三维地震偏移新方法的研究及应用

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1、同济大学博士后学位论文三维地震偏移新方法研究及应用姓名：石殿祥申请学位级别：博士后专业：海洋地质指导教师：马在田;李宗飞;陈义贤20011101摘要本文用波动理论分析了三维地震偏移的几类方法。给出了准确的单程波方程偏移的改进算法。提出了实现有三维有限差分偏移的三种新方法，并研制了相应的软件；完成了模型实验和实际资料试处理及对比试验。本课题的主要成果如下：1。提出了有限差分三维偏移的定点分解法，完成了相应的软件研制；2．提出了有限差分三维偏移的块追赶法，完成了相应的软件研制；3．提出了有限差分三维偏移的逆算子逼近法

2、，完成了软件研制、模型实验、实际资料试处理和对比处理；该软件的成像精度和计算效率优于对比组的国内外同类软件；4．由于具有保持圆对称性和大幅度简化计算，上面三项技术被国家知识产权局列为重点推广的发明专利：5．提出了Dirac方程偏移的改进算法。关键字：三维有限差分偏移，LU分解，逆算子逼近，波场外推ABSTRACTBasedontheanalysisofsomeapproachesto3-Dseismicmigrationwithwaveequationtheory，aschemeusedtomendthealgo

3、rithmofmigrationusinganaccurateone—waywaveequationwaspresentedinthispaper．AndthreekindsofnewmethodonFD3-Dmigrationwereproposedhere．3-Dmigrationsoftwareforexplorationdevelopedbythe3kindsofnewmethod．Inordertotestthesoftware，impulseresponseandpracticaldatamigrat

4、ionwerecompleted．Solutionspresentedinthisthesiscanbesummarizedasfollows：a)Softwareof3-DFDmigrationbymethodofPOSITIONEDLUFACTORIZATIONdeveloped；b)Softwareof3-DFDmigrationbymethodofPARTITIONEDFORWARD-ANDBACKWARD-SUBSTITUTIONdeveloped；c)Softwareof3-DFDmigrationb

5、ymethodofINVERSEOPERATORAPPOXIMTIONdeveloped，andpassedthetestsofmodelsandrealseismicdataprocessing；d)Withadvantageofkeepingcircularitysymmetryandsimplifyingcomputation，thea，bandCabovearepatenting；e)AnimprovementontheDiracEQUATIONMIGRATIONproposed．Keywords：3-D

6、FDmigration，LUfactorization，inverseoperatorapproximation，wavefieldexploration石殿样：博士后研究报告——三维地震偏移方法研究与软件开发1引言用于地质构造成像的偏移技术是地震资料处理众多环节中最终的和最关紧要手段。我们知道，勘探井位是依照构造图来确定的，而偏移数据体就是用来绘制地震构造图的基本依据。偏移之前的各种处理，如：能量增益、反褶积、静校正、速度分析、NM0、DM0、叠加等处理，实际上是提高资料品质(信噪比、分辨率)的过程，其作用可以

7、看作是为偏移成像所作的技术准备。由时(频)域信号处理的技术或者现代数值计算和最优化方法得到的处理手段在识别地下复杂断层、倾斜界面的绕射和确定反射点空间位置过程中是鞭长莫及的。理论上讲，基于随机过程的统计学方法、最优化方法不可能从本质上描述地震波与介质之间相互作用的物理机制，因而很难全面、真实地提取地震波携带的关于地下介质的信息，而地震偏移技术由于综合了弹性力学、波动理论、偏微分方程、近世代数、数值计算方法等众多学科的最新成果可以客观地定量地描述波动过程的实质，不但能用于解决反射波能量归位、绕射波收敛问题，同时还能

8、保持成像后的真实的能量关系，可以为AVO、AVA分析提供可靠的振幅参数。石殿祥：博士后研究报告——三维地震偏移方法研究与软件开发几十年来与地震偏移有关的理论和方法研究在全球地球物理界一直是个热门的研究领域。在2000年国际勘探地球物理学家学术年会上，与地震偏移有关的论文达100多篇，接近全部论文总数的1／5，是所有议题中最为热烈和活跃的。地震偏移理论的研究与软件开发对于我