[發(fā)明專利]射線方程獲取方法、高斯束計算方法及疊前深度偏移方法

在審

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• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107290780A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 段鵬飛;金德剛;何光明;唐虎;王瓏;陳立;劉璞;余力;王光銀
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司51233
• 代理人: 韓芳,張敏

技術領域

本發(fā)明涉及各向異性介質地震波理論，更具體地講，涉及一種各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法、各向異性介質高斯束的計算方法和疊前深度偏移方法。

背景技術

高斯射線束(又稱高斯束)疊前深度偏移作為Kirchhoff偏移方法的一種有效改進，它不但可以對多次波至進行成像，還克服了Kirchhoff偏移中存在的焦散問題，同時又保留了它高效、靈活的優(yōu)點以及對陡傾構造成像的能力，使其成像精度接近波動方程偏移，但計算效率遠遠高于波動方程偏移。高斯束方法最早由Cerveny(也可為Cerveny)引入地球物理領域，并應用于地震波場模擬中。隨后Hill提出高斯束疊后偏移，并于2001年將其拓展到適用于共偏移距、共方位角道集的疊前偏移。Alkhalifah(1995)和Zhu(2007)等人分別討論了各向異性介質中的高斯束疊后和疊前偏移方法。Zhu等人的工作使得高斯束疊前深度偏移可以很容易的拓展到一般TI介質及弱正交各向異性介質中。

但是各向異性介質中，用于合成高斯束所需的運動學射線追蹤及動力學射線追蹤變得非常復雜，極大的影響了各向異性介質高斯束的計算效率和實現難度。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法，來提高各向異性介質高斯射線束疊前深度偏移的計算效率。

本發(fā)明一方面提供了一種各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法，所述各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法包括：根據克里斯托弗爾方程推導各向異性介質中的運動學第一射線方程組；將相速度和群速度引入運動學第一射線方程組，得到運動學第二射線方程組和由相速度表征的動力學第一射線方程組；以波前正交坐標系描述動力學第一射線方程組，得到動力學第二射線方程組。

本發(fā)明另一方面提供了一種各向異性介質高斯束的計算方法，所述計算方法包括采用如上所述的各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法獲取運動學第二射線方程組和動力學第二射線方程組，利用所述運動學第二射線方程組和所述動力學第二射線方程組進行高斯束合成。

本發(fā)明再一方面提供了一種疊前深度偏移方法，所述疊前深度偏移方法包括采用如上所述的各向異性介質高斯束的計算方法計算各向異性介質中高高斯束的步驟。

與現有技術相比，本發(fā)明的各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法能夠顯著簡化射線追蹤過程；本發(fā)明的各向異性介質高斯束的計算方法可以比較容易快速的求解各向異性介質中的高斯射線束；本發(fā)明的疊前深度偏移方法能夠提高各向異性介質疊前深度偏移的計算效率。

附圖說明

通過下面結合附圖進行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中：

圖1示出了波前正交坐標系示意圖。

具體實施方式

在下文中，將結合附圖和示例性實施例詳細地描述本發(fā)明的各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法、各向異性介質高斯束的計算方法和疊前深度偏移方法。

本發(fā)明一方面提供了一種各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法，本發(fā)明創(chuàng)新點包括：推導出一種基于相速度表征的各向異性近似射線追蹤方程組；提出相應的高斯束計算簡化方法。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現的：

(1)首先介紹由Christoffel(中文名稱為克里斯托弗爾)方程推導出的各向異性介質中的射線方程組。

(2)其次介紹引入相速度的概念后重新推導各向異性介質中的射線方程組。

(3)在分析各向異性介質中射線的傳播特性，提出方程組特性的基礎上各向異性動力學射線方程近似與高斯束計算簡化方法。

根據本發(fā)明示例性實施例的各向異性介質射線追蹤方程的獲取方法可包括：根據克里斯托弗爾方程推導各向異性介質中的運動學第一射線方程組；將相速度和群速度引入運動學第一射線方程組，得到運動學第二射線方程組和由相速度表征的動力學第一射線方程組(又稱為動力學第一射線追蹤方程組)；以波前正交坐標系描述動力學第一射線方程組，得到動力學第二射線方程組(又稱為動力學第二射線追蹤方程組)；各向異性介質射線追蹤方程可包括以上射線方程組中的一個或多個，例如可包括運動學第二射線方程組和/或動力學第二射線方程組。

其中，所述運動學第一射線方程組為：