金屬礦多源地震波場重構與聯合成像研究

《金屬礦多源地震波場重構與聯合成像研究》是依託吉林大學，由韓立國擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：金屬礦多源地震波場重構與聯合成像研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：韓立國
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

針對礦集區深部金屬礦及硬岩地區反射波地震勘探的特點，本課題提出最大化地採集並套用多震源地震波場信息（主動源、被動源和多個同類震源）實現深部地質構造高精度成像。研究中將以主動源地震信號為主，被動源地震信號為輔助的形式。主動源數據採集可以採用常規的單炮記錄方式，也可以採用低成本高效率的混合採集記錄並經波場分離技術實現地震記錄重構。而被動源地震記錄則可以通過地震干涉法形成虛擬反射記錄，重構後的主動源和被動源波場可以形成多源地震波場，它信息全、頻頻寬，能夠更加完整精細地描述地下介質模型。高精度頻率域全波形反演是本課題的技術關鍵，能夠為金屬礦及硬岩地區高精度逆時偏移成像建立精確可靠的速度模型。它既可以單獨套用於被動源或主動源地震記錄的速度建模，也可用於被動源和主動源混合地震數據的串聯或聯合的全波場反演處理。課題還將開展主動源共散射點地震全波形反演以及最最佳化干涉法重構虛擬記錄的方法研究。

結題摘要

被動源地震信號廣泛存在於自然界中，來自地下的被動源地震波場攜帶了大量深部介質參數信息。由於被動源地震信號往往較弱且不易識別，常規地震數據處理中往往將其作為噪聲而去除。本項目研究的目標就是要提取並利用記錄到的被動源地震信號，將其與常規主動源地震信號進行聯合重構，並用以提高地震反演和成像的質量，達到優勢互補的目的。本項目首先開展了高效的主動源多源地震採集和處理研究，為後期數據的聯合處理提供高精度的主動源地震資料。提出了主動源混合採集地震數據分離中插值與去噪的同步處理方法，以及可變頻震源混合採集數據的波場分離方法。這兩種方法能解決實際中可能遇到的多種複雜採集情況的炮分離問題。提出了基於快速疊代收縮閾值算法的多震源混合數據偏移成像方法，以及基於全變分原理的多震源混合數據直接偏移成像方法。針對被動源地震信號的提取和重構，提出了基於多窗譜方法的被動源地震干涉法，以及被動源數據多域疊代去噪算法，可以得到高質量和保幅性好的被動源重構數據。針對三種不同的情形，提出了主動源與被動源地震數據插值及聯合數據成像方法，有效的利用了主被動源地震數據各自的優勢。針對被動源地震數據含有豐富的低頻信息，提出了利用被動源低頻信息重構主動源缺失低頻信息的方法。在全波形反演方面，針對常規全波形反演的跳周問題，提出了基於稀疏盲反褶積低頻重構的全波形反演方法，以及基於最小平方濾波的全波形反演方法。針對主被動源聯合全波形反演，提出了兩種策略，分別是基於被動源照明補償的全波形反演方法和基於地震干涉法的主被動源地震數據聯合全波形反演方法。為了適應實際複雜介質的情況，本項目還開展了彈性介質下多源地震數據低頻重構以及全波形反演研究，提出了基於各向異性全變分約束的多震源地震數據彈性波全波形反演方法。本項目超額完成了預期目標，提出了一整套針對多源地震聯合重構以及聯合反演和成像的新方法和新技術，具有重要的理論意義和實際意義。