[發(fā)明專利]彈性高斯束偏移成像方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710315671.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN106896403B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛偉建;栗學(xué)磊;許茜茹;岳玉波;王成祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國科學(xué)院測量與地球物理研究所;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術(shù)蘭

本發(fā)明提供了彈性高斯束偏移成像方法和系統(tǒng)，包括獲取初始參數(shù)信息和多分量地震記錄，確定高斯窗半寬度和束中心點(diǎn)的坐標(biāo)位置；在每個(gè)束中心點(diǎn)的高斯窗范圍內(nèi)，對(duì)多分量地震記錄進(jìn)行分解得到多分量局部平面波；利用波型分離矩陣將多分量局部平面波轉(zhuǎn)換為多波型標(biāo)量局部平面波；射入不同方向的高斯束，并計(jì)算矢量形式的表達(dá)式，高斯束的復(fù)數(shù)走時(shí)和復(fù)數(shù)振幅；利用波場偏移成像公式，根據(jù)標(biāo)量局部平面波、復(fù)數(shù)走時(shí)和復(fù)數(shù)振幅計(jì)算成像點(diǎn)的求和疊加；修改束中心點(diǎn)和炮集并進(jìn)行迭代計(jì)算得到偏移成像。本發(fā)明設(shè)計(jì)了完整有效的3D彈性TI介質(zhì)多分量高斯束偏移方法，利用矢量表示形式來描述波場傳播屬性，給出了合理的偏移成像公式，具有很高的應(yīng)用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及彈性高斯束偏移成像方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在當(dāng)前偏移方法中，針對(duì)3D彈性TI介質(zhì)的偏移成像還沒有完整有效的方法。彈性波動(dòng)方程法由于TI介質(zhì)彈性參數(shù)過多(一般21個(gè)彈性參數(shù)均為非零)、并且橫波波速較低等原因，導(dǎo)致3D情況計(jì)算量和存儲(chǔ)量需要一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)的巨大增加。準(zhǔn)聲波波動(dòng)方程是不具有具體物理意義的，它只能實(shí)現(xiàn)相對(duì)準(zhǔn)確的走時(shí)計(jì)算，而振幅信息無物理意義，因此，僅適用于常規(guī)各向異性偏移。當(dāng)前射線方法中一般利用相角和群角等幾何方法表示相速度和群速度，該表示只適用于2D TI介質(zhì)，在3D TI介質(zhì)中不適合用這種表示方式。當(dāng)前的各向異性高斯束方法也只是對(duì)2D TI單分量數(shù)據(jù)成像，更靠近實(shí)際的3D彈性TI介質(zhì)多分量高斯束偏移還沒有完整的實(shí)現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供彈性高斯束偏移成像方法和系統(tǒng)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了完整有效的3D彈性TI介質(zhì)多分量高斯束偏移方法，給出了合理的偏移成像公式，并且在偏移過程中實(shí)現(xiàn)了彈性介質(zhì)中的多波型自動(dòng)分離。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了彈性高斯束偏移成像方法，包括：

獲取初始參數(shù)信息和多分量地震記錄，并根據(jù)所述初始參數(shù)信息確定高斯窗半寬度和束中心點(diǎn)的坐標(biāo)位置；

在每個(gè)所述束中心點(diǎn)的高斯窗范圍內(nèi)，對(duì)所述多分量地震記錄進(jìn)行分解得到多分量局部平面波；

利用波型分離矩陣將所述多分量局部平面波轉(zhuǎn)換為多波型標(biāo)量局部平面波；

射入不同方向的高斯束，并計(jì)算矢量形式的表達(dá)式，根據(jù)所述矢量形式的表達(dá)式計(jì)算所述高斯束的復(fù)數(shù)走時(shí)和復(fù)數(shù)振幅；

利用波場偏移成像公式，根據(jù)所述標(biāo)量局部平面波、所述復(fù)數(shù)走時(shí)和所述復(fù)數(shù)振幅計(jì)算成像點(diǎn)的求和疊加；

修改所述束中心點(diǎn)和炮集并進(jìn)行迭代計(jì)算以得到所有所述多分量地震記錄的偏移成像。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述波型分離矩陣包括自由空間模型矩陣、海底模型矩陣和自由地表模型矩陣，所述波場偏移成像公式包括PP矢量波場偏移互相關(guān)成像公式和PS矢量波場偏移互相關(guān)成像公式，所述初始參數(shù)信息包括海水波速、海底介質(zhì)密度、彈性波速、第一預(yù)設(shè)常數(shù)、第二預(yù)設(shè)常數(shù)、參考頻率和參考有效半寬度。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述矢量形式的表達(dá)式包括群速度矢量和偏振矢量，所述射入不同方向的高斯束，計(jì)算所述矢量形式的表達(dá)式包括：

根據(jù)各向異性參數(shù)、傾斜對(duì)稱軸方向矢量和波前傳播方向計(jì)算橫向各向同性介質(zhì)中的群速度和偏振方向；

利用所述傾斜對(duì)稱軸方向矢量和慢度矢量構(gòu)造轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系；

利用所述轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系將傾斜橫向各向同性介質(zhì)中的所述群速度和所述偏振方向轉(zhuǎn)換為垂直橫向各向同性介質(zhì)中的所述群速度矢量和所述偏振矢量。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述利用所述傾斜對(duì)稱軸方向矢量和所述慢度矢量構(gòu)造轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系包括：