层间多次波预测与裂缝散射波数域积分解

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1、图密级：——中国科学院大学博士学位论文屋回墨i筮越亟捌皇銎缝越魁遽数域抠盆鲤作者姓名：圭』!丕指导教师：g』进班究虽主国抖堂瞳垃厦生地堡物理班宜压学位类别：理堂照±学科专业：固焦地建毖墨堂培养单位：虫国科望院地厦皇垫墼塑堡匠宜压2013年5月才忿<乃馄By—ShiXiao--DongADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceInstituteofGeologyandGe

2、ophysics，ChineseAcademyofSciencesMay,2013Ⅲ4Ⅲ3咖3¨¨¨¨●lⅢ3Ⅲ4㈣Z～ⅢY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割送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，也不包含为获得生国科堂院地厦皇地蔓物理班究压毯甚他教直扭构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已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：延=!!堑!签

3、字日期：矽哆始月彤日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解虫国型堂院丝厦生丝韭物理硒究压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；主国料堂随地厦皇地鏊物堡砑究压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，保密期限年，解密后适用本授权书。学位论文作者签名：．则、矛，签字日期：矽I；年岁月乃日导师签名：}一翻发签字日期：2。脾f月2舌日层间多次波预测与裂缝散

4、射波数域积分解摘要实际地球介质通常是非均匀的，存在不同尺度的构造，不仅包括不同尺度的地层，还充满着裂纹、裂隙等现象；当进行地震勘探时，地震波在不同地层之间，薄层之间与裂缝内部都会发生多次散射或折射，然后被检波器接受，这类的波统称为多次波或多次散射。多次波处理不当容易混淆、干扰一次波的能量，甚至出现多次波同相轴掩盖了一次波同相轴的情况，在很大程度上降低了地震资料的偏移成像效果，甚至导致对地震资料解释和地下构造的错误认识，直接影响着探井井位部署和勘探的成功率。因此，本文围绕多尺度层间多次波消除以及裂缝多重散射波数域积分表示开展了研究，并取得了以下进展：(1)基于李代数积分算法对

5、O’Doherty公式进行的证明和推广，本文提出了李代数反演方法，用于较大反射系数条件下薄层多重散射的消除。该算法突破了预测反褶积阶数的限制以及Q补偿对噪声敏感的不足，采用迭代法进行反演有效地层反射序列，由于高阶李代数在数值上远远小于一阶李代数，因此，该算法稳定，快速，收敛；(2)本文首次提出了Tau．P域中层间多次波预测序列的概念。数学上讲，该预测序列即沿射线参数传播的地层反射系数之间的互相关。针对水平层状介质，层间多次波可表示为一次波与对应层和上覆层层间多次波预测序列的褶积；针对复杂介质，层间多次波可表示为层间多次波预测序列之间的褶积。和ISS、CFP等算法相比，层间多

6、次波预测序列由李代数积分表示，减少了积分维数，减少了计算量，推动了该算法在实际数据上的应用。(3)本文从亥姆霍兹方程出发，推导了单个椭圆型裂缝散射的波数域积分表达式，该式采用指数函数、可分表示、分式运算进行表达，对每个波数可以进行单独运算，使得空间变量的表达式变为了代数表达式。该表达式的分母表示多重散射，反射系数具有波数之间的耦合关系，同时是裂缝尺度的函数，因此和一般的正演边界积分方程不同。关键词：层间多次波；李代数积分；裂缝散射；薄层；预测算子层间多次波预测与裂缝散射波数域积分解Eliminationofmulti-scaledinternalmultiplesandTl

7、●n■』』●IntegraleXDresslonIorcracK7SscatteringlnWaVenumberdomainShiXiao—Dong(SolidEarthGeophysics)DirectedbyProf．LiuHongAbstractActually，theearthisusuallynon—uniform，therearedifferentscalesofthestructure，includingnotonlythestrataofdifferentscales，butalsofullofcr