[發(fā)明專利]一種彈性能量逆時(shí)偏移成像方法、裝置、設(shè)備及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010088034.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111239804B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜啟振;張曉語(yǔ)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(華東)
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 周達(dá);劉飛

1.一種彈性能量逆時(shí)偏移成像方法，其特征在于，包括：

基于構(gòu)建的模式解耦正向延拓算子，獲得震源端矢量場(chǎng)信息，所述矢量場(chǎng)信息包括縱波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)、偽應(yīng)力矢量場(chǎng)以及橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)、偽應(yīng)力矢量場(chǎng)；

利用所述震源端矢量場(chǎng)信息，構(gòu)建震源端能量矢量場(chǎng)；

基于構(gòu)建的模式解耦反向延拓算子，獲得檢波端矢量場(chǎng)信息；

利用所述檢波端矢量場(chǎng)信息，構(gòu)建檢波端能量矢量場(chǎng)；

根據(jù)構(gòu)建的模式解耦彈性能量互相關(guān)成像條件，對(duì)所述震源端能量矢量場(chǎng)和所述檢波端能量矢量場(chǎng)進(jìn)行成像，獲得單炮模式解耦的能量成像結(jié)果；其中，所述構(gòu)建的模式解耦彈性能量互相關(guān)成像條件，表示為：

其中，I_E,PP表示PP波能量成像結(jié)果，I_E,PS表示PS波能量成像結(jié)果，I_E,SP表示SP波能量成像結(jié)果，I_E,SS表示SS波能量成像結(jié)果，t表示時(shí)間，e表示背景介質(zhì)楊氏模量，g表示背景介質(zhì)泊松比，ρ表示背景介質(zhì)的密度，和分別表示震源端縱波能量矢量場(chǎng)和震源端橫波能量矢量場(chǎng)，和分別表示震源端縱波偽體應(yīng)力和震源端橫波偽體應(yīng)力，和分別表示檢波端縱波能量矢量場(chǎng)和檢波端橫波能量矢量場(chǎng)，和分別表示檢波端縱波偽體應(yīng)力和檢波端橫波偽體應(yīng)力，表示檢波端縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，為檢波端橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，表示震源端縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，表示震源端橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，和分別表示沿x方向、沿y方向和沿z方向的震源端縱波偽正應(yīng)力，和分別表示沿yz方向、沿xz方向和沿xy方向的震源端縱波偽切應(yīng)力，和分別表示沿x方向、沿y方向和沿z方向的震源端橫波偽正應(yīng)力，和分別表示沿yz方向、沿xz方向和沿xy方向的震源端橫波偽切應(yīng)力，和分別表示沿x方向、沿y方向和沿z方向的檢波端縱波偽正應(yīng)力，和分別表示沿yz方向、沿xz方向和沿xy方向的檢波端縱波偽切應(yīng)力，和分別表示沿x方向、沿y方向和沿z方向的檢波端橫波偽正應(yīng)力，和分別表示沿yz方向、沿xz方向和沿xy方向的檢波端橫波偽切應(yīng)力，下標(biāo)符號(hào)“p”表示縱波模式，下標(biāo)符號(hào)“s”表示橫波模式，上標(biāo)“S”表示震源端波場(chǎng)函數(shù)，上標(biāo)“R”表示檢波端波場(chǎng)函數(shù)，下標(biāo)符號(hào)“qs”表示橫波偽應(yīng)力模式，下標(biāo)符號(hào)“qp”表示縱波偽應(yīng)力模式，下標(biāo)符號(hào)“E”表示能量，T₀表示總的地震記錄接收時(shí)長(zhǎng)；

對(duì)所述單炮模式解耦的能量成像結(jié)果進(jìn)行多炮疊加，獲得彈性能量逆時(shí)偏移成像結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建所述模式解耦正向延拓算子，包括：

利用預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型，加載震源子波；

將所述震源子波加載到彈性波場(chǎng)的縱波體應(yīng)力上，構(gòu)建模式解耦正向延拓方程；

對(duì)所述模式解耦正向延拓方程進(jìn)行離散化，獲得下述模式解耦正向延拓算子：

其中，和分別表示震源端縱波體應(yīng)力場(chǎng)和橫波應(yīng)力矢量場(chǎng)，F(xiàn)_p表示震源子波，表示震源端縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，表示震源端橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，v^S表示震源端彈性波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，和分別表示震源端縱波偽應(yīng)力矢量場(chǎng)和橫波偽應(yīng)力矢量場(chǎng)，η表示邊界吸收系數(shù)，Δt表示時(shí)間采樣間隔，nΔt表示離散點(diǎn)n對(duì)應(yīng)的整時(shí)間點(diǎn)，(n+1/2)Δt表示離散點(diǎn)(n+1/2)對(duì)應(yīng)的半時(shí)間節(jié)點(diǎn)，n＝1,2,...,N，N表示地震記錄總接收時(shí)間對(duì)應(yīng)的離散點(diǎn)，C表示背景介質(zhì)的剛度矩陣，C_s表示背景介質(zhì)橫波模式下的剛度矩陣，和分別表示高階交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分矩陣算子，λ和μ表示背景介質(zhì)的拉梅系數(shù)，ρ表示背景介質(zhì)的密度。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述震源端矢量場(chǎng)信息，構(gòu)建震源端能量矢量場(chǎng)，包括：

以彈性能量密度為場(chǎng)函數(shù)，根據(jù)下式構(gòu)建震源端縱波能量矢量場(chǎng)和橫波能量矢量場(chǎng)：

其中，和分別表示震源端縱波能量矢量場(chǎng)和震源端橫波能量矢量場(chǎng)，和分別表示震源端縱波偽體應(yīng)力和震源端橫波偽體應(yīng)力，表示震源端縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，表示震源端橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度矢量場(chǎng)，和分別表示震源端縱波偽應(yīng)力矢量場(chǎng)和橫波偽應(yīng)力矢量場(chǎng)。