波动方程傅里叶有限差分叠前深度偏移方法研究

发布时间：2017-09-24 22:33

  本文关键词：波动方程傅里叶有限差分叠前深度偏移方法研究

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【摘要】：偏移作为一种提高复杂地质目标横向分辨率的地震资料处理的关键技术,得到了长足的发展,尤其是叠前深度偏移方法。它可以克服时间偏移的缺点,能够对复杂地质构造进行比较准确的成像。目前,叠前深度偏移主要有两种。一种是基于射线追踪的方法。另一种是波场延拓方法。其中,波场延拓的方法有单程波偏移和双程波偏移,典型的双程波偏移就是逆时偏移。单程波偏移是目前使用广泛的偏移方法,傅里叶有限差分(FFD)偏移是一种典型的单程波偏移。它是在一种频率—波数域和频率—空间域混合实现的方法。本文从声波方程出发,论述了由声波方程得到单程波方程的解耦条件,即介质速度在垂向上保持不变,以单程波方程为基础导出FFD延拓算子。分析裂步傅里叶(SSF)算子和FFD算子的误差,对比分析了FFD算子相对于SSF算子的优势。讨论了单程波偏移的时间一致性成像条件。给出FFD偏移的实现过程。研究了波场延拓这一关键步骤,计算并分析了SSF算子和FFD算子的脉冲响应,直观地表明了算子的误差。重点研究了FFD偏移的影响因素,主要有:延拓过程中边界的影响、地震记录频率的影响和延拓步长的影响,以简单模型和复杂模型为例分析了这些影响因素。对于简单模型,有无衰减边界对成像结果影响较小,对于复杂模型,衰减边界很重要。延拓步长对于叠前深度偏移的效率有重要的影响,选择的延拓步长过小时,增加偏移的计算成本,选择的延拓步长过大时,无法得到高质量的成像结果,选择合适的延拓步长需要具体问题具体分析。研究了地震记录对FFD偏移的影响。在选择较小的频带宽度进行偏移时,虽然可以加快偏移的计算效率,但是,得到的偏移结果分辨率下降,对于简单地下构造时,可以选用较小的频带宽度,当地下介质复杂时,应当选择较大的频带宽度。对于简单模型,速度偏低对偏移结果影响较小。对于复杂模型,速度偏低在浅层部位影响较小,深部影响较大,速度偏高在浅层和深层都有比较大的影响。利用FFD偏移方法对SEG-EAGE盐丘模型进行了深度偏移,试算得到比较好的偏移结果,证明本文研究的FFD单程波偏移是一种较好的深度偏移方法。
【关键词】：波动方程 叠前深度偏移 单程波算子 傅里叶有限差分
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.443
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 选题依据9
• 1.2 研究现状9-11
• 1.3 论文主要内容11-13
• 第二章 以单程波为基础的偏移理论13-16
• 2.1 声波方程13-14
• 2.2 声波方程的上、下行波场分离14-16
• 第三章 傅里叶有限差分偏移延拓算子16-27
• 3.1 相移法偏移延拓算子16-17
• 3.2 裂步傅立叶法偏移延拓算子17-18
• 3.3 傅立叶有限差分偏移延拓算子18-22
• 3.4 波场延拓算子误差分析22-27
• 第四章 单程波偏移成像原理27-32
• 4.1 炮域叠前深度偏移27
• 4.2 共炮点道集波场延拓27-29
• 4.3 共炮点叠前深度偏移成像条件29-31
• 4.4 炮域叠前深度偏移主要实现过程31-32
• 第五章 理论模型计算及分析32-58
• 5.1 脉冲响应特征分析32-34
• 5.2 傅里叶有限差分偏移的影响因素分析34-46
• 5.2.1 波场延拓过程中边界的影响35-39
• 5.2.2 地震记录频率的影响分析39-45
• 5.2.3 延拓步长因素分析45-46
• 5.3 复杂模型计算46-55
• 5.4 不准确速度的偏移结果分析55-58
• 第六章 结论及下一步工作58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 下一步工作59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 郭恺;仝兆岐;李振春;吕晓东;;基于算子优化的Fourier有限差分法保幅叠前深度偏移[J];中国石油大学学报(自然科学版);2012年02期

2 陈生昌;张博;;基于波场垂向和水平方向外推的高陡构造偏移[J];地球物理学报;2012年04期

3 张宇;徐升;张关泉;Norman Bleistein;;真振幅全倾角单程波方程偏移方法[J];石油物探;2007年06期

4 刘定进;印兴耀;;基于双平方根方程的保幅地震偏移[J];石油地球物理勘探;2007年01期

5 程玖兵,王华忠,马在田;双平方根方程三维叠前深度偏移[J];地球物理学报;2003年05期

6 马在田;高阶方程偏移的分裂算法[J];地球物理学报;1983年04期

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本文编号：913855