[發明專利]一種利用微震記錄對地下構造直接成像的方法

有效

• 申請號: 201710463482.8
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107179551B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 葛奇鑫;韓立國
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V1/34
• 分類號: G01V1/34
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王立文

技術領域：

本發明涉及一種地質體地下深層構造的成像問題，尤其是利用微震記錄對地下構造進行直接成像的方法。

背景技術：

利用被動源記錄對地下構造進行成像是被動源領域的重要研究點之一。無論是微震事件還是環境噪聲，目前常規的對構造進行成像的方法都是：先進行主動源記錄的重構，再利用重構出的記錄進行成像。利用被動源記錄重構主動源記錄起源于Claerbout(1985.Imaging the earth's interior.Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 86(1).217-217)提出的“聲波日光成像”，該方法證明了：對由地下傳到地表的透射波記錄進行自相關，其結果等價于地表自激自收的模擬記錄。該方法被Schuster(2001.Seismic interferometric/daylight imaging:Tutorial)命名為地震干涉。互相關方法是地震干涉中最常用的方法，它可以用于處理單個微震記錄，也可以用于處理噪聲記錄以獲得有效信息。隨后發展起來的反褶積方法(Ivan VasconcelosandRoel Snieder.2008.Interferometry by deconvolution:Part 1-Theory for acoustic waves and numerical examples.GEOPHYSICS 73(3).S115-S128；Ivan VasconcelosandRoel Snieder.2008.Interferometry by deconvolution:Part 2-Theory for elastic waves and application to drill-bit seismic imaging.GEOPHYSICS 73(3).S129-S141)以及多維反褶積方法(Kees Wapenaar,Joost van der Neut and Elmer Ruigrok.2008.Passive seismic interferometry by multidimensional deconvolution.GEOPHYSICS 73(6).A51-A56；Kees Wapenaar,Joost van der Neut,Elmer Ruigrok,Deyan Draganov,Juerg Hunziker,Evert Slob,Jan Thorbecke and Roel Snieder.2011.Seismic interferometry by crosscorrelation and by multidimensional deconvolution:a systematic comparison.GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL 185(3).1335-1364)分別解決了互相關方法的某些缺陷。

目前所有基于波動方程的偏移方法都是以逆散射為理論基礎發展而來的，這其中包括了單程波偏移、逆時偏移等。地震數據的散射波傳播包括入射波傳播、散射、散射波傳播三個過程。這一類偏移成像方法需要先重構出入射波與散射波的傳播過程，再根據“時間一致性”成像原理，來得到散射位置處的構造成像。廣義上講，反射波也屬于散射波。入射場與散射場的重構過程是一個數值求解微分方程(即波動方程)的過程，其初始值一般取波場值為零，邊界條件就是在某些位置的入射波和散射波的記錄。在常規的主動源勘探當中，這兩者都容易得到：入射波的記錄可用估計出的震源子波，位置在震源激發處；散射波的記錄可用去除直達波的共炮點道集，位置在檢波點處。但在被動源勘探中，尋找滿足散射關系的入射波與散射波記錄并不容易，因此這是利用被動源記錄對構造進行成像的最關鍵的問題。

另外，這里還需要注意區分：在“重構主動源記錄”和“重構入射場與散射場”中，兩個重構所指的是完全不同的過程。

在先重構主動源記錄再成像的方法中，被動源成像被轉化成為了常規的主動源成像問題，由此解決了重構入射場和散射場的邊界條件問題。然而在此情況下：一方面，入射場與散射場重構的邊界條件的位置都是地表；另一方面，地震干涉重構實際上是提取了被動源記錄中的一部分自由表面多次波，而忽略了透射波所攜帶的來自震源下方的反射波信息。因此，深部構造的成像效果不如淺部好。