VSP克希霍夫法多波联合成像.pdf

摘 要当纵波以非法线方向入射到波阻抗分界面时， 会发生波的分裂，同时产生四种波:反射纵波、透射纵波、反射横波、透射横波V S P由于检波器置于井中，可同时记录到这四种波针对已有的V S P 速度、衰减层析成像、反Q 滤波以及偏移成像方法的不足，本文主要做了下列工作:( 1 ) 、 用龙格一库塔法求解射线追踪常微分方程组， 对采用三次B 样条函数描述的多种速度模型进行共炮点射线追踪， 为V S P 走时层析成像、 衰减层析成像和V S P 多波偏移成像提供精度较高的走时、路径和振幅数据 2 ) 、通过使 V S P下行波理论走时与观测走时残差最小来反演地下速度分布 本文提出两种方法a . 不依托于层位速度模型的V S P 速度建模层析成像方法，把速度看作位置的函 数， 反演得到的是任意复杂构造的网 格结点速度 b . 可变形地层层析成像方法，己知地层速度， 把界面位置看作速度的函数， 反演得到的是地层界面的位置 其中， 法a 适用于复杂的速度结构， 法b 适用于速度大小已 知的层状速度分布模型试算证明这两种方法均具有较高的精度。

3 ) 、在速度层析成像的基础上，利用 V S P地震记录反映出的地震波衰减信息， 重建地下介质衰减特性的分布情况 提出了一种用带状矩阵解算器进行反Q 滤波的方法，可有效提高地面以及V S P 成像结果的分辨率和可靠性 4 ) 、 根据转换点即四种波( 透反射P 波、 透反射转换S 波) 同时产生的点，只有在转换点四种波能量叠加才最大的原理，借鉴地面地震克希霍夫成像的思想， 本文提出了V S P 克希霍夫法多波联合成像方法. 模型试算和实际资料的处理表明此方法是有效的 5 ) 、在界面方位、倾角己 经确定，纵横波速度也已求出的情况下，可以求得透反射系数， 进而得到介质的弹性参数， 有助于进行岩性解释 本方法通过实际应用，得到的弹性参数能较准确地反映地下的岩性分布.总之， 模型试算和实际资料处理表明， 基于高精度的 速度深度模型建立和准确高效的反Q滤波的V S P 克 希霍夫法多波联合成像 方法能够有效提高 剖面的 分辨率和信噪比，具有一定的应用价值关键词 V S P .射线追踪，谏度层析成像，衰减层析成像，反Q滤波，多波成像V S P Mu l t i w a v e I m a g e w i t h K i r c h h o ff Mi g r a ti o nW a n g J u n ( G e o p h y s i c s )D i r e c t e d b y Y a n g C h a n g - c h u nAb s t r a c tG e o p h o n e s b e i n g i n s i d e t h e w e l l , V S P c a n r e c o r d u p g o i n g a n d d o w n g o in g P w a v e s , u p g o i n g a n d d o w n g o i n g S w a v e s s i m u l t a n e o u s l y .A i m i n g a t o v e r c o m i n g t h e s h o r t a g e s o f t h e k n o w n V S P v e l o c i t y t o m o g r a p h y， a tt e n u a t i o n i n v e r s e Q f i l t e r i n g a n d V S P i m a g e m e t h o d， t h i s a r t i c l e m a i n l y d o t h e f o l l o w i n g j o b s :①. I d o t h e c o m m o n - s o u r c e - p o i n t r a y t r a c i n g b y s o v i n g t h e r a y tr a c i n g e q u a t i o n sw i t h R u n g e - K u t t a m e t h o d , w h i c h c a n p r o v i d e t r a v e l t i m e， r a y p a t h a n da m p l i t u d e f o r V S P v e l o c i t y t o m o g r a p h y， a t t e n u a t i o n t o m o g r a p h y a n d V S Pm u lt i w a v e m i gr a t i o n .②. T h e v e l o c i t y d i s t r i b u t i o n c a n b e i n v e r s e d f r o m t h e d i ff e r e n c e b e t w e e n t h ec o m p u t e d t r a v e l t i m e a n d t h e o b s e r v e d t r a v e l t i m e o f t h e V S P d o w n g o i n gw a v e s . I p u t f o r w a r d t w o m e t h o d s : A . V S P b u i l d i n g - v e l o c i t y t o m o g r a p h ym e t h o d t h a t d o e s n ' t l i e o n t h e l a y e r e d m o d e l fr o m w h i c h w e c a n d e r i v e t h es l o w n e s s o f t h e g r i d s ' c r u n o d e s . B . d e # o r m a b l e l a y e r t o mo g r a p h y m e t h o df r o m w h i c h w e c a n g e t t h e l o c a t i o n o f t h e i n t e r f a c e i f t h e l a y e r 's v e l o c i t y i sk n o wn . .③. O n t h e b a s i s o f t h e v e l o c i t y t o m o gr a p h y ， u s i n g t h e a tt e n u a t i o n i n f o r m a t i o ns h o w n b y t h e V S P s e i s mi c w a v e ， w e c a n d e r i v e t h e a t t e n u a t i o n d i s t r i b u t i o no f t h e s u b s u r f a c e . I a l s o p r e s e n t a n a l g o r i t h m t o s o l v e t h e i n v e r s e Q f i l t e r i n gp r o b l e m d i r e c t l y a n d a c c u r a t e l y fr o m t h e Q m o d e l i n g e q u a t i o n. N u m e r i c a lr e s u l t s p r e s e n t e d h a v e s h o w n t h a t o u r a l g o r i t h m g i v e s r e l i a b l e r e s u l t s .④. A c c o r d i n g t o t h e t h e o r y t h a t t h e t r a n s f o r m e d p o i n t i s t h e p o i n t w h e r e t h e f o u rk i n d s o f w a v e c o m e i n t o b e i n g， a n d w h e r e t h e s t a c k e d e n e r g y w i l l b e t h el a r g e s t t h a n a t o t h e r p o i n t s ‘ T h i s a r ti c l e p r e s e n t s a V S P m u l t i w a v e K i r c h h o f fm i g r a t i o n m e t h o d. A p p l i c a t i o n o n s y n t h e t i c e x a m p l e s a n d f i e l d s e i s m i cr e c o r d s h a v e s h o w n t h a t t h e a l g o r i t h m g i v e s r e l i a b l e r e s u l t s⑥. W h e n t h e l o c a t i o n o f t h e i n t e r f a c e i s d e t e r m i n e d a n d t h e v e l o c i t y o f t h e Pw a v e a n d S w a v e i s k n o w n ， w e c a n o b t a i n t h e t r a n s m i tt i v i t y a n d r e fl e c t i o nc o e f f i c i e n t ， t h e r e b y w e c a n g a i n t h e e l as t i c p a r a m e t e r s . T h i s m e t h o d i s a l s op u t i n t o u s e d e r i v e g o o d r e s u l t .A b o v e a l l , a p p l i c a t i o n o n m o d e l s a n d f i e l d s e i s m i c r e c o r d s s h o w t h a t t h e m e t h o d me n t i o n e d a b o v e i s e f fi c i e n t a n d a c c u r a t e K e y w o r d s V S P ; r a y tr a c in g ; v e l o c i t y t o m o g r a p h y ; a tt e n u a t i o n t o m o g r a p h y ; i n v e r s eQ f i l t e ri n g ; m u l t i w a v e i m a g e结 一 章肴 t第一章前 言1 . 1选题的目的与意义地球物理学是一门观测科学，它的最终目的是根据观测结果，推测、反演、解释地下介质的构造及物理性质。

地震勘探是目前石油勘探和开发的主力手段，它是人们在地表人工激发， 在地表或地下接收地震波， 依据地震波在地下传播的物理规律， 对接收的地震波进行处理和解释，以便获得最终的有关地下的地质结。