地震散射波相关问题的发展及其在油田应用研究

【摘要】本文简单回顾了地震散射波的概念，对其研究历史和发展现状作了大致的概括，并对散射波理论及其在油田应用研究成果进行了系统描述。

【关键词】油田应用地震散射波散射理论非均匀性

1 地震散射波及其研究意义

地震散射波研究领域比较广泛。广义而言，由任何三维非均匀性介质引起的地震波变化都称为散射波。但是，一般把可以用几何光学（射线理论）处理的，而由大尺度非均匀性引起的走时和振幅变化摒除于散射领域之外，只研究狭义的地震波散射现象。地震散射波涉及的领域非常广泛，它是探测地球不均匀性的有力工具，可以推断地下介质的不均匀性情况。

2 地震散射波的发展与现状

地震散射波的研究始于上世纪60年代，Chernov运用随机介质中的标量波传播理论处理了地震散射波问题，同年，Miles用Born近似公式对Rayleigh散射求出了显式表达式。Aki提出岩石层内的非均匀性引起的逆散射是尾波；1972年，Haddon提出PKIKP波的前驱波PKP波是核幔边界附近非均匀介质引起的散射波。1983年高龙生等将散射波理论推广应用于各向多次散射问题。1988～1990年，吴如山和安艺敬一系统收集总结了国际上研究地震波散射的最新成果，共同主编了相关文集。在国内，现在地震散射波的研究已经得到了广泛的关注，在散射波数值模拟和处理技术，关于散射衰减，逆散射，金属矿勘探方面作出了大量的研究。

3 地震散射波的研究领域

3.1 正演数值模拟方法

在现有散射波数值模拟方法中，Wu等曾用相位屏算子计算过二维垂直变背景情况下的散射场，符立耘等给出了配置法求解体积分方程的数值方法。David W.Eaton采用Born 近似及射线理论近似计算了背景场和格林函数的三维弹性波弱散射场，孙明（2001）采用高斯射线束的方法进行简单块状模拟。黄雪继（2003）基于微扰论，采用FK域积分公式进行了正演模拟；秦雪霏（2007）采用六阶有限差分法进行数值模拟。刘铁华（2010）设计了一种基于微扰论的FK域积分法，在散射场的二次震源和空间能量衰减处理两方面进行了改进。

3.2 多重散射理论

多重散射波对相干波的影响很重要，特别是在波长和散射体尺度相差不多的情况下，多重散射强度与离散散射体分布密度有关，弱散射体之间的多重散射效