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  • [正版新书]波动方程波场延拓及成像理论 尤加春 清华大学出版社 双程波方程 深度偏移理论
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    • 作者: 尤加春著
    • 出版社: 清华大学出版社
    • 出版时间:2024-09
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    • 作者: 尤加春著
    • 出版社:清华大学出版社
    • 出版时间:2024-09
    • 开本:16开
    • ISBN:9787302672647
    • 版权提供:清华大学出版社

     书名:  波动方程波场延拓及成像理论
     出版社:  清华大学出版社
     出版日期  2024-09
     ISBN号:  9787302672647
    本书从波动方程叠前深度偏移方法基本原理出发,在分析此方法局限性的基础上,利用新的数学思路
    发展了单程波方程的深度偏移方法、逆时偏移方法和双程波方程波场深度延拓的偏移方法,实现了对复杂
    构造的高精度成像和保幅计算:同时,为适应复杂构造对特殊波场的散射作用,本书实现了海洋地震勘探
    中一次波和自由表面多次波的分离与成像、面向陡倾角构造的回转波成像。
    本书可供勘探地球物理和油气地震资料处理的相关科研人员使用与参考,或供致力于波动方程深度
    偏移和全波形反演相关技术研究的科技人员参考,也可作为高等院校相关专业教师、研究生和本科生的教
    科书。
    版权所有,侵权必究。举报:010-62782989,beiqinquan@tup.tsinghua.edu.cn。

     

    尤加春,中国共产党党员,成都理工大学研究员,2018年获中国地质大学(北京)地球物理学专业博士学位,2018-2020年在成都理工大学地球物理学博士后流动站开展研究工作。目前在Geophysics,GJI, 地球物理学报等期刊上发表SCI论文20余篇,授权国家发明4项,主持和参与国家自然科学基金青年基金项目、重点项目、面上项目和专项项目等8项,主要研究方向为全声波方程叠前深度偏移理论研究等。

     

    本书主要是针对双程波方程的深度域求解进行研究,进一步建立双程波方程波场深度延拓及成像的理论框架,作者从不同的角度对该问题进行了研究,提出了丰富的双程波方程波场深度延拓理论,并在数值计算和实际应用中得到检验。

     

    第1章 波动方程叠前深度偏移方法概述 ………………………………………………… 1
    1.1 单程波偏移 ………………………………………………………………………… 1
    1.2 逆时偏移 …………………………………………………………………………… 3
    1.3 双程波方程深度偏移 ……………………………………………………………… 4

    第2章 常规波动方程叠前深度偏移方法 ………………………………………………… 6
    2.1 有限差分波场模拟 ………………………………………………………………… 6
    2.2 常规单程波方程偏移方法 ……………………………………………………… 11
    2.3 逆时偏移 ………………………………………………………………………… 19

    第3章 复杂介质的单程波偏移方法 ……………………………………………………… 25
    3.1 适应任意速度变化介质的单程波偏移 ………………………………………… 25
    3.2 基于矩阵分解的单程波真振幅偏移 …………………………………………… 42
    3.3 黏声介质的单程波偏移成像 …………………………………………………… 55
    3.4 黏声介质的单程波广义屏偏移成像 …………………………………………… 73

    第4章 复杂介质的逆时偏移方法 ………………………………………………………… 82
    4.1 双检逆时偏移方法 ……………………………………………………………… 82
    4.2 优化时空域交错网格有限差分法的逆时偏移 ………………………………… 97
    4.3 解耦弹性波方程的弹性波逆时偏移 …………………………………………… 113
    4.4 深度学习的纵横波波场解耦方法 ……………………………………………… 135

    第5章 双程波方程波场深度延拓及成像方法 ………………………………………… 157
    5.1 双程波方程叠前深度偏移理论 ………………………………………………… 157
    5.2 基于单程波传播算子的双程波叠前深度偏移方法 …………………………… 174
    5.3 基于矩阵分解理论的双程波方程叠前深度偏移方法 ………………………… 188
    5.4 基于矩阵乘法的双程波方程波场深度延拓及成像 …………………………… 203


    5.5 双程波方程波场深度延拓隐失波压制研究 …………………………………… 214
    5.6 黏声介质的双程波方程深度偏移 ……………………………………………… 226

    第6章 复杂波场成像 …………………………………………………………………… 245
    6.1 回转波成像 ……………………………………………………………………… 245
    6.2 多次波成像 ……………………………………………………………………… 264

    参考文献 …………………………………………………………………………………… 289
    附录 ………………………………………………………………………………………… 305
    附录A 黏声介质单程波傅里叶有限差分算子 …………………………………… 305
    附录B 平方根算子的近似计算公式………………………………………………… 306
    附录C 其他三种常规SFDM的差分系数的计算公式 …………………………… 306
    附录D 双程波方程波场深度延拓中的快速波场分解……………………………… 307
    附录E 最大速度低通滤波器方法…………………………………………………… 307
    附录F 谱投影方法…………………………………………………………………… 308
    附录G 黏声介质的双程波方程波场深度延拓公式 ……………………………… 308
    附录H 黏声介质的波场分解 ……………………………………………………… 309
    附录I 黏声垂直波数与衰减/频散效应的关系 …………………………………… 310附录J 方程(6-22)的证明:pq 与pd、pu 的数学关系 …………………………… 310
    附录K 方程(6-24)的证明:vz和q的关系 ……………………………………… 311
    附录L 方程(6-97)的证明:上行波场的分解 ……………………………………… 312
    附录M 方程(6-98)、方程(6-99)和方程(6-100)的证明:下行波场的分解 ……… 313

     

    随着我国经济的快速发展,国民经济对于油气资源的需求日益增长。以地震勘探技术
    为主体的油气地球物理勘探方法,是油气发现和增储上产的最主要技术手段。虽然地震勘
    探涉及地震数据的采集、处理及解释等多个方面,但地震偏移成像是其中的关键处理环节
    之一,可为地球物理研究人员提供地下构造的精细结构信息,为研究构造运动、油气资源发
    现和地质灾害评价等提供数据支撑。目前,基于波动方程的偏移方法可归纳为三种类型:
    第一种是单程波方程偏移方法;第二种是逆时偏移方法;第三种是双程波方程波场深度延
    拓的偏移方法。单程波方程偏移方法是将全声波方程分解为上行波方程和下行波方程得
    到的。很多学者对声波方程的保幅偏移进行了研究,但常规单程波方程偏移方法一般是利
    用泰勒级数等对单程波传播算子进行近似计算,导致了上述方法对复杂构造和强横向速度
    变化介质的成像角度及保幅计算精度有限,因而难以得到高质量的高分辨率图像。逆时偏
    移方法以对全声波方程在时间域求解为基础,理论上具有计算各种波场传播、无传播倾角
    限制和准确成像复杂构造等特点。逆时偏移方法作为一种基于双程波方程的偏移方法,理
    论上能描述各种波在任意速度变化介质中的传播,但其本身也存在较多的问题,例如,成像
    结果中有严重的低频噪声,强横向速度变化介质中多次波的虚假成像(强散射问题),对速
    度场有更强的敏感性和依赖性以及巨大的计算内存开销等。虽然一些策略被用于解决逆
    时偏移成像中波场存储和低频噪声等问题,例如,随机边界条件和拉普拉斯滤波算法的应
    用等,但存在的问题还远未得到完全解决,这也在一定程度上制约了逆时偏移方法在工业
    界的广泛应用。双程波方程波场深度延拓的偏移方法以波动方程为基础,在深度域求解波
    动方程,该方法基于双程波方程偏移方法,但是又继承了单程波方程偏移方法的深度延拓
    特点,


     

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