高斯束稀疏优化分解及偏移成像方法研究

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1、密级：博士学位论文作者姓名：割鹏指导教师：扬篮查班究虽王鏖飞硒究虽生国型堂院丝厦皇地壁物理硒究压学位类别：堡堂熊±学科专业：固佳丝蔓物堡培养单位主国科堂院丝厦皇垫壁物理婴塞压兰趔迪氢童遮婴塞主!坠2012年12月ByLiuPengADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceLanzhouCenterforOilandGasResources，InstituteofGeologyand

2、Geophysics，CASDecember,2012中国科学院地质与地球物理研究所研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在拯篮壹≥王鏖飞导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得主旦型堂陵垫透皇地蔓物堡班塞匮亟甚丝塾直拯捡的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示谢意。论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：皇：l鸱签字日期：川1年J2月p日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解主垦科堂

3、院垫厦皇垫蔓堑堡巫塞逝有关知识产权的规定，研究所有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文及论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅；生国型堂随垫厦皇丝夔堑理硒塞匮可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文(保密的学位论文在解密后适用本授权书)。保密论文注释：本学位论文属于保密范畴，保密期限一．年，解密后适用本授权书。学位论文作者签名：多tl鸸签字日期：w12年I上月卜日翮签名：桕咖签字日期：卅1年12月f9日摘要地震数据处理在油气田勘探开发中扮演着异常重要的角色，偏移是地震数据处理的关键部分，不同的偏移方法具有各

4、自的优缺点，计算效率和成像精度往往不能兼得。高斯束偏移克服了焦散点、多值走时等Kirchhoff偏移很难解决的困难，并且保留了Kirchhoff偏移计算效率高、灵活、适用于陡倾角成像等优点，是一种良好的偏移算法。本论文研究了高斯束在TTI介质中的传播规律。利用TTI介质对称轴方向与相速度方向的夹角计算速度及其关于坐标和慢度的二阶偏导数，将TTI介质转化为VTI介质来处理。在非均匀各向异性介质中，传统的射线追踪和动力学射线追踪系统不方便使用，计算量大。本论文采用简化的由相速度和群速度以及它们导数表示的射线追踪和动力学射线追踪系统，用于高斯束方法计算三维TTI介质的格林函数。针对传统的高斯

5、束偏移方法在地震数据分解过程中不具有稀疏性、计算量大的问题。论文提出了一种用高斯束稀疏分解表示地震数据的方法。这是一个拟0范数约束优化问题。在求解拟0范数极小化问题的过程中，通过扫描同相轴的方法实现高斯束稀疏分解，并提出使用了一种快速单调下降的梯度优化方法。在高斯束稀疏分解地震数据的基础上，实现了高斯束偏移。证明了本论文提出的高斯束稀疏分解方法应用于地震偏移的可行性。关键词：稀疏分解，数据规则化，高斯束偏移，动力学射线追踪，高斯束AbstractSeismicdataprocessingiSextremelyimportantatoilandgasexploration．Migrati

6、oniSthekeypartoftheseismicdataprocessing．Everymigrationmethodhasitsadvantagesanddisadvantages．andoftencannotsimultaneouslygetcomputingemciencyandimagingaccuracy．Gaussianbeammigrationsolvestheprevalenceofmulti．path．andcausticswhicharedifficultforKirchhoffmigration．andretainstheadvantagesofKirchho

7、ffmigration，suchasefficiency,flexibility,imagingsteeplydippingreflectorandSOon．Gaussianbeammigrationisagoodmigrationalgorithm．Inthisdissertation，Gaussianbeampropagatingintiltedtransverseisotropy(TTI)mediaiSstudied．Theanglebe