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基于波动理论的复杂地质构造地震数据成像

作　者: 孙沛勇
导　师: 冯恩民；张叔伦
学　校: 大连理工大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: 地震数据成像 叠前深度偏移 广义高阶屏 相位编码 合成震源记录 共聚焦点 宏观速度模型 判别函数
分类号: P631.4
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 402次
引　用: 5次
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内容摘要


本文围绕复杂地质构造情况下基于波动理论的地震数据成像课题开展研究。在波场延拓方面，从非稳态相移公式出发，推导出广义高阶屏双平方根波场延拓公式，从而得出了一种新的共中心点-炮检距域叠前深度偏移方法。理论模型和海洋资料的试算结果验证了方法的正确性和有效性。 通过对本文提出的平面波傅立叶有限差分叠前深度偏移方法、最大能量面炮记录叠前深度偏移方法和相位编码面炮记录叠前深度偏移方法的研究，试算和对比，提出了合成震源三原则，根据这些原则，提出了合成震源概念和合成震源记录叠前深度偏移方法。 合成震源既包括了已有的平面波震源，也包括了控制照明震源，分段平面波震源和相位编码震源。合成震源记录叠前深度偏移方法是炮记录偏移、平面波偏移、控制照明偏移和相位编码面炮记录偏移方法的推广和统一形式。合成震源记录叠前深度偏移方法在保证成像质量的前提下，可数倍提高常规面炮记录叠前深度偏移效率。Marmousi模型和三维SEG/EAEG盐丘模型及实际海洋和陆地地震资料的试算结果验证了方法的正确性、有效性和实用性。 结合我国西部地震资料的特点，针对起伏地表情况下的地震数据成像问题，提出了与合成震源记录偏移方法相应的成像方法以及基于共聚焦点技术的基准面向上校正方法。 确定速度模型是叠前成像的关键步骤。在宏观速度模型的建立方面，本文提出了一种基于等时原理的偏移速度分析方法。利用等时原理，把建立速度场问题转化为求取判别函数的局部极值问题，可以利用优化方法求解此问题。模型和野外资料的试算结果验证了方法的正确性和有效性。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-5
目次  5-7
0 前言  7-17
1 波场延拓方法  17-38
  1.1 二维傅立叶有限差分法波场延拓  17-22
    1.1.1 基本公式  17-19
    1.1.2 系数优化  19-22
  1.2 三维波场延拓的傅立叶有限差分法  22-27
    1.2.1 方程导出  22-24
    1.2.2 优化系数  24-26
    1.2.3 扩展加插值的三维FFD延拓方法  26
    1.2.4 总结  26-27
  1.3 广义高阶屏双平方根叠前波场延拓与偏移  27-38
    1.3.1 叠前波场延拓的双平方根非稳态相移公式  27-29
    1.3.2 双平方根项的展开  29-31
    1.3.3 广义高阶屏双平方根波场延拓与叠前深度偏移  31-33
    1.3.4 与其他偏移方法的关系  33-34
    1.3.5 试算结果  34-37
    1.3.6 结论  37-38
2 合成震源记录叠前深度偏移  38-81
  2.1 最大能量面炮记录叠前深度偏移  38-45
    2.1.1 面炮记录偏移  39-40
    2.1.2 最大能量平面波震源波场的求取  40-42
    2.1.3 试算结果  42-44
    2.1.4 结论  44-45
  2.2 相位编码面炮记录叠前深度偏移  45-50
    2.2.1 面炮记录的相位编码  45-46
    2.2.2 混合相位编码  46-49
    2.2.3 结论  49-50
  2.3 合成震源记录叠前深度偏移  50-63
    2.3.1 分段平面波  50-53
    2.3.2 面炮记录相位编码与直接合成面炮记录的等价性  53-54
    2.3.3 试算结果  54-62
    2.3.4 结论  62-63
  2.4 三维合成震源记录叠前深度偏移  63-72
    2.4.1 存在的问题  63
    2.4.2 具体实现方法  63-64
    2.4.3 误差分析  64-65
    2.4.4 模型试算  65-71
    2.4.5 结论  71-72
  2.5 起伏面下直接偏移  72-75
    2.5.1 基本原理  72-73
    2.5.2 试算结果  73-74
    2.5.3 结论  74-75
  2.6 基于共聚焦点技术的波动方程重定基准面方法  75-81
    2.6.1 基本原理  76-77
    2.6.2 延拓方法  77-78
    2.6.3 实例  78-80
    2.6.4 结论  80-81
3 宏观速度模型的建立  81-92
  3.1 速度分析方法简介  81-83
    3.1.1 偏移速度分析  81
    3.1.2 偏移层析反演  81-82
    3.1.3 共聚焦点(CFP)速度分析技术  82-83
  3.2 利用判别函数的共聚焦点速度分析方法  83-92
    3.2.1 等时原理  83
    3.2.2 判别函数的定义  83-84
    3.2.3 具体计算步骤  84-85
    3.2.4 理论模型和野外数据试算  85-91
    3.2.5 结论  91-92
参考文献  92-98
已完成论文和科研项目  98-100
论文的主要创新点  100-101
致谢  101

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地质、矿产普查与勘探 > 地球物理勘探 > 地震勘探
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