逆时偏移成像及其角度道集计算

【摘要】逆时偏移成像是一种高精度的偏移成像方法，该方法能够适应于复杂构造，能够对回折波、多次波、棱柱波等成像，且没有倾角限制。但是它也有自身的缺点：存储量大、计算量大，易产生低频噪音。另外，精确的偏移速度是获得高精度的偏移成像结果的前提，角度域共成像点道集是进行速度分析的重要数据资料。同时角道集还可以用于振幅随角度变化，进行地下岩性分析。针对逆时偏移成像本文主要进行了以下研究：（1）差分精度、网格步长、震源子波主频、模型速度等对数值频散的影响。差分精度越高、网格步长越小，频散现象减弱。子波频率降低，模型速度增加，频散现象减弱，而实际的子波频率和模型速度还需要根据野外实际情况来定。（2）波场模拟过程中的边界条件。采用了随机边界条件代替吸收边界条件，使用计算量换取存储量，同时消弱震源波场和检波点波场边界反射的相关性。（3）使用了CPU／GPU异构并行计算从而加快计算速度。在CUDA平台上，主要从多线程并行和优化存储两方面改进算法，加快逆时偏移成像的计算速度。（4）校正偏移剖面中的界面深度。逆时偏移算法对输入数据中子波的相位作了45度改变。为得到正确的子波相位，在成像前对地震子波进行了相位校正。同时，延长了震源波场的正传时间，从而在成像结果中得到正确的界面深度。（5）使用坡印廷矢量法建立角道集。在波场传播过程中，波场的坡印廷矢量代表了该点波场主能量的传播方向，求震源波场和检波点波场坡印廷矢量后进可以计算两者的反射角，然后获得ADCIGs。为了得到稳定、高信噪比的角道集，使用了光滑坡印廷矢量、高斯采样函数等处理方法。（6）逆时偏移成像条件和低频噪音压制。因为逆时偏移过程中低频噪音是由那些传播方向相反的正传波场和反传波场的相关成像产生的，在角道集上这些低频噪音就落在大角度域。因此，可以在角道集上切除大角度的值，从而达到消除低频噪音的效果。拉普拉斯去噪法和坡印廷矢量法去噪都是依据的这个原理。
【作者】任丽；
【导师】孟小红；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地球物理学，2014，硕士
【关键词】逆时偏移；角道集；坡印廷矢量；相位；界面深度；

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