本文關鍵詞：時域聲波方程逆時偏移成像及其角道集計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，由于計算機技術的飛速發(fā)展以及對復雜構造油氣藏成像要求的提高，逆時偏移因其不受地層傾角的限制并且具有較好的振幅保真性受到了學術界和工業(yè)界的重視，成為當前勘探地球物理的一個研究熱點。雖然逆時偏移是精度較高的成像方法，，但計算量大、存儲量大以及低頻噪聲制約了逆時偏移的發(fā)展。 針對逆時偏移方法的存儲量問題，本文總結了目前比較常用的存儲策略，在有效邊界存儲策略基礎上，通過分析有限差分格式，重新定義了有效邊界區(qū)域，給出了改進的有效邊界存儲策略，該策略可在不增加任何額外計算量的情況下有效地降低逆時偏移的存儲量。利用Marmousi模型、SEG/EAGE鹽丘模型測試，結果表明了改進的有效邊界存儲策略的有效性和實用性。 低頻噪聲嚴重地影響了逆時偏移的成像質量，選擇合適的低頻噪聲壓制方法是進行逆時偏移時必然涉及到的一個重要方面。本文首先分析了逆時偏移中低頻噪聲的產生機制，并對各類低頻噪聲壓制方法進行了分析和歸類，總結各類方法的優(yōu)缺點。利用Poynting矢量將全波場分解為上行波、下行波、左行波和右行波，實現(xiàn)了使用基于Poynting矢量的歸一化波場分解互相關成像條件進行成像，以達到壓制低頻噪聲的目的，提高成像精度。通過Mamousi模型以及SEG/EAGE模型試算，表明在波場傳播的過程中利用Poynting矢量實現(xiàn)上行波、下行波、左行波和右行波分解的有效性，測試結果表明成像時使用基于Poynting矢量的歸一化波場分解互相關成像條件可以更好的壓制低頻噪聲，得到精度更高的逆時偏移成像結果。 除上述的低頻噪聲之外，在逆時偏移成像結果中還存在一些其他類型的構造假象。本文針對逆時偏移可以準確成像的前提，即檢波點反向傳播波場與炮點正向傳播波場在傳播路徑和時間等方面相同。分別對不同接收方向、不同排列長度以及不同道間距所接收的地震記錄做反向外推，得到檢波點反向傳播波場，并與炮點正向傳播波場進行對比，分析炮點正向傳播波場與檢波點反向傳播波場存在差異的原因。通過對模型數(shù)據(jù)結果的分析得到：由于不能接收各個方位的地震數(shù)據(jù)，導致其在反向外推過程中產生了新的波場，使得逆時偏移成像結果中出現(xiàn)假象；此外，道間距對于逆時偏移成像的影響比排列長度對于逆時偏移的影響小。 逆時偏移雖然有著提高復雜構造成像質量的優(yōu)越性，但是方法本身對于速度的精度要求很高。共成像點道集是疊前深度偏移中很重要的輸出道集，它可以為深度偏移處理提供速度信息。本文實現(xiàn)了在逆時偏移過程中提取角度域共成像點道集的方法，該方法通過Poynting矢量計算反射角，最后通過給定的成像條件直接得到角度域域共成像點道集。該方法額外的計算量和存儲量較小，適合于偏移速度分析。通過簡單模型試算驗證了Poynting矢量提取角度域共成像點道集時角度的分選性，在SEG/EAGE二維鹽丘模型上使用該方法進行角道集的提取，試算結果表明了該方法的有效性。
【關鍵詞】：聲波方程 逆時偏移 有效邊界 低頻噪聲 Poynting矢量 角度域共成像點道集
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義12-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 逆時偏移研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 角度域共成像點道集提取方法研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文主要研究內容18-20
• 第2章 逆時偏移20-28
• 2.1 雙程波動方程逆時偏移原理20-21
• 2.2 逆時偏移波場延拓理論21-24
• 2.2.1 一階聲波方程時間導數(shù) 2M 階差分近似21-22
• 2.2.2 一階聲波方程空間導數(shù) 2N 階差分近似22-23
• 2.2.3 一階聲波方程交錯網(wǎng)格有限差分格式23-24
• 2.3 震源函數(shù)24
• 2.4 邊界條件24-25
• 2.5 數(shù)值頻散25-28
• 第3章 逆時偏移影響因素分析28-40
• 3.1 初始速度模型的影響28-32
• 3.2 震源子波的影響32-34
• 3.3 模型邊界的影響34-35
• 3.4 直達波的影響35-36
• 3.5 正向傳播波場與反向傳播波場對比分析36-40
• 3.5.1 不同接收方式的正向與反向波場對比分析36-37
• 3.5.2 不同排列長度的正向與反向波場對比分析37-38
• 3.5.3 不同道間距的正向與反向波場對比分析38-40
• 第4章 逆時偏移存儲策略研究40-60
• 4.1 常用的存儲策略40-41
• 4.2 邊界存儲策略41-43
• 4.3 有效邊界存儲策略43-46
• 4.4 改進的有效邊界存儲策略46-48
• 4.5 模型試算48-60
• 4.5.1 單點繞射模型50-51
• 4.5.2 傾斜層狀介質模型51-54
• 4.5.3 SEG/EAGE 二維鹽丘模型54-56
• 4.5.4 Marmousi 模型56-60
• 第5章 逆時偏移去噪方法研究60-80
• 5.1 偏移噪聲的產生機制60-61
• 5.2 去噪方法61-66
• 5.2.1 波場傳播過程中去噪61-63
• 5.2.2 應用成像條件去噪63-65
• 5.2.3 成像后去噪65-66
• 5.3 基于 Poynting 矢量的歸一化波場分解互相關成像條件66-71
• 5.3.1 歸一化波場分解互相關成像條件66-68
• 5.3.2 Poynting 矢量分解上、下、左和右行波68-71
• 5.4 模型試算71-80
• 5.4.1 水平層狀介質模型71-72
• 5.4.2 Marmousi 模型72-75
• 5.4.3 SEG/EAGE 二維鹽丘模型75-80
• 第6章 逆時偏移角道集計算80-96
• 6.1 逆時偏移計算角道集的方法80-85
• 6.1.1 地下局部偏移距方法80-82
• 6.1.2 局部平面波分解法82-84
• 6.1.3 基于方向向量的方法84-85
• 6.2 Poynting 矢量法計算角道集85-89
• 6.2.1 Poynting 矢量計算反射角86-88
• 6.2.2 提取角度域共成像點道集88-89
• 6.3 模型試算89-96
• 6.3.1 水平層狀介質模型89-90
• 6.3.2 多層水平層狀介質模型90-92
• 6.3.3 SEG/EAGE 二維鹽丘模型92-96
• 第7章 結論與展望96-98
• 7.1 結論96-97
• 7.2 展望97-98
• 參考文獻98-106
• 作者簡介及攻博期間的科研成果106-108
• 致謝108

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：時域聲波方程逆時偏移成像及其角道集計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：257058