文發(fā)展了補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移波場(chǎng)延拓算子構(gòu)建思路,改造了相位與振幅衰減解耦的黏彈介質(zhì)波動(dòng)方程,重新構(gòu)建了相位振幅變化類波場(chǎng)延拓算子。重構(gòu)的相位校正類黏彈算子波場(chǎng)延拓過(guò)程能夠獨(dú)立校正相位不衰減振幅,振幅補(bǔ)償類黏彈算子模擬波傳播過(guò)程中能夠獨(dú)立補(bǔ)償振幅不改變相位。相位延遲校正和振幅衰減補(bǔ)償算子可以相互組合,構(gòu)成了靈活變化黏彈波場(chǎng)延拓技術(shù)序列。4)論文給出了基于Q補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移框架,以解決黏彈地震記錄偏移需要校正相位振幅的問(wèn)題。發(fā)展了補(bǔ)償?shù)酿椖鏁r(shí)偏移方法,提出了互相成像條件類和震源歸一化類成像條件補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移策略�；ハ喑上駰l件類選用相位衰減振幅波場(chǎng)黏彈算子,震源歸一化類成像條件采用僅相位延遲和相位延遲振幅衰減黏彈算子,實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移成像算法;發(fā)展了縱橫波波場(chǎng)分離的補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移技術(shù)。補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移成像算法在正反傳波場(chǎng)延拓中進(jìn)行相位校正和振幅補(bǔ)償,能夠得到更高分辨率偏移結(jié)果。論文研究過(guò)程中主要?jiǎng)?chuàng)新之處為:1)發(fā)展了一階速度應(yīng)力方程能量范數(shù)成像條件彈性波逆時(shí)偏移方法。該方法能夠有效壓制彈性波逆時(shí)偏移過(guò)程中低頻噪音,取得較好成像效果。2)構(gòu)造了相位與振幅變化的黏彈波動(dòng)方程波場(chǎng)延拓算子。構(gòu)建的算子能夠獨(dú)立用于補(bǔ)償黏彈逆時(shí)偏移正反傳波場(chǎng)延拓中相位與振幅的解耦校正,解決了普通波場(chǎng)延拓算子難以進(jìn)行黏彈波場(chǎng)中相位振幅校正補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。3)發(fā)展了基于Q補(bǔ)償?shù)酿椊橘|(zhì)波動(dòng)方程逆時(shí)偏移方法。該方法同時(shí)考慮黏彈波場(chǎng)多分量復(fù)雜性和黏滯性衰減效應(yīng),在波場(chǎng)延拓過(guò)程中對(duì)地震波相位和振幅準(zhǔn)確校正補(bǔ)償,減小因黏彈介質(zhì)衰減效應(yīng)導(dǎo)致偏移結(jié)果不準(zhǔn)確的影響,得到更高分辨率偏移結(jié)果。
[Abstract]:Migration imaging is a key link in seismic exploration. Reverse-time migration imaging technology can adapt to complex velocity model and its imaging results are more accurate. It has become one of the hot topics in seismic exploration. Viscoelastic model can more accurately characterize the seismic wave propagation process in actual underground media, and reverse-time migration method considering the absorption and attenuation law of viscoelastic media and wave field propagation characteristics can guide. Seismic exploration data processing and interpretation help to solve the complex problems faced by oil and gas exploration and improve exploration accuracy. Based on this paper, the inverse time migration imaging of viscoelastic media based on Q compensation is studied. The attenuation effect of viscoelastic media is processed in the process of inverse time migration wave field continuation, and the attenuation and phase distortion are corrected accurately. The main research contents and achievements are as follows: 1) Based on the more accurate constant Q viscoelastic model in seismic exploration frequency band, the wave equation of fractional order time-derivative viscoelastic medium is deduced, and the fractional order time-derivative is converted to spatial derivative by Laplace operator, and the pseudospectral constant Q is obtained. The forward numerical simulation of wave equation in viscoelastic media using pseudo-spectral method is realized by using Laplace fractional wave field continuation operator in the model.The viscoelastic wave equation based on constant Q model can simulate the attenuation of phase delay amplitude in seismic viscoelastic media and the migration of seismic records affected by strong viscoelastic attenuation. The problem of multi-component wavefield mixing and weak attenuated signal of effective reflection wave is existed. 2) The elastic wave inverse migration imaging method is studied to deal with the problem of multi-component wavefield mixing of viscoelastic seismic data. In low-frequency noise, an elastic wave inverse migration method based on first-order velocity-stress energy norm imaging condition is developed, and the intermediate strain component is introduced. A new method for updating the wave field components of first-order velocity-stress equation inverse migration based on energy norm imaging condition is developed. High-resolution elastic wave inverse migration results. 3) The idea of constructing wave field continuation operator for compensating viscoelastic inverse migration is developed in this paper. The wave equation of viscoelastic medium decoupled by phase and amplitude attenuation is modified, and the phase-amplitude variation wave-like field continuation operator is reconstructed. The reconstructed phase-corrected wave field continuation process of viscoelastic operator can be independent. The phase delay correction and amplitude attenuation compensation operators can be combined to form a flexible viscoelastic wave field continuation technique sequence. 4) A Q-compensated viscoelastic inverse time migration framework is proposed to solve the problem. Viscoelastic seismic migration requires correction of phase amplitude.A compensated viscoelastic inverse-time migration method is developed.A strategy of compensating viscoelastic inverse-time migration based on mutual imaging conditions and source normalization imaging conditions is proposed.The phase attenuation amplitude wave field viscoelastic operator is used for mutual imaging conditions and source normalization imaging conditions are used only. The phase delay and phase delay amplitude attenuation viscoelastic operator are used to compensate viscoelastic inverse time migration imaging algorithm, and the compensation viscoelastic inverse time migration technique for P-S wave field separation is developed. The main innovations in this paper are as follows: 1) An energy norm imaging conditional elastic wave inverse migration method for the first-order velocity-stress equation is developed, which can suppress the low-frequency noise effectively during the inverse migration of elastic wave and obtain better imaging effect. 2) The wave field continuation operator for the viscoelastic wave equation with phase and amplitude variations is constructed. The constructed operator can be used independently to compensate for the decoupling correction of phase and amplitude in forward and backward propagation wave field continuation of viscoelastic inverse time migration. The problem that ordinary wave field continuation operators are difficult to compensate for phase and amplitude in viscoelastic wave field is solved. The multi-component complexity and viscous attenuation effect of viscoelastic wave field can correct and compensate the phase and amplitude of seismic wave accurately in the process of wave field continuation, reduce the influence of inaccurate migration result caused by the attenuation effect of viscoelastic medium, and obtain higher resolution migration result.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.4

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本文編號(hào)：2195432