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共反射面元(CRS)叠加是目前认为最好的生成零炮检距剖面的方式,共反射面元指的是地下某个反射点临近的一个反射弧段,该弧段在时空域内的走时响应则被称为CRS叠加面,将该叠加面内的反射信号经过校正后进行同相叠加,能够比共中心点(CMP)叠加更进一步的增加叠加次数,从而达到增强反射信号信噪比,消除非相干随机噪声的目的。该方法尤其适合应用于信噪比较低、覆盖次数有限,采用常规叠加方法仍然难以得到满意叠加结果的地震区块中。 CRS叠加方法有一个非常显著的优点,它能通过一定手段(相关或投影菲涅尔带等)直接确定CRS叠加范围,即选出参与叠加的地震道。CRS叠加方法对参与叠加的地震道的选取,可以类比为常规地震处理中倾角时差校正(DMO)的工作。CRS叠加范围的选取是应用CRS叠加技术的关键,因为只有选择正确的CRS叠加范围,才有可能真正体现出CRS叠加的优势。实际确定CRS叠加范围的方法都是近似方法,采用不同的近似方法会得到不同的结果。纵观国内外关于CRS叠加的研究论文,很少有针对这一问题进行详细阐述的。因此本文的主要研究问题就是选择合适的CRS叠加范围进行最优孔径的CRS叠加。 为了阐明CRS叠加方法的理论基础,论文首先从波动方程的基本理论出发导出了基本的射线理论,然后利用旁轴射线理论给出了层状介质反射波双曲线旅行时和抛物线旅行时的矩阵表达式,进而得到CRS叠加旅行时公式。针对地表观测到的地震波场实际上是来自于地下整个菲涅尔体的贡献,论文接着阐述了菲涅尔带以及投影菲涅尔带的概念,并分别给出了近似的矩阵表达式。以上这些内容构成了CRS的射线理论基础。然后论文又从另一个出发点,阐述CRS的几何光学理论。论文首先在一般的共反射点走时关系的基础上,引入两种特征波——Normal波(N波)与Normal Incidence Point波(NIP波),然后在旁轴近似假设下,利用共反射点时距关系导出了反射点临近的各反射点时距关系,将这些反射点走时关系加以组合,就得到了关于该反射点的共反射面元(CRS)叠加旅行时公式。CRS几何光学理论的推导结果与前面利用CRS射线理论导出的结果完全一样,它们的理论关系是彼此平行的。 三个CRS叠加参数为零偏移距射线的初始角α、Normal波与Normal Incidence Point波的波前曲率半径。在常速介质中,三个CRS参数α、RN和RNIP能直观的给出地下反射体的方位、位置和形状。在均匀介质中,地面出射角α定义了反射体的方位,波前曲率半径RNIP给出了反射体到地面点的距离,波前曲率RNIP则是界面曲率的描述。在非均匀介质中CRS