[發明專利]一種彈性介質起伏地表菲涅耳束偏移成像方法

有效

• 申請號: 202110454601.X
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113138418B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 楊繼東;田祎偉;黃建平;李振春;孫加星;徐潔
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 青島潤集專利代理事務所(普通合伙) 37327
• 代理人: 趙以芳

1.一種彈性介質起伏地表菲涅耳束偏移成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取輸入數據，輸入數據包括縱波速度模型v_p(x)、橫波速度模型v_s(x)、震源函數子波f(t′)、野外觀測數據d_Obs(X_r,t′)，其中x為地下成像點空間坐標，x_r為檢波點位置，t′為記錄時間參數，速度模型下標p和s代表了縱波和橫波；

(2)使用運動學射線追蹤計算由震源位置x_s到地下成像點x的縱波旅行時τ，使用動力學射線追蹤計算傳播矩陣其中運動學射線追蹤方程如式(1)所示：

其中，p＝[p_x,p_y,p_z]為射線參數矢量，r＝[x,y,z]為射線路徑的空間坐標，v(x)為輸入的縱波或橫波速度模型，對于縱波射線使用縱波速度v_p(x)求解方程(1)，對于橫波射線使用橫波速度v_s(x)求解方程(1)；動力學射線追蹤方程為式(2)所示：

其中，P₁、P₂、Q₁、Q₂為動力學射線追蹤所求解的傳播矩陣分量，s和n分別為射線中心坐標系中的射線弧長和垂直于射線傳播方向的坐標參數；

(3)使用計算的走時和傳播矩陣構建震源一側縱波格林函數，如式(3)：

其中，ω為角頻率，(t,n)為平行于和垂直于射線傳播方向的單位矢量，s為射線弧長，s₀為射線起始弧長，設置為0，[P Q]為由傳播矩陣計算的復值參數，表達式如(4)所示：

其中，ε為菲涅爾束初始束參數，表達式如方程(5)所示：

其中，ω_ref為參考頻率，λ(s)為參考頻率中心射線處的波長；

(4)使用觀測數據，計算檢波點一側彈性波場u(x,x_r,ω)，其單個分量可表示成式(6)

其中，^*表示復值共軛，Φ_3mn(x,x_r,ω)為格林應力張量，表達式如(7)所示：

δ_mn為Kronecker delta函數，E_mn(x,x_r,ω)由式(8)所示的縱波和橫波的格林函數計算獲得：

和分別為縱波和橫波應力方向，和為縱橫波格林函數分量，具體表達式如(9)所示：

(5)使用重建的震源側縱波波場G^P(x,x_s,ω)和檢波點波場U(x,x_s,ω)，應用成像條件，計算PP波和PS波成像結果如式(10)：

其中，表示散度，表示旋度，ξ為極性校正函數，可根據入射縱波(P)和反射橫波(S)的傳播角度確定，具體為式(11)：

其中，θ^P和θ^S為入射P波和反射S波的傳播角度；

(6)將所有炮集的偏移結果相加，獲得最終的彈性波菲涅爾束偏移結果。