[發明專利]基于寬頻子波重構的雙程波成像方法

無效

• 申請號: 201110459400.5
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102590858A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王宇超;王西文;雍學善;劉文卿;胡自多;趙磊;李斐
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西北地質研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 陳寶玲

1.一種基于寬頻子波重構的雙程波成像方法，其特征在于：寬頻震源子波重構及逆時波場外推，具體步驟包括：

A、對地震采集的單炮做頻譜分析，確定單炮的主頻，可視主頻范圍在20～40Hz之間，優勢頻率分布范圍可為5～70Hz之間；

B、根據地震數據主頻利用下列公式確定雷克子波的波形和振幅譜；

r(t)＝[1-2(πwt)²]exp[1-(πwt)²]?????(1)

R(f)=2f2g3πexp[-(fw)2]---(2)]]>

式中(1)表示雷克子波波形，(2)表示雷克子波振幅譜；

C、在步驟B基礎上利用公式(3)～(6)，結合地震數據頻帶范圍構建寬頻震源子波；

w(t)=1w2-w1∫w1w2r(t)dw---(3)]]>

w(t)=1w2-w1∫w1w2[1-2(πwt)2]exp[-(πwt)2]dw---(4)]]>

w(t)=1w2-w1{w2exp[-(πw2t)2]-w1exp[-(πw1t)2]}---(5)]]>

Y(f)=1(w2-w1)π{exp[-(fw2)2]-exp[-(fw1)2]}---(6)]]>

式中w₁、w₂為地震資料最小最大頻率，通常根據頻譜分析的結果確定，參數范圍一般為4～80H_z；

D、根據三維介質雙程聲波方程利用時間二階中心有限差分近似利用空間高階中心有限差分近似推出截斷誤差為o(Δx^M，Δy^M，Δz^M，Δt²)的三維高階差分波場外推方程：

ui,j,kn±1=2ui,j,kn-ui,j,kn+‾1+12(vΔtΔx)2[ω0ui,j,kn+Σm=1M2ωm(ui+m,j,kn+ui-m,j,kn)]]]>

+12(vΔtΔy)2[ω0ui,j,kn+Σm=1M2ωm(ui,j+m,kn+ui,j-m,kn)]---(7)]]>

+12(vΔtΔz)2[ω0ui,j,kn+Σm=1M2ωm(ui,j,k+mn+ui,j,k-mn)]]]>

采用上式方程，可實現震源子波正演及記錄地震波場逆時外推；

E、按照步驟D，在炮波場正推過程中把整個記錄時間T分段，同時加吸收邊界條件，每一段上僅存儲該段起始時的兩層波場數據到機器內儲存；

F、在步驟E完成后，開始逆時外推成像；在該過程中利用步驟E存儲的該段起始時的兩層波場重新計算出這一段的全部波場值，并保存在機器內存中，該段中記錄波場每逆推一個時間步，就與內存中保存的對應時刻的炮波場進行相關，通過公式(8)以獲取該時刻的成像結果；

Image(x,z)=∫0TmaxPD(x,z,t)PH(x,z,t)dt---(8)]]>

其中被積函數P_D(x，z，t)P_H(x，z，t)表示t時刻對整個波場做一次成像運算，積分說明像空間Image(x，z)中的像是個時間步所成的像的疊加。

2.根據權利要求1所述的基于寬頻子波重構的雙程波成像方法，其特征在于，所述構建寬頻震源子波采用差分方法實現震源波場正演具體為：在地震數據對應的單炮記錄上，進行頻譜分析確定頻率范圍，根據地震記錄頻率構建震源子波，利用高階有限差分方法正演震源波場到最大紀錄時間，同時存儲正演波場數據。