Kirchhoff型反射地震數(shù)據(jù)變換實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)
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更多相關(guān)文章: Kirchhoff型 地震數(shù)據(jù)變換 偏移 反偏移 走時(shí)
【摘要】:近年來,反射地震數(shù)據(jù)變換理論廣泛應(yīng)用于反射地震數(shù)據(jù)處理和地震資料解釋當(dāng)中。根據(jù)定義,基于宏觀速度場(chǎng)的地震數(shù)據(jù)變換理論最基本的思想是通過偏移與反偏移的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)各種地震數(shù)據(jù)體之間的變換,例如,從有限炮檢距數(shù)據(jù)變換到零炮檢距數(shù)據(jù),P-P數(shù)據(jù)變換為P-S波數(shù)據(jù)等。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變換的方法有很多種,現(xiàn)有的關(guān)于數(shù)據(jù)變換的理論方法主要有Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換理論、波動(dòng)方程數(shù)據(jù)變換理論以及基于最小二乘法數(shù)據(jù)變換理論等等。基于波動(dòng)方程理論的數(shù)據(jù)變換算法雖然可以適應(yīng)橫向速度強(qiáng)烈變化條件下的復(fù)雜地質(zhì)模型的地震波成像處理問題,但這種方法同時(shí)有著難以克服的缺點(diǎn),即計(jì)算效率非常低、對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存要求過高等;谧钚《嗽淼臄(shù)據(jù)變換算法是通過迭代反演實(shí)現(xiàn)的,雖然可以很好的消除偏移/反偏移的假象,但在求解精確Hessian矩陣的過程中伴隨大量的矩陣運(yùn)算大大增加了數(shù)據(jù)運(yùn)算量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,降低了算法的計(jì)算效率。而基于射線理論的Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換理論,不僅計(jì)算效率高、易于實(shí)現(xiàn),并且具有能滿足大多數(shù)的地質(zhì)條件下地質(zhì)構(gòu)造體成像的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。近年來對(duì)Kirchhoff型保幅成像技術(shù)的研究也可以看出其在構(gòu)造成像和巖性成像中的巨大潛力。本論文采用Kirchhoff型疊前深度偏移與反偏移作為了地震數(shù)據(jù)變換的工具,將經(jīng)過預(yù)處理后的反射數(shù)據(jù)經(jīng)初始宏觀速度場(chǎng)進(jìn)行疊前深度偏移,將從時(shí)間域映射到深度域(成像域);接著再采用同一宏觀速度場(chǎng)進(jìn)行疊前深度反偏移,將深度偏移像場(chǎng)反映射回時(shí)間域的反射數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的應(yīng)用目的,在偏移/反偏移過程中,也可以改變測(cè)量系統(tǒng)、速度場(chǎng)以及基本波類型,得到所期望的輸出數(shù)據(jù)體。同時(shí),從級(jí)聯(lián)的理論公式出發(fā),通過穩(wěn)相分析法推導(dǎo)了Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換的單步實(shí)現(xiàn)公式。實(shí)現(xiàn)Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換算法的關(guān)鍵在于偏移算法與反偏移算法的實(shí)現(xiàn)技術(shù),根據(jù)偏移與反偏移算法的不同實(shí)現(xiàn)方式(面向輸出和面向輸入),通過選取合適的算法可以處理不同數(shù)據(jù)體的數(shù)據(jù)變換需求,從而提高計(jì)算效率、減少計(jì)算量。數(shù)據(jù)變換理論在地球物理數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用涉及到多個(gè)方面,如炮檢距延拓、再偏移、速度分析、靜校正、方位角轉(zhuǎn)換等都可以歸為數(shù)據(jù)變換的范疇。在對(duì)Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換理論及其算法實(shí)現(xiàn)的研究基礎(chǔ)之上,將其應(yīng)用到以下幾個(gè)方面。首先,這種數(shù)據(jù)變換技術(shù)應(yīng)用到炮檢距變換(包括變換到零炮檢距數(shù)據(jù))的處理問題中。通過對(duì)層狀模型、Marmousi模型以及Lingshui模型的數(shù)值計(jì)算,均得到了滿意的反偏移結(jié)果。尤其在變換到零炮檢距數(shù)據(jù)方面有著良好的實(shí)際應(yīng)用前景。其次,將Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換技術(shù)應(yīng)用用于再偏移、速度分析當(dāng)中。當(dāng)將來自一組炮檢距的數(shù)據(jù)變換到零炮檢距數(shù)據(jù)時(shí),同相軸將排成一條直線。它們不排成一條直線的程度,就同一組疊前偏移/反演的共成像點(diǎn)道集一樣,可以給出相同類型的速度誤差信息。并通過數(shù)值模型的計(jì)算驗(yàn)證了該方法的有效性。最后,由于偏移與反偏移的成像條件都隱含了求和運(yùn)算,這種求和運(yùn)算使得有效反射點(diǎn)能量得到加強(qiáng),隨機(jī)散射點(diǎn)能量得到衰減的機(jī)理,將Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換技術(shù)應(yīng)用于隨機(jī)噪聲壓制,并給出數(shù)值算例。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,數(shù)據(jù)變換技術(shù)可以有效改善反射波的連續(xù)性,并壓制隨機(jī)噪聲。
【關(guān)鍵詞】:Kirchhoff型 地震數(shù)據(jù)變換 偏移 反偏移 走時(shí)
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:P631.4
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-13
- 第一章 緒論13-19
- 1.1 研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2 存在的問題16
- 1.3 研究目的和意義16-17
- 1.4 論文研究?jī)?nèi)容17-18
- 1.5 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)18-19
- 第二章 Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換理論19-43
- 2.1 反射地震數(shù)據(jù)變換總論:基本思想及公式19-33
- 2.1.1 繞射疊加21-26
- 2.1.2 等時(shí)面(線)疊加26-29
- 2.1.3 Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換實(shí)現(xiàn):兩步法29-30
- 2.1.4 Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換實(shí)現(xiàn):一步法30-33
- 2.2 Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換各論:炮檢距變換33-38
- 2.2.1 兩步法33-35
- 2.2.2 一步法35-38
- 2.3 Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換各論:再偏移38-41
- 2.3.1 兩步法38-40
- 2.3.2 一步法40-41
- 2.4 小結(jié)41-43
- 第三章 Kirchhoff型數(shù)據(jù)變換算法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)43-67
- 3.1 偏移與反偏移的兩種實(shí)現(xiàn)算法43-48
- 3.1.1 Kirchhoff型偏移的實(shí)現(xiàn)算法43-45
- 3.1.2 Kirchhoff型反偏移的實(shí)現(xiàn)算法45-48
- 3.2 地震波走時(shí)計(jì)算技術(shù)48-59
- 3.2.1 快速推進(jìn)法48-52
- 3.2.2 旁軸射線追蹤52-57
- 3.2.3 數(shù)值算例對(duì)比分析57-59
- 3.3 數(shù)據(jù)變換實(shí)現(xiàn)59-66
- 3.3.1 Kirchhoff型偏移算法與反偏移算法實(shí)現(xiàn)流程59-61
- 3.3.2 孔徑的選取及算子反假頻原則61-66
- 3.4 小結(jié)66-67
- 第四章 反射地震數(shù)據(jù)變換實(shí)例67-93
- 4.1 數(shù)據(jù)變換算子應(yīng)用實(shí)例 1 —— 炮檢距變換67-84
- 4.1.1 算法流程68
- 4.1.2 數(shù)值算例 1 —— V(z)介質(zhì)模型模型68-71
- 4.1.3 數(shù)值算例 2—— 層狀模型71-74
- 4.1.4 數(shù)值算例 3 —— Marmousi模型74-79
- 4.1.5 數(shù)值算例 4 —— 陵水模型79-83
- 4.1.6 小結(jié)83-84
- 4.2 數(shù)據(jù)變換算子應(yīng)用實(shí)例 2 ——再偏移(速度分析)84-88
- 4.3 數(shù)據(jù)變換算子應(yīng)用實(shí)例 3 —— 隨機(jī)噪聲壓制88-92
- 4.3.1 數(shù)值算例89-92
- 4.4 小結(jié)92-93
- 第五章 結(jié)論與建議93-95
- 參考文獻(xiàn)95-102
- 附錄102-112
- 附錄A:繞射表面與等時(shí)面的對(duì)偶性分析102-105
- 附錄B:真振幅加權(quán)函數(shù)105-112
- 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果112-113
- 致謝113-114
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):983661
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