[發明專利]利用高斯束計算波路徑的層析成像速度建模方法

有效

• 申請號: 201610529432.0
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN107589446B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 蔡杰雄;倪瑤
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種利用高斯束計算波路徑的層析成像速度建模方法，包括以下步驟：

步驟1：通過高斯束偏移得到角度域共成像點道集，利用所述道集拾取剩余時間差；

步驟2：利用波動方程的Born近似建立波路徑層析核函數的表達式；

步驟3：利用高斯束傳播算子計算背景波場格林函數；

步驟4：基于所述格林函數和所述層析核函數的表達式計算所述層析核函數；

步驟5：構建如以下公式(1)所示的層析方程：

∫KΔsdr＝Δd (1)

在公式(1)中，右端項Δd表示剩余時間差，左端項矩陣K表示層析核函數，左端項Δs即為待求解的速度倒數更新量；

其中，所述層析核函數的表達式由所述背景波場格林函數表示；

其中，所述層析核函數的表達式由以下公式(4)表述：

其中，表示炮點端核函數，表示檢波點端核函數，ω表示圓頻率，v₀代表背景速度，p_S和p_R分別表示炮點出發和檢波點出發的慢度矢量，G_S表示炮點出發到成像點的格林函數，G_R表示檢波點出發到成像點的格林函數，G₀表示炮點出發到檢波點的格林函數，G₀*代表G₀的共軛函數，x_s表示產生背景波場的炮點坐標，x表示成像點坐標，y表示從炮點x_s到成像點x的直線所經過的空間點坐標，Im表示虛部；

其中，所述背景波場格林函數由以下公式(9)表述：

其中，x表示成像點坐標，y表示從炮點x_s到成像點x的直線所經過的空間點坐標，ω表示圓頻率，p表示高斯束的慢度矢量，θ表示高斯束在地表的初始入射角，u(y,x,p,ω)表示以直角坐標系參量表示的高斯束，Φ表示初始振幅系數，P(s)和Q(s)表示動力學射線追蹤的參數，v(s)表示中心射線上垂點的速度，τ(s)表示沿中心射線的走時，n表示空間一點到中心射線的距離；

其中，通過以下公式(11)計算所述層析核函數：

其中，表示炮點端核函數，表示檢波點端核函數，ω表示圓頻率，v₀代表背景速度，p_S和p_R分別表示炮點出發和檢波點出發的慢度矢量，u表示高斯束函數，u*表示u的共軛函數，x_s表示產生背景波場的炮點坐標，x表示成像點坐標，y表示從炮點x_s到成像點x的直線所經過的空間點坐標，θ表示高斯束在地表的初始入射角，Φ₀、Φ_R、Φ_s分別表示從炮點到檢波點的背景場、檢波點出發的擾動場和炮點出發的擾動場所對應的初始振幅系數，Im表示虛部。

2.根據權利要求1所述的利用高斯束計算波路徑的層析成像速度建模方法，其中所述初始振幅系數由以下公式(10)表述：

其中，ω_r表示參考圓頻率，w₀表示高斯束的初始寬度，v(x)表示中心射線上垂點的速度。

3.根據權利要求1所述的利用高斯束計算波路徑的層析成像速度建模方法，其中：

其中，

其中，α表示中心射線傳播方向與z軸的夾角，z軸指向垂直向下方向。

4.根據權利要求3所述的利用高斯束計算波路徑的層析成像速度建模方法，其中利用龍格庫塔方法對所述公式(6)進行數值求解，且通過以下公式(8)計算所述公式(6)的初始值：

其中，ω_r表示參考圓頻率，w₀表示高斯束的初始寬度，v_initial表示地表出射點的速度。