地震成像基础

本书包括两部分，第一部分为经典成像理论，主要包括五章：第一章为野外采集观测系统；第二章为动校正、叠加、速度分析和DMO；第三章为静校正；第四章为叠后偏移；第五章为波动方程叠前保幅偏移。随着地震勘探的逐步深入，勘探深度逐步从浅部向深部或超深部油气储层过渡，勘探目标由简单构造向复杂构造过渡，独特的山地、高原、戈壁、山前带等复杂地表地震地质条件造成叠前地震资料信噪比低、深层信号弱，给地震成像带来了巨大挑战。现代地震成像的技术难点主要表现在：断裂发育、断块众多，导致地层产状变化大且部分地区发育高陡地层，地震波场极其复杂；地震反射波能量弱，保幅成像难度大；地震资料信噪比低、成像精度低、圈闭落实难；孔隙型、裂缝型、溶洞-裂缝型、孔隙-裂缝型等异常发育，储集层与非储集层的反射特征差异小，准确成像困难。经典成像理论往往难以准确成像，因此本书在第二部分介绍现代成像理论，主要包括十章：第六章为共反射面元理论及应用；第七章为高斯束方法基本原理；第八章为逆时偏移成像；第九章为基于反演理论的最小二乘偏移成像；第十章为起伏地表成像；第十一章为弹性波成像；第十二章为地震特殊波成像；第十三章为复杂介质成像；第十四章为全波形反演；第十五章为基于压缩感知和人工智能的地震成像探索。

第一部分经典成像理论
第一章野外采集观测系统
第一节二维采集观测系统
第二节二维地震数据的数值模拟
第三节三维观测系统设计的考虑因素
第四节三维观测系统设计的实例
本章小结
第二章动校正、叠加、速度分析和DMO
第一节动校正
第二节共中心点叠加
第三节叠加速度分析
第四节高阶动校正技术
第五节叠前部分偏移（DMO）
本章小结
第三章静校正
第一节野外静校正技术概述
第二节剩余静校正技术概述
第三节基于模型的剩余静校正方法
第四节静校正应用效果实例
本章小结
第四章叠后偏移
第一节偏移的意义
第二节克希霍夫叠后偏移
第三节相移法叠后偏移
本章小结
第五章波动方程叠前保幅偏移
第一节真振幅偏移成像概念的诠释
第二节标量声波方程的分裂和解偶
第三节带误差补偿的XWFD保幅波场延拓算子
第四节基于单程波方程保幅偏移的边界条件
第五节保幅偏移中的稳定成像条件
第六节基于单程波保幅偏移数值计算
本章小结
第二部分现代成像理论
第六章共反射面元理论及应用
第一节三维部分CRS叠加提高叠前数据信噪比
第二节三维绕射波分离及成像
第三节二维共反射面元叠加
第四节三维共反射面元叠加
第五节二维NIP波运动学属性速度反演
第六节数值试算
本章小结
第七章高斯束方法基本原理
第一节高斯束的理论推导
第二节高斯束偏移成像技术
第三节数值试算
本章小结
第八章逆时偏移成像
第一节逆时偏移的基本原理
第二节数值试算
本章小结
第九章基于反演理论的最小二乘偏移成像
第一节最小二乘偏移概述
第二节最小二乘逆时偏移
第三节数值试算
本章小结
第十章起伏地表成像
第一节起伏地表高斯束偏移
第二节起伏地表单成波偏移
第三节起伏地表逆时偏移
第四节数值试算
本章小结
第十一章弹性波成像
第一节弹性波高斯束成像
第二节弹性波逆时偏移
第三节数值试算
本章小结
第十二章地震特殊波成像
第一节多次波成像
第二节棱柱波成像
第三节回折波成像
第四节绕射波成像
第五节数值试算
本章小结
第十三章复杂介质成像
第一节黏介质成像
第二节各向异性介质成像
第三节数值试算
本章小结
第十四章全波形反演
第一节基本概论
第二节非线性反问题求解
第三节时问域声波波形反演
第四节数值试算
本章小结