起伏地表有限频率反射波斜率层析成像研究

与反射波走时相比，同相轴斜率属性包含了更多的地震波运动学信息。反射同相轴斜率层析成像(简称斜率层析成像)，克服了常规走时层析成像追踪和解释连续同相轴的困难，是一种很有潜力的速度建模技术，成为近年来的一个研究热点。本课题根据复杂探区地震成像的迫切需要，以及现有斜率层析成像方法的局限和发展方向，针对起伏地表和低信噪比资料，研究斜率层析成像的有关新问题和新方法。主要内容包括：观测面起伏对反射同相轴斜率属性的影响规律；消除斜率数据地形效应的地形改正方法；起伏地表反射同相轴斜率的模拟计算方法；基于Curvelet变换的多道集斜率拾取技术；基于有限频率菲涅耳体路径的斜率层析成像理论和方法；叠前时间域和叠前偏移深度域的联合斜率层析成像。并通过这些研究，形成一种适于复杂地表条件和复杂地质构造区地震速度自动建模的有效方法和技术。

反射地震叠前深度偏移是复杂地质构造成像的有效方法，但成像质量极大地依赖于深度速度模型的可靠性和精确度。建立正确的深度速度模型，是叠前深度偏移成像的技术瓶颈。我国复杂地表条件和复杂地质构造地区的油气勘探，迫切需要发展适应起伏地表及低信噪比资料的速度建模方法。反射同相轴斜率层析成像是解决低信噪比资料建模的可行方法之一，但目前还不适应复杂起伏地形的情况。本课题根据斜率层析成像的优势和存在问题，围绕起伏地表和低信噪比资料的速度建模问题，研究斜率层析成像的有关问题和方法，诸如考虑或消除地表起伏对斜率属性的影响，低信噪比资料的斜率拾取，有限频率菲涅耳体斜率层析反演，偏移前后不同道集的斜率属性特征及联合层析建模等。通过研究取得了下列成果和认识：1.地形起伏对地震同相轴斜率产生很大影响，导致斜率层析成像结果的较大误差，而常用的静校正不能消除地形起伏对地震同相轴斜率的影响；波场延拓可以作为消除地形起伏对反射同相轴斜率的影响的方法之一。2. 提出了基于直线和双曲线叠加的斜率自动拾取方法和基于Curvelet变换的地震同相轴斜率拾取方法。3. 提出了一种基于走时双线性插值和波前群扩展的射线追踪方法。4. 提出了基于有限频率菲涅尔体路径的地震斜率层析成像。5.提出了叠前时间域和共成像域的联合斜率层析成像方法。6.研发了适于起伏地表的地震斜率层析成像方法和计算机程序，对山地资料进行了应用，效果良好，把适于水平观测面的斜率层析成像发展成适于起伏地形的斜率层析，为复杂地表条件和复杂地质构造地区的速度建模提供一种有效方法。