[發明專利]起伏地表條件下高斯束偏移成像方法及裝置

有效

• 申請號: 201710128791.X
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106918838B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 劉鵬;王彥飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 譚承世

1.一種起伏地表條件下高斯束偏移成像方法，其特征在于，所述高斯束偏移成像方法包括：

以時間-空間域的帶預設曲率參數的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場，所述地表處的地震波場中包括波形函數以及時間-空間域高斯束基函數；

將所述地表處的地震波場中高斯束基函數的寬度設定為預設寬度，將所述地表處的地震波場中相鄰高斯束中心的間距設定為預設間距，得到設定后的所述地表處的地震波場；

根據所述設定后的所述地表處的地震波場建立地表處地震波場分解模型；

根據校正到平滑基準面的地震數據以及介質速度模型對所述地表處地震波場分解模型進行優化求解，得到地震數據對應的多個所述波形函數；

將所述波形函數的參數轉換到平滑基準面，得到所述波形函數的真實參數；

根據介質速度模型以及所述波形函數的真實參數將多個波形函數對應的高斯束進行傳播，進行偏移成像獲得偏移成像結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述以時間-空間域的帶預設曲率參數的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場包括：

根據二維聲波介質中的波動方程獲取在高頻假設條件下二維聲波介質中的波動方程的近似解，獲取的近似解為帶曲率參數的高斯束；

將地表處的帶曲率參數的高斯束的曲率參數設置為預設曲率參數，以帶預設曲率參數的頻譜函數作為疊加系數，對地表處的多個參數不同的帶預設曲率參數的高斯束進行疊加，獲得帶預設曲率參數的高斯束疊加的形式表示的地表處的頻率域地震波場；

將所述地表處的頻率域地震波場中的高斯束變換為時間域高斯束基函數，將所述地表處的頻率域地震波場中的頻譜函數變換為波形函數，獲得地表處的時間域地震波場；

將所述地表處的時間域地震波場中的時間域高斯束基函數變換為時間-空間域的高斯束基函數，獲得時間-空間域的帶預設曲率參數的高斯束疊加的形式表示的地表處的地震波場。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述地表處的頻率域地震波場中的高斯束變換為時間域高斯束基函數，將所述地表處的頻率域地震波場中的頻譜函數變換為波形函數，獲得地表處的時間域地震波場包括：

將地表處的射線中心坐標系坐標代入所述地表處的頻率域地震波場中的高斯束中得到頻率域高斯束基函數疊加形式表示的地表處地震波場；

將所述頻率域高斯束基函數進行傅里葉逆變換為時間域高斯束基函數，將所述頻譜函數進行傅里葉逆變換為波形函數，得到地表處的時間域地震波場。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據校正到平滑基準面的地震數據以及介質速度模型對所述地表處地震波場分解模型進行優化求解之前，還包括：

通過高斯函數對地表檢波點高程進行平滑處理，得到平滑基準面，其中x表示檢波點的水平距離，σ表示高斯函數的寬度；

根據所述平滑基準面對地震數據進行校正，得到校正到平滑基準面的地震數據。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據校正到平滑基準面的地震數據以及介質速度模型對所述地表處地震波場分解模型進行優化求解，得到地震數據對應的多個波形函數包括：

根據所述地表處地震波場分解模型建立Tikhonov正則化模型；

根據所述Tikhonov正則化模型，選取約束項建立等式約束極小化模型；

將所述等式約束極小化模型松弛為一個無約束極小化問題；

在高斯束中心相鄰道上通過多項式型Radon變換提取地震子波所處的時間、傾角以及曲率；

根據所述地震子波所處的時間、傾角以及曲率并利用無記憶擬牛頓法求解所述無約束極小化問題，得到波形向量的解，所述波形向量的解對應多個波形函數。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述波形函數的參數轉換到平滑基準面，得到所述波形函數的真實參數包括：

根據波形函數對應的高斯束的出射位置、所述波形函數對應的高斯束鄰域內的n_x個檢波點以及旁軸旅行時公式建立關于真實傾角和真實曲率的非線性方程組，以及關于真實半寬的線性方程組；

分別對所述關于真實傾角和真實曲率的非線性方程組，以及關于真實半寬的線性方程組進行求解，得到所述波形函數的真實傾角、真實曲率以及真實半寬。