[發(fā)明專利]一種被動源Marchenko成像方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110801328.3
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113534243B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳中原;侯賀晟;安棟召;王思琪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)科學(xué)院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種被動源Marchenko成像方法，其特征在于，包括：

采用互相關(guān)法對采集到的被動源地震數(shù)據(jù)進(jìn)行地震干涉處理，得到各個檢波器位置的虛擬源地震數(shù)據(jù)；

對所述虛擬源地震數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，得到去噪后的虛擬源地震數(shù)據(jù)；

對所述去噪后的虛擬源地震數(shù)據(jù)分別進(jìn)行直達(dá)波切除和子波反褶積的預(yù)處理，得到反射格林函數(shù)響應(yīng)；所述反射格林函數(shù)響應(yīng)包含一次反射波和多次波；具體包括：

采用淺地表調(diào)查的方式計(jì)算所述去噪后的虛擬源地震數(shù)據(jù)中震源點(diǎn)到各個檢波器的直達(dá)波到達(dá)時間，然后將所述直達(dá)波及之前的數(shù)據(jù)置0；

對于數(shù)值模擬的情形，在被動源的噪聲源模擬階段，將Sinc波作為地震子波進(jìn)行輸入，將所述Sinc波作為震源模擬出來的隨機(jī)位置的多個噪聲源依次進(jìn)行激發(fā)，滿足互相關(guān)法重構(gòu)反射波格林函數(shù)場所需要的條件，將此時得到的虛擬源反射波場作為所述反射格林函數(shù)響應(yīng)；

對于野外實(shí)際數(shù)據(jù)的情形，通過多維反褶積來消除子波的影響，得到包含一次反射波和多次波的所述反射格林函數(shù)響應(yīng)；

采用Marchenko方法對所述反射格林函數(shù)響應(yīng)進(jìn)行消除自由表面多次波和層間多次波處理，得到消波后的反射格林函數(shù)響應(yīng)；所述消波后的反射格林函數(shù)響應(yīng)只包含一次反射波；

在非精確的速度模型上進(jìn)行正演，得到地下虛擬震源位置到地表檢波器之間的直達(dá)波響應(yīng)；

將所述消波后的反射格林函數(shù)響應(yīng)和所述直達(dá)波響應(yīng)作為所述Marchenko方法的輸入，重構(gòu)出虛擬檢波器位置到地表檢波器間的上行格林函數(shù)和下行格林函數(shù)，并計(jì)算得到所有網(wǎng)格成像點(diǎn)的反射系數(shù)；具體包括：

將所述消波后的反射格林函數(shù)響應(yīng)和所述直達(dá)波響應(yīng)作為所述Marchenko方法的輸入，重構(gòu)出虛擬檢波器位置到地表檢波器間的上行格林函數(shù)和下行格林函數(shù)；

通過計(jì)算所述上行格林函數(shù)和所述下行格林函數(shù)的互相關(guān)函數(shù)和多維反褶積，得到地下介質(zhì)面向目標(biāo)成像區(qū)域所有網(wǎng)格成像點(diǎn)的反射系數(shù)：

R₀＝C(Γ+εI)^-1

其中，x_i、x′_i和x″₀分別表示不同的檢波器位置，ω表示角頻率，表示采集邊界，G^-(x_i，x″₀，ω)表示上行格林函數(shù)，G⁺表示下行格林函數(shù)，R₀為反射系數(shù)，d為微分符號，C表示互相關(guān)函數(shù)，Γ表示點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，I表示單位矩陣，ε為常量；

對所述所有網(wǎng)格成像點(diǎn)的反射系數(shù)進(jìn)行排列，得到被動源地震成像結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動源Marchenko成像方法，其特征在于，所述采用互相關(guān)法對采集到的被動源地震數(shù)據(jù)進(jìn)行地震干涉處理，得到各個檢波器位置的虛擬源地震數(shù)據(jù)，具體包括：

利用公式(1)計(jì)算所述虛擬源地震數(shù)據(jù)：

其中，分別表示A、B位置處的觀測波場，表示x_B為震源、x_A為檢波器的格林函數(shù)，表示功率譜，表示實(shí)部，c和ρ分別代表傳播速度和密度，*代表共軛和褶積。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動源Marchenko成像方法，其特征在于，所述對所述虛擬源地震數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，得到去噪后的虛擬源地震數(shù)據(jù)，具體包括：

采用小波變換及F-K濾波方法壓制所述虛擬源地震數(shù)據(jù)中的低頻段面波；

利用多域迭代去噪思想，在所述虛擬源地震數(shù)據(jù)中的共炮點(diǎn)域與共檢波點(diǎn)域進(jìn)行曲波閾值迭代去噪和二維多級中值濾波去噪，并在去噪后的差剖面中提取有效反射波信息，得到所述去噪后的虛擬源地震數(shù)據(jù)。