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石油和天然气作为重要的战略资源,关系到一个国家的经济、政治和社会安全等方面。随着国民经济的发展,我国对石油、天然气的需求日益增加。但我国的油气资源具有分布隐蔽,勘探难度大、探明程度低等特点,所以进一步提高油气资源勘探技术是当前我国经济发展中亟待解决的主要问题之一。
经过近几十年的地震勘探开发,简单构造油气藏的勘探已基本结束,油气藏勘探逐渐从构造勘探转向岩性勘探,因此今后勘探的重点将是隐蔽性和复杂性更高的油气藏。岩性勘探的最大问题之一是得到的地震记录分辨率低,难以识别有利储层,从而影响地震解释工作。但对油气储层的精细描述、空间异质性的确定以及储层瞬态变化的监测等等,高分辨率的地震数据都是必需的。针对这一问题,有必要进行一些相关研究工作。
地震波在近地表传播过程中,由于地下岩石对地震波具有显著的吸收衰减作用,从而导致地震波高频成分的快速衰减(频率越高,衰减越快)和子波相位产生畸变。这样在地震剖面图上就表现为随着深度或时间的增加,地震子波的宽度随之增加,垂向分辨率也随之降低。通常采用介质品质因子Q来定量表示这种吸收作用的强弱。地下介质构造越复杂,对应的衰减作用越大(Q越小),从而产生的地震资料的分辨率就越低,对后期的地震处理工作造成障碍。所以补偿由于地层的吸收衰减作用而导致的分辨率不足,将对地震勘探精度产生重要影响。
本文首先对粘弹性介质中地震波的吸收衰减理论进行了简要阐述,并且分析了各种理论的应用环境和优缺点。其次基于射线传播理论和波动方程理论对地震波的吸收衰减现象进行了模拟,并且分析了影响衰减的因素。再次研究了Q值的估计方法,即峰值频率移动法,使用该方法进行估计的Q值与实际Q值间的偏差较小。最后研究了反Q滤波算法,对于反Q滤波中的常见问题,如:稳定性和效率对记录结果的影响进行了分析。应用稳定的反Q滤波算法对模拟记录进行了补偿。实验结果表明,应用稳定的反Q滤波算法成功实现了衰减的补偿提高了地震记录的分辨率。同时分析了反Q滤波算法的抗噪性能,使得算法能够应用到实际中。