共炮记录正演模拟检波点下延记录原理

本文提出共炮记录正演模拟检波点下延记录原理，用单程声波方程实现了非零偏移距地震记录的正演模拟。这种方法突破了全波方程非零偏移距波动方程正演模拟的限制，克服了全波方程处理中多次波、虚逝波和地表边界条件的问题，并且运算快、精度高。

多次反射可控制的波动方程共炮记录正演模拟

本文首先把声波方程分解为两个分别适用于做正演和偏移的单向旁轴方程，然后用适合于做正演的单向方程来合成共炮记录。通过公式推导，提出合成共炮记录的时间一致性原理和两个过程──正过程和逆过程，即对于简单的水平各向同性层状介质，仅用正过程就能精确地合成共地记录；而对于复杂介质，则需借鉴射线法两点问题和波动方程共炮记录叠前深度偏移原理，给定炮点和检波点，在时间一致性原理的基础上，应用道过程方法，以单向声波方程分别正向延拓震源波场和反向延拓检波器波场，然后按记录适合成共炮记录。并且，还能将其演变为共炮记录叠前深度偏移法、零偏移距正演模拟法以及叠后深度偏移法。数值仿真试验结果表明，本文提出的各种方法均达到了预期的效果。

转换横波共炮记录单程声波方程正演模拟

本文分别把分离的纵波和横波方程分裂为各自的两个单向旁轴方程（Ｊ．ＦＣｌｅａｒ－ｂｏｕｔ），然后用单程纵波和横波方程，结合相位移加有限差分混合波场延拓法（Ｄ．Ｒｉｓｔｏｗ），在共炮记录叠前深度偏移原理的基础上，借鉴几何地震学的射线法两点问题原理，提出合成转换Ｐ—ＳＶ波共炮记录的时间一致性原理和逆过程方法，从而推导出精确的转换Ｐ—ＳＶ波共炮记录正演模拟算法，由于单程延拓波场，可完全解决多次反射波问题。

混合法VSP共炮记录叠前深度偏移

VSP处理方法反演地下结构直接、精确,是寻找复杂构造的、隐蔽的油气藏的最重要的方法系列之一。文章提出的混合波场延拓法VSP共炮记录单程波动方程叠前深度偏移,就是一种VSP对复杂构造精确成像的方法。首先把波动方程分解为上行和下行单程波,把波动方程解析解法(傅氏变换法)和数值解法(有限差分法)相结合,提出VSP偏移的混合波场延拓法,以使波场延拓适应速度的纵横向变化;再结合VSP的特点,在波场外推过程中,当在某深度处继续下延波场时,把从上部延拓至此的波场加上此处埋置的检波器的记录结果作为此处的波场;借鉴地面地震叠前深度偏移原理,提出了可适应速度纵横向变化的、可对复杂构造精确成像的单程波动方程混合波场延拓VSP共炮记录叠前深度偏移方法。纵、横向变速介质的数值模拟结果显示,该方法精确、有效。

声波方程共炮记录叠前深度偏移

共炮记录叠前偏移对输入的速度非常敏感，要求偏移中所使用的延拓公式能较为精确地适应速度的纵横向变化。因此，本文在推导共炮记录偏移公式时，特别把相位移加有限差分混合法引入，使整个延拓过程既适应速度的纵、横向变化，同时也能够得到陡倾地层的精确归位，从而较好地实现共炮记录叠前偏移。正因为共炮记录叠前偏移对偏移速度非常敏感，故本文提出的方法又可用作速度分析。任何形式的叠前偏移都需大量机时，特别是对于迭代的叠前偏移速度分析，计算量更大，为此，本文针对混合法共炮记录偏移的特点，从两个方面讨论提高计算效率的方法。首先针对在频率、波数域中运算的相移法，引入F－K滤波，在波场延拓中，仅就有关的频率、波数进行运算，大大地减少了计算次数．同时又通过滤波提高了偏移的精度；然后针对整个混合法在频率域中的运算，讨论了减少频率循环次数来提高计算效率的方法；最后，作为一个特例，把共炮记录叠前偏移稍作简化，得到精确、高效的叠后混合偏移方法。总之，本文提出的基于共炮记录的算法不仅成为较为精确的、高效实用的波动方程叠前偏移方法，而且还可作为一种强有力的手段，用于偏移速度的分析之中。数值试算结果表明，本文提出的各种方法达到了预期目的。

一种基于单程波方程的转换波模拟方法

采用脉冲或子波作为震源,利用单程波方程分别将炮点和检波点向下延拓,每延拓一个深度步长对两波场进行零延迟相关,进而采用相关值乘以相关点处的反射系数即得反射波场值。与此同时计算出两波场的时间之和,再根据等时叠加原理,将前面计算的反射波场值在对应的时间和空间位置处进行叠加,即可实现P-S转换波资料的共炮记录正演模拟。若将炮点和检波点位置互换,则可以实现S-P转换波资料的共炮记录模拟。由于该模拟方法在处理过程中无需估算转换点位置,因此模拟资料更客观真实。通过该方法模拟的转换波具有无直达波、多次反射干扰等特点,且具有一定的动力学特征,是复杂构造模拟、多波多分量模拟等的一种简单实用方法。

一种基于单程波方程的转换波模拟方法

采用脉冲或子波作为震源,利用纵波方程将炮点向地下延拓,再利用横波方程将检波点向地下延拓,每延拓一个深度步长对二波场进行相关处理,并乘以相关点处的反射系数即得反射波场值,与此同时计算出两波场的时间之和,再根据等时叠加原理,将前面计算的反射波场值在对应的时间和空间位置处进行叠加,即可实现P-S转换波资料的共炮记录正演模拟,若采用横波方程延拓炮点,采用纵波方程延拓检波点,则可以实现S-P转换波资料的共炮记录模拟,由于该模拟方法在处理过程中无需估算转换点位置,因此模拟资料更客观真实。通过该方法模拟的转换波具有无直达波、多次反射干扰等优点,且具有较强的动力学特征,是复杂构造模拟、多波多分量模拟等的首选方法。

桂中山区宽线地震采集观测系统优选

广西中部喀斯特地貌区地表非均质性强,每一条单线的共炮点记录和共接收点记录品质在不同岩性段存在较大的不一致性,单线叠加不能很好地解决这个问题。为此,进行了3线3炮宽线地震采集试验,分别对3条单线和单线相加的共炮点记录、共接收点记录,以及单线和宽线叠加剖面的信噪比和频率进行了对比分析。结果表明,当3条单线的信噪比曲线变化趋势较为一致时,单线相加或宽线的信噪比提高幅度不大,采用宽线方式的优势不明显;当3条单线的信噪比曲线变化趋势不一致或剧烈变化时,单线相加或宽线的信噪比提高幅度较大,这种情况下采用宽线方式的优势明显。但宽线方式多线接收不可避免地降低了资料的频率成分。在此基础上,提出了利用单线信噪比最低值和主频最高值计算剖面信噪比提高率和主频降低率的方法,探讨了不同宽线方式的剖面信噪比和主频之间存在的近似反比关系,给出了近似拟合公式,据此选取桂中山区合理的宽线观测系统为3线2炮观测方式。

时频峰值滤波去噪技术及其应用

本文将时频峰值滤波（TFPF）去噪技术应用于共炮点地震资料的随机噪声压制．时频峰值滤波技术是通过频率调制将信号调制成解析信号的瞬时频率，利用解析信号的Wigner-Ville分布的峰值进行瞬时频率估计，恢复有效信号，与其它去噪方法相比，TFPF具有在较少的约束条件下压制强随机噪声的优点．本文针对实际地震资料的非线性特性，利用加窗的Wigner-Ville分布实现TFPF，使得地震信号在一个窗长内近似满足线性瞬时频率条件，减小由地震信号非线性引起的偏差．本文对共炮点地震记录做时频峰值滤波处理，滤波结果表明在地震勘探资料中存在强随机噪声的情况下，利用局部线性化处理的时频峰值滤波技术可以有效地压制地震资料中的随机噪声，恢复出湮没在随机噪声中的地震反射信号．信噪比提高3～6dB．

地震波在介质中传播规律的正演模拟研究

地下岩石广泛存在着地震各向异性,包括地震波速度随传播方向发生变化、横波发生分裂等。各项研究表明各向异性介质理论是解释含裂隙的介质性质、认识薄沉积储层的重要手段之一,对矿产勘探、油气田开发具有一定的推动作用,因此研究弹性介质中的地震波传播各向异性具有重要的意义。各向同性介质是各向异性介质的理想近似,在本次研究中,建立各向同性介质与各向异性介质2种正演模型,分别设计地面地震和井间地震2种观测系统,对比并分析地震波在介质中的传播规律。

利用微动数据提取瑞雷波频散曲线

在常规的地震勘探中,常常使用激发主动源采集地震信号来提取频散曲线的方法进行地质勘察与分析。然而在某些特殊情况下要求勘探时不能对场地有破坏影响,即要求进行无损勘探,此时传统的地震勘探方法已无法满足勘察要求。因此采集自然界中随时随地存在的背景噪声信号(即微动),并采用格林函数理论方法处理微动数据得到一个虚拟共炮点记录,然后使用F-K变换提取频散曲线。最后利用实测的主动源数据和微动数据处理提取频散曲线,得到频散曲线结果基本一致。表明被动源勘探能够满足无损勘探的要求,并且在实际应用中具有重要意义。