[發明專利]各向異性介質共炮域高斯束偏移成像方法

有效

• 申請號: 201610068934.8
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105549081B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 張敏;李振春;劉強;張凱;丁鵬程;肖建恩
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 馬廷昭

1.一種各向異性介質共炮域高斯束偏移成像方法，用于地震勘探數據處理，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一、建立初始速度模型，并利用速度場進行各向異性正演模擬，得到相應的地震記錄；

步驟二、利用各向異性介質運動學射線追蹤方程，獲得走時及射線路徑；

步驟三、利用各向異性介質動力學射線追蹤方程，獲得復值的動力學射線參數P和Q；

步驟四、對每個束中心位置進行加窗局部傾斜疊加并計算由震源和接收點出射的高斯束；

步驟五、利用震源波場與不同波型的反向延拓的接收波場之間的零時刻互相關來計算成像值；

步驟六、通過對所有的成像值加得到最終的共炮域成像結果；

所述步驟二具體包括：

定義廣義各向異性介質中運動學追蹤方程：

式中，τ為走時，v為相速度，并且V_i為群速度V的分量(i＝1,2)，為慢度p的分量(i＝1,2)；

進一步推導TTI介質中的相速度表達式：

v＝V_p0(θ)[1+δsin²(θ-υ)cos²(θ-υ)+εsin⁴(θ-υ)] (3)

其中，V_p0為垂直速度，δ和ε為各向異性參數，θ為相速度角,υ為對稱軸與垂直方向的夾角，群速度可以通過相速度計算得到：

式中，為相速度v關于相速度角θ的偏導數；

將式(3)和式(4)代入到式(2)中，可以得到式(5)：

式中，x表示x軸方向的坐標，z表示z軸方向的坐標，p_x和p_z分別為慢度p在x和z軸方向上的分量，求解式(5)后，可以得到走時τ及對應的射線路徑(x,z)；

所述步驟三具體包括：

給出基于相速度的各向異性動力學射線追蹤方程如下：

式中，Q和P表示復值的動力學射線參數，A，B，C，D表示計算系數，q為慢度或者稱為射線參數，y表示坐標軸,下標M和N表示坐標軸方向，其中M表示x軸方向，N表示z軸方向；

相關系數表達式：

其中V_N為射線中心坐標系中群速度矢量V的分量，將式(8)帶入式(6)中，得出復值的動力學射線參數P和Q。

2.如權利要求1所述的各向異性介質共炮域高斯束偏移成像方法，其特征在于，在所述步驟四中，將震源波場和束中心處的波場通過高斯束來表示，如同其他偏移方法，高斯束偏移成像是基于地震波場Φ(r,ω)滿足標量波動方程的假設：

式中，v(r)為地下介質中點r處速度，Φ(r,ω)為地震波場，該波場值由下式所示的有界積分確定：

式中，r′＝(x′,0)表示地表z′＝0檢波點的位置，G(r,r′,ω)為格林函數，表示點r′處的震源在點r處的地震響應，Φ(r′,ω)為檢波點處的地震波場，ω為頻率，x,z分別表示x和z軸方向上坐標，*表示復值共軛；

點r′處的震源產生的地震波場在點r處高頻近似解為：

式中，u_GB(r,r′,p′；ω)為震源點r′處激發的高斯束，矢量p′表示射線的方向，p′_x和p′_z分別表示矢量p′矢量在x軸和z軸方向上的分量；

當高斯束中心不在震源點r′而在其附近的r₀處時，需要在積分插入一個相移因子以補償相移的影響，得到格林函數表達式為：

其中矢量p′表示射線的方向，i表示復數中的虛數單位，u_GB(r,r₀,p′；ω)為震源點附近的r₀處激發的高斯束。