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横向各向同性介质多分量联合逆时偏移

作　者: 秦童
导　师: 杜启振
学　校: 中国石油大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 成像条件 Poynting矢量多分量逆时偏移交错网格
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 273次
引　用: 3次
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内容摘要

偏移是确定构造形态必不可少的环节,叠前深度偏移是对复杂构造成像的有效方式,叠前逆时深度偏移更是其中较为准确的方法。同时,由于地球介质广泛存在各向异性特征,发展基于各向异性介质的逆时偏移算法可以提高偏移精度。当前,多分量地震勘探技术逐渐成为研究热点。多分量地震资料包括一个垂直分量和两个水平分量地震数据,其波场满足弹性波传播规律,因此,可以更加全面的反映地下介质弹性和地层岩性信息,充分利用多分量地震记录可有效减少常规纵波勘探的多解性。随着各向异性介质以及多分量地震勘探的发展,研究基于各向异性介质的多分量联合逆时深度偏移方法是非常必要的。叠前逆时偏移方法中,成像时间的计算是偏移结果准确的前提。对二维具有垂直对称轴的横向各向同性(Vertical Transversely Isotropy,简称VTI)介质的弹性波一阶速度-应力方程进行高阶交错网格离散化,可得到高精度正演外推算子。根据这一算子重建激发波场,同时依据各时刻波场振幅值提取各节点的成像时间。根据波动理论重建的地震波场能最大限度逼近实际,取得的成像时间将更加准确。逆时波场的重建是体现逆时偏移高精度特点的关键。根据高阶交错网格思想,本文建立了基于二维VTI介质弹性波一阶速度-应力方程的逆时外推算子。利用这一算子,并联合利用多分量地震记录,可以重建多分量接收波场。地震记录中同相轴被边界截断会在重建波场内部形成假象,为此在重建接收波场时引入最佳匹配层(Perfected Matched Layer,简称PML)技术以削弱这种影响。成像条件能否提取正确成像值将直接影响最终成像的质量和精度。常规的成像条件会在模型分界面以上产生强振幅低频假象,影响界面上方的成像精度。本文在激发时间成像条件的基础上建立新的成像条件,即在激发时间成像条件中引入Poynting矢量并加以改进,可以在保证双程波成像优势的基础上消除低频干扰,进一步提高成像精度。在上述研究的基础上,本文实现了二维VTI介质弹性波多分量叠前逆时深度偏移。理论模型和实际资料的逆时偏移结果表明,该方法能够对地层进行准确成像,可以消除逆时偏移所产生的低频噪声,具有良好的实际应用效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-15
  1.1 研究目的及意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-14
    1.2.1 多分量偏移的研究现状  9-11
    1.2.2 逆时偏移的研究现状  11-13
    1.2.3 数值解法的研究现状  13-14
  1.3 主要研究内容  14-15
第二章各向异性介质的基本理论  15-20
  2.1 各向异性介质波动方程  15-17
    2.1.1 本构方程  15-16
    2.1.2 运动平衡微分方程  16
    2.1.3 几何方程  16-17
  2.2 VTI 介质的弹性波一阶速度-应力方程  17-19
  2.3 各向异性介质的Thomsen 参数表征  19-20
第三章方法原理  20-46
  3.1 叠前逆时偏移的基本原理  20-21
  3.2 成像时间计算  21-32
    3.2.1 高阶有限差分交错网格离散格式  21-25
    3.2.2 爆炸震源模拟  25-27
    3.2.3 吸收边界条件  27-32
    3.2.4 确定节点成像时间  32
  3.3 地面记录的逆时外推  32-38
  3.4 成像条件的应用  38-46
    3.4.1 引入Poynting 矢量的激发时间成像条件  38-42
    3.4.2 改进的Poynting 矢量成像条件  42-46
第四章模型与实际资料处理  46-66
  4.1 单点绕射模型  46-48
  4.2 楔形体模型  48-50
  4.3 凹陷模型  50-52
  4.4 胜利多波薄互层油藏模型  52-59
  4.5 实际多分量资料处理  59-66
第五章认识与结论  66-67
参考文献  67-73
攻读硕士学位期间取得的学术成果  73-74
致谢  74

横向各向同性介质多分量联合逆时偏移

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