基于复杂介质地震波相干原理的成像方法研究

针对油气勘探中的成像普遍性难点问题开展前瞻性研究，突破地震资料处理的关键理论和技术的困难，揭示复杂构造区地震波的传播和衰减的规律。以地震波相互干涉叠前深度偏移成像问题为核心，研究利用地震波的相干性原理，对地下结构进行偏移成像。提出多次波干涉成像概念，多次波含有大量地下信息，照明范围广，覆盖范围大，垂向分辨率比反射波高。应用地震相干理论，将多次波转换为反射波进行偏移，提高地下成像精度。通过地震波的相干引入虚震源，将震源移动到复杂构造底部，绕开浅层构造单位，如断块、盐丘、低速带等复杂区域，无需浅层速度信息，直接对深层油气目标层成像。研究扩展照明VSP相干成像的理论与方法，可用于检测地下流体的运移，提高四维地震的监测能力。完善复杂构造区地震干涉成像的理论与方法研究，为复杂构造地区的地震干涉叠前偏移成像提供理论基础。为推动我国油气勘探开发事业的发展提供科学方法和技术条件。

本项目研究目标是针对油气勘探中的成像普遍性问题、难点问题开展前瞻性研究，突破地震资料处理的关键理论和技术的困难，揭示复杂构造区地震波传播和衰减规律，完善复杂构造区地震干涉成像的理论与方法研究，为复杂构造地区的波动方程叠前偏移成像提供理论基础。研究多次波成像、深部油气构造的虚震源成像、为推动我国深水油气勘探开发事业的发展提供科学方法和技术条件。 . 项目主要开展了4项研究工作。（1）研究了地震远场相干成像, 地震相干成像，需要压力波场与压力场的导数。然而很难获得压力场的导数，传统做法是将地震压力场与其导数建立一个近似关系，但会产生假象。本研究提出不需要近似的非均匀介质地震相干成像方法， 该研究不但课题用于天然地震，也可以用于勘探地震。（2）项目开展了干涉多次波成像研究, 将地震多次波为信号,而不是噪声,实现了地震勘探领域梦寐以求的多次波成像。（3）层间多次波压制，一直是一个难题。研究应用地震相干原理与逆散射级数展开，预测地震层间多次波与表明相关多次波，并应用 Curvelet变换，将层间多次波消除。为我国南海深水层间多次波消除，奠定了理论基础。（4）开展了地震矢量噪声的压制,提出了应有地震属性的相关性压制地震各种类型的噪声。. 国际学术交流是科研与世界水平接轨的重要途径, 本项目重视学术交流活动，4人次出国参加国际学术会议并发表学术论文。并于美国加州大学, 斯坦福大学和麻省理工学院开展了实质性合作研究。老师与学生多人参加国内地球物理年会，在项目执行期间，7个研究生参加研究工作，参加研究工作的研究生科研素质迅速提升，得到石油国企研发部门录用和好评。项目严格执行基金委相关规定，科研经费按计划使用。.共发表论文10篇, 其中SCI论文8篇,国际会议论文2篇。申请发明专利2项，其中1项已经授权，1项在公示。获得软件著作权登记6项。2011年发表在勘探地球物理权威期刊Geophysics上的多次波偏移论文， 被国际著名的勘探地球物理期刊The Leading Edge 选为2011年度勘探地球物理亮点文章。中国科学院地质与地球物理研究所将该研究成果，选为2011年度该研究所十大科技进展。