[發明專利]基于微地震成像特征的速度模型評價方法

有效

• 申請號: 202010017012.0
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111060963B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 柳智萱;張建中
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G01V1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于微地震逆時成像聚焦位置和聚焦特征的速度評價方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：獲取觀測的微地震記錄；

步驟二：在給定的速度模型下，輸入得到的微地震記錄，通過交錯網格有限差分方法計算反傳波場，計算方程如下：

其中，P(x,z,t)、S(x,z,t)表示t時刻、空間位置(x,z)處的反傳縱波波場和橫波波場，x表示空間水平坐標，z表示空間深度坐標，t表示反傳波場的傳播時間，v表示介質的速度，T表示微地震記錄總時間長度，D(x_r,T-t)表示觀測的微地震記錄，x_r表示檢波點坐標；

步驟三：對逆時反傳得到的反傳波場，應用零延遲域縱波自相關，簡記PP相關，橫波自相關，簡記SS相關，縱波橫波互相關，簡記PS相關，成像條件進行成像，得到零延遲域的成像結果，具體成像條件如下所示：

其中，x表示空間水平坐標，z表示空間深度坐標，t表示反傳波場的傳播時間，T表示微地震記錄總時間長度，I_PP(x,z)、I_SS(x,z)和I_PS(x,z)分別表示零延遲域中PP相關、SS相關、PS相關在空間位置(x,z)處的成像結果，P(x,z,t)和S(x,z,t)分別表示t時刻、空間位置(x,z)處的縱波波場和橫波波場；

步驟四：對逆時反傳得到的反傳波場，利用零延遲域中PS相關成像條件得到的能量聚焦最大值點坐標，應用延遲域成像條件進行成像，得到延遲域的成像結果，具體成像條件如下所示：

δ_x表示縱波波場和橫波波場在空間x方向的延遲值，δ_z表示縱波波場和橫波波場在空間z方向的延遲值，δ_τ表示縱波波場和橫波波場的時間延遲值，X_{p_x}為縱波反傳波場中能量最大值點的空間水平坐標，X_{p_z}為縱波反傳波場中能量最大值點的空間深度坐標，X_{s_x}為橫波反傳波場中能量最大值點的空間水平坐標，X_{s_z}為橫波反傳波場中能量最大值點的空間深度坐標，P(X_{p_x}-δ_x,X_{p_z}-δ_z，t-δ_τ)和S(X_{s_x}+δ_x,X_{s_z}-δ_z,t+δ_τ)分別表示t時刻、空間位置(x,z)處的縱波和橫波延遲域波場，I_lags(δ_x,δ_z,δ_τ)表示在PS相關成像結果中能量聚焦最大值點處的延遲域成像結果；

步驟五：根據零延遲域成像結果特征，計算零延遲域中PP相關、SS相關、PS相關成像結果的聚焦位置，即推斷的震源位置，之間的距離差異，并且計算延遲域成像結果中聚焦位置是否偏離零延遲值處；

步驟六：構造衡量成像域聚焦范圍變化的聚焦評價函數，聚焦評價函數如下所示：

其中，G_lags(δ_x,δ_τ)表示延遲域τx域的聚焦評價函數，G_lags(δ_x,δ_z)表示延遲域xz域的聚焦評價函數，δ_τ、δ_x、δ_z分別表示時間t、空間x、空間z方向的延遲，ε_x、ε_z、ε_τ為評價函數的參數，分別表示空間延遲δ_x、空間延遲δ_z和時間延遲δ_τ方向上的約束范圍；

步驟七：針對延遲域成像特征，調整評價函數中的參數；

步驟八：計算延遲域的聚焦評價函數值，計算公式如下所示：

其中，E表示聚焦評價函數值，G_lags(δ_x,δ_τ)和G_lags(δ_x,δ_z)表示公式(7)(8)中的評價函數，I_lags(δ_x,δ_τ)和I_lags(δ_x,δ_z)表示微地震延遲域τx域和xz域逆時成像結果，δ_τ、δ_x、δ_z分別表示時間t、空間x、空間z方向的延遲值；

步驟九：根據步驟五得到的聚焦位置差異和步驟八得到的聚焦評價函數值，評價速度模型的準確度。