一种基于数据驱动的反射地震时间偏移方法

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1、分类号：P631.4单位代码：10183研究生学号：2013621021密级：公开吉林大学博士学位论文刘明忱2018年05月—————————————————————一种基于数据驱动的反射地震时间偏移方法—————————————————————Adatadrivenapproachfortimemigrationofreflectionseismicdata————————————作者姓名：刘明忱专业名称：地球探测与信息技术研究方向：地震资料处理指导教师：孙建国教授学位类别：工学博士培养单位：地球探测科学与技术学院论文答辩日期：2018年05月29日授予学位日期：年月日答辩委员会组

2、成：姓名职称工作单位主席韩立国教授吉林大学委员孙大明教授级高工中石化东北石油分公司时志安教授级高工吉林省地质勘察设计院王德利教授吉林大学曾昭发教授吉林大学翁爱华教授吉林大学郭智奇教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不

3、包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：论

4、文题目：作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：一种基于数据驱动的反射地震时间偏移方法摘要（作者：刘明忱指导教师：孙建国教授）基于数据驱动的时间偏移的基本思想是利用隐含在地震波走时公式中的走时同相轴斜率来计算成像点的水平位置和垂直走时，直接将地震数据映射到成像空间。由于走时同相轴斜率属于地震观测数据的一种几何属性，可以直接估算，所以不需要速度模型。相较于传统的基于模型的偏移方法，在偏移的过程中，具有与速度无关的特性，也就是说该方法摆脱了传统偏移方法对速度模型的依赖。具有灵活、高效的特点。然而，在信噪比不高时，对于同相轴斜率的估算并非易事，难以保证其精度，所以

5、在低信噪比条件下基于数据驱动的时间偏移效果不好。因此，为了发挥数据驱动直接映射具有可观计算效率这一特长，需要对现有同相轴斜率估算方法进行改进，以使其在低信噪比条件下也能得到良好的效果。换句话说，如何在低信噪比条件下准确估计地震同相轴斜率是将数据驱动的时间偏移推向实用的关键所在。针对上述问题，本文为提高低信噪比条件下的数据驱动时间偏移成像效果，对数据驱动估算方法进行了改进。由于当前文献中，关于地震同相轴斜率的计算方法中，缺少同时兼顾效率与准确性的方法，本文提出了自适应加权的广义逆矢量方向滤波（Weightedgeneralizedinversevectordirectionalfilt

6、ers，WGIVDF）方法来计算同相轴斜率，是一种矢量滤波方法。在保证了同相轴斜率准确计算的基础上，提高了计算效率。为了能够在含有噪声的条件下，准确估计数据驱动的同相轴斜率，本文改进了扩散张量，设计了一个新的连续性算子应用到扩散张量中，不仅压制了噪声，还能在保证断层处的同相轴斜率估计准确的同时，加强地震图像纹理的相干增强。提高了计算数据驱动的同相轴斜率的准确性。基于数据驱动的时间偏移是在双域内：共炮-共接收点域或共中心点-共炮检距域进行计算。这时就需要进行道集分选。也可以在单域内：共炮域进行计算。共炮域直接进行偏移不需要进行道集分选。在炮域数据驱动时间偏I移计算的过程中需要计算同相轴

7、斜率关于水平方向的一阶导数，但这个计算结果并不稳定。本文改进了共炮道集的偏移公式，通过引入预测绘图（Predictivepainting）技术将估计的数据驱动同相轴斜率转化为等效慢度值，可以直接代入炮域偏移公式参与运算而不用计算同相轴斜率的一阶导数。为了验证基于数据驱动的叠前时间偏移方法的正确性和计算效果，对多个数值模型和实际地震资料进行了处理，测试结果表明：数据驱动同相轴斜率计算稳定、准确、高效，基于数据驱动的叠前时间偏移方法有较强的成像能力，对地震数据