地震叠前成像理论与方法PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1地震偏移成像技术发展史 1

1.1.1古典的偏移成像阶段 1

1.1.2早期的计算机偏移成像阶段 1

1.1.3波动方程偏移成像阶段 2

1.2地震偏移成像方法简介 2

1.2.1地震叠后偏移成像方法 2

1.2.2地震叠前偏移成像方法 3

1.3地震叠前偏移技术及其展望 5

1.3.1单程波叠前偏移 5

1.3.2弹性波叠前偏移 5

1.3.3多次波成像 5

1.3.4绕封波成像 6

1.3.5复杂条件下叠前偏移 6

1.3.6保幅叠前偏移 6

第二章 基础知识 9

2.1有限差分法基础知识 9

2.1.1差分方程的建立与求解 9

2.1.2收敛性、相容性和稳定性 13

2.2双平方根方程简介 14

2.2.1观测排列延拓的概念 14

2.2.2波场外推基础 15

2.2.3双平方根方程的推导 16

2.3 Born近似和Rytov近似 18

2.3.1 Born近似 18

2.3.2 Rytov近似 18

2.3.3 Born近似和Rytov近似的基本特点 19

2.4 de Wolf近似 20

2.4.1 Lipmann-Schwinger方程 21

2.4.2散射序列的重新归一化和de Wolf近似 22

第三章 地震波场正演模拟 24

3.1概述 24

3.2交错网格任意2N阶精度有限差分数值离散 25

3.3声波方程地震波场模拟算法 26

3.4弹性波方程地震波场模拟算法 27

3.5粘弹性介质地震波正演模拟 29

3.5.1 Kelvin-Voigt粘弹性单元体 29

3.5.2二维粘声波方程 30

3.5.3二维粘弹性波方程 31

3.6各向异性介质的地震波场模拟算法 32

3.7地震散射波场正演模拟 34

3.8基于时空双变网格的地震波正演模拟 34

3.9数值算例 35

3.9.1声波正演模拟算例 35

3.9.2弹性波正演模拟算例 37

第四章 叠前保真处理 40

4.1保幅去噪 40

4.1.1保幅性与信噪比的关系及影响保幅的因素 41

4.1.2相对保幅去噪方法 42

4.2保幅反褶积 44

4.2.1谱模拟反褶积 45

4.2.2频率、相位可控的反褶积 48

4.3叠前保真处理 49

4.3.1时差校正 50

4.3.2振幅校正 51

4.3.3相位校正 52

4.3.4频率校正 53

4.3.5波形校正 54

第五章 共反射面元成像 57

5.1共反射面元叠加 57

5.1.1二维CRS叠加 57

5.1.2三维CRS叠加 62

5.1.3模型试算和实际资料试处理 63

5.2共反射面元偏移 67

5.3共反射面元速度分析 68

5.3.1层剥离法共反射面道集偏移速度分析 68

5.3.2共反射面道集层析速度分析 69

第六章 叠前时间偏移 73

6.1 Kirchhoff叠前时间偏移 74

6.1.1 Kirchhoff叠前时间偏移基本原理 74

6.1.2弯曲射线走时算法 75

6.1.3关键技术 77

6.2波动方程法叠前时间偏移 80

6.2.1相移法叠前时间偏移 81

6.2.2偏移距域平面波叠前时间偏移 85

6.3基于共散射点道集的叠前时间偏移及速度分析 88

6.3.1概述 88

6.3.2基于等价偏移距的单平方根旅行时方程 88

6.3.3 CSP道集的叠前时间偏移及速度分析 90

6.3.4 CSP道集的特点与优势 91

6.3.5模型试算 91

6.3.6实际资料处理 92

6.4本章小结 94

第七章 叠前深度偏移 98

7.1基于射线理论的叠前深度偏移 98

7.1.1 Kirchhoff积分法叠前深度偏移 99

7.1.2高斯束叠前深度偏移 104

7.1.3最小二乘法叠前深度偏移 109

7.2波动方程法叠前深度偏移 114

7.2.1概述 114

7.2.2共炮集波动方程叠前深度偏移思路 115

7.2.3频率-空间域有限差分法波动方程叠前深度偏移 117

7.2.4分步Fourier法波动方程叠前深度偏移 126

7.2.5 Fourier有限差分法波动方程叠前深度偏移 130

7.2.6广义屏法叠前深度偏移 138

7.2.7双聚焦法叠前深度偏移 146

7.3叠前深度偏移速度分析 153

7.3.1引言 153

7.3.2剩余曲率分析 153

7.3.3深度聚焦分析 165

7.3.4基于CFP道集的叠前深度偏移速度分析 166

7.3.5速度分析小结 170

第八章 逆时偏移 178

8.1高斯束法逆时偏移 178

8.1.1基本原理 178

8.1.2模型试算 180

8.2波动方程法逆时偏移 181

8.2.1一维逆时偏移理论 182

8.2.2二维逆时偏移理论 184

8.2.3最小二乘逆时偏移 186

8.2.4常规二维弹性波动方程逆时偏移理论 186

8.2.5边界条件和成像条件 188

8.2.6模型与实际数据测试 189

8.2.7小结 192

8.3基于叠前逆时偏移的速度分析 193

8.3.1概述 193

8.3.2逆时偏移角度域共成像点道集 194

8.3.3剩余曲率分析 195

8.3.4模型试算 196

第九章 多次波成像 201

9.1利用表层多次波构建准一次波实现多次波成像 202

9.1.1利用表层多次波构建准一次波并实现表层多次波成像方法原理 202

9.1.2模型试算 203

9.2广义炮偏移一次波和表层多次波联合成像 205

9.2.1一次波和多次波同时进行叠前深度偏移方法原理 206

9.2.2模型试算 206

9.3叠前逆时偏移进行多次波成像 207

9.3.1叠前逆时偏移的基本原理 208

9.3.2模型试算 208

第十章 双复杂条件下叠前成像 212

10.1起伏地表叠前时间偏移 212

10.1.1起伏地表叠前时间偏移 212

10.1.2起伏地表等效偏移距叠前时间偏移 215

10.2起伏地表叠前深度偏移 217

10.2.1概述 217

10.2.2波动方程基准面校正 217

10.2.3“零速层”法 218

10.2.4“逐步-累加”法 220

10.2.5起伏地表条件下保幅高斯束偏移 224

10.3起伏地表叠前逆时偏移 231

10.3.1三角网格法 231

10.3.2边界条件 232

10.3.3模型算例 233

第十一章 复杂介质地震叠前成像 237

11.1非均匀介质地震叠前成像 237

11.1.1概述 237

11.1.2逆散射成像的基本原理 238

11.1.3模型试算 239

11.2非弹性介质地震叠前成像 242

11.2.1概述 242

11.2.2二维F-X域粘弹性介质波动方程保幅偏移基本原理 243

11.2.3模型试算和实例分析 245

11.2.4结论及讨论 247

11.3各向异性介质地震叠前成像 247

11.3.1地震各向异性概述 247

11.3.2各向异性地震速度分析 248

11.3.3各向异性地震叠前保幅偏移 252

第十二章GPU技术在地震叠前成像中的应用 257

12.1地震成像与高性能计算 257

12.2地震叠前成像与GPU加速 259

12.2.1非对称走时Kirchhoff叠前时间偏移的GPU实现 259

12.2.2基于GPU的叠前深度偏移 259

12.2.3模型测试 261

12.3逆时偏移的GPU加速 262

12.3.1方法原理 263

12.3.2数据试算 264

12.3.3复杂模型计算 264

12.4本章小结 266