地震勘探是目前油氣資源發(fā)現(xiàn)過程中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國的油氣勘探目標(biāo)復(fù)雜性和多樣性很強(qiáng)。例如，塔里木盆地超深層勘探已經(jīng)超過8000m，并從簡單的縫洞儲層演變?yōu)樽呋瑪嗔芽刂频挠蜌飧患��?guī)律；四川盆地及周邊復(fù)雜山地資料的油氣勘探開發(fā)都已成為21世紀(jì)以來的重點(diǎn)和難點(diǎn)。越復(fù)雜的地區(qū)就越需要深入研究和應(yīng)用先進(jìn)的地震勘探方法和技術(shù)，深度域疊前逆時(shí)偏移技術(shù)就是在這樣的時(shí)代背景下快速發(fā)展和應(yīng)用起來的。逆時(shí)偏移技術(shù)是以波動(dòng)方程理論為基礎(chǔ)的地震波偏移成像技術(shù)，反映了地震勘探從激發(fā)到接收的地震波傳播過程，便于分析和應(yīng)用于不同介質(zhì)假設(shè)條件中的地震勘探工作。隨著波動(dòng)理論研究的深入和野外勘探難度的增加，該項(xiàng)技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，地震波在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律與成像方法成為勘探地震學(xué)研究領(lǐng)域的重要課題。
　　傳統(tǒng)地震學(xué)和地震勘探主要以地球介質(zhì)具有完全彈性和各向同性的物理假設(shè)為基礎(chǔ)，由于早期的地震勘探方位較窄、偏移成像方法簡單，硬件設(shè)施又相對落后，難以考慮介質(zhì)的其他特性，只需采用各向同性處理就能獲得較好的效果。近年來，為了獲得高品質(zhì)的地震數(shù)據(jù)，寬頻、寬方位、高密度采集技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，使地下介質(zhì)的復(fù)雜性問題逐漸顯露出來，采用各向同性的地震數(shù)據(jù)處理方法會導(dǎo)致地震成像質(zhì)量降低和地震成像深度誤差，迫切需要多類型復(fù)雜介質(zhì)條件下的偏移成像方法提供支撐。另一方面，一些高精度的逆時(shí)偏移成像技術(shù)克服了偏移傾角的限制，引入了更多復(fù)雜的波場數(shù)據(jù)，必須要考慮各向異性、吸收衰減、橫波干擾、采集腳印等因素的影響；同時(shí)，計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展使逆時(shí)偏移技術(shù)處理復(fù)雜介質(zhì)的成像成為可能。因此，為了獲得更精確的地下地質(zhì)構(gòu)造刻畫，開展不同介質(zhì)中深度域疊前逆時(shí)偏移成像方法研究是高精度地震成像技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。
　　在1983年多名科學(xué)家Baysal、Whitmore、McMechan幾乎同時(shí)提出通過時(shí)間外推求解聲波方程的地震波模擬和成像的思路，可以獲得全傾角成像的能力。在此之前的研究主要集中于波動(dòng)方程Kirchhorff積分解的形式和應(yīng)用，在時(shí)間域的疊加剖面上進(jìn)行Kirchhorff積分偏移是當(dāng)時(shí)的主流技術(shù)。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算能力的限制，盡管也引入了單程波波動(dòng)方程的研究，但應(yīng)用成本較高、優(yōu)勢不明顯。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，到20世紀(jì)90年代采用PC集群的偏移成像技術(shù)得到飛速發(fā)展，涌現(xiàn)出很多成功應(yīng)用實(shí)例。逆時(shí)偏移技術(shù)也逐漸被國際石油公司所采納，i要應(yīng)用于解決鹽丘和鹽下的成像問題。到21世紀(jì)初期逆時(shí)偏移成像技術(shù)逐步從疊后偏移方法發(fā)展到疊前偏移方法，張宇（2006）利用有限差分的方法完成疊前逆時(shí)偏移的技術(shù)研究和實(shí)際應(yīng)用，推動(dòng)了該項(xiàng)技術(shù)的快速發(fā)展。隨后逆時(shí)偏移成像方法的研究受到廣泛的關(guān)注，從各向同性介質(zhì)到各向異性介質(zhì)、從聲波偏移到彈性波偏移、從彈性介質(zhì)到非彈性介質(zhì)、從偏移成像到反演成像等一系列逆時(shí)偏移方法得到飛速發(fā)展，并逐漸走向?qū)嵱没��?br>　　目前在工業(yè)界應(yīng)用最多的疊前深度偏移方法主要有基于射線理論的Kirchhoff積分法偏移和基于波動(dòng)理論的逆時(shí)偏移兩類方法。Kirchhorff積分法偏移將波動(dòng)方程的高頻漸近解與射線追蹤理論緊密結(jié)合，通過地震波的旅行時(shí)和振幅的估計(jì)，獲取地震波傳播模擬的函數(shù)，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的偏移成像，保持了高效性和靈活性，但由于射線追蹤需要進(jìn)行速度模型的平滑假設(shè)，導(dǎo)致Kirchhorff積分偏移方法在處理劇烈速度變化的能力不足：基于波動(dòng)理論的逆時(shí)偏移方法采用全聲波方程延拓震源和檢波點(diǎn)波場，克服了偏移傾角限制，可以有效地考慮存在劇烈變化的地球介質(zhì)物性特征，該技術(shù)具有相位準(zhǔn)確、成像精度高、對介質(zhì)速度橫向變化和高陡傾角適應(yīng)性強(qiáng)、甚至可以利用回轉(zhuǎn)波、多次波成像等優(yōu)點(diǎn)。但是也存在無法進(jìn)行目標(biāo)成像、靈活性不足、計(jì)算量大、資源消耗大等缺點(diǎn)。現(xiàn)階段Kirchhorff偏移和逆時(shí)偏移已經(jīng)成為地震勘探的主流成像技術(shù)，優(yōu)勢互補(bǔ)。
　　全書共分為7章，第1章主要介紹各種逆時(shí)偏移技術(shù)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展；第2章主要介紹各向同性介質(zhì)中的逆時(shí)偏移基本原理及關(guān)鍵的應(yīng)用問題；第3章對各向異性介質(zhì)逆時(shí)偏移成像方法和應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)闡述；第4章主要介紹吸收衰減介質(zhì)中的逆時(shí)偏移方法理論和應(yīng)用的關(guān)鍵問題：第5章主要介紹彈性波逆時(shí)偏移成像理論和技術(shù)；第6章主要介紹最小二乘逆時(shí)偏移成像技術(shù)；第7章是筆者對不同逆時(shí)偏移技術(shù)應(yīng)用場景和影響因素的總結(jié)和歸納，以及對深度域成像領(lǐng)域發(fā)展趨勢和展望。