[發明專利]一種被動源Marchenko成像方法及系統

有效

• 申請號: 202110801328.3
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113534243B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 靳中原;侯賀晟;安棟召;王思琪
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明涉及一種被動源Marchenko成像方法及系統，屬于地震勘探成像領域，首先采用互相關法對采集到的被動源地震數據進行地震干涉處理，得到各個檢波器位置的虛擬源地震數據；然后進行去噪處理以及直達波切除和子波反褶積的預處理，得到反射格林函數響應；采用Marchenko方法對反射格林函數響應進行消除多次波處理，得到消波后的反射格林函數響應；在非精確的速度模型上進行正演，得到直達波響應；將消波后的反射格林函數響應和直達波響應作為輸入，重構出上行格林函數和下行格林函數，計算得到反射系數；排列后得到成像結果。無需輸入精確速度模型，不會因多次波造成虛假構造，有效提升了成像效果。

技術領域

本發明涉及地震勘探成像領域，特別是涉及一種被動源Marchenko成像方法及系統。

背景技術

地震勘探是地質資源勘查過程中常用的高精度地球物理勘查技術，其利用地震波的傳播特征來獲取地下構造的空間分布。在常規的地震勘探數據采集過程中，檢波器接收到的地震波主要由重錘、炸藥等震源激發產生。近年來，隨著地震干涉理論的發展，從雜亂無章的地下背景噪聲中提取有效的反射地震信號變成了可能。傳統的被動源地震勘探成像方法不需要主動激發地震波，只需要將檢波器布設于地表并進行長時間采集，就能獲得所需要的地震背景噪聲記錄。背景噪聲記錄經過地震干涉處理后可以得到虛擬源反射地震記錄，進而可以通過常規的地震勘探數據處理方法對虛擬源數據進行處理和成像，這種方法被稱為被動源地震勘探。

傳統的被動源地震勘探成像方法首先基于互相關法進行反射波場的重構，然后基于傳統的主動源地震數據處理方法對地震數據進行處理得到疊加剖面及偏移成像剖面，進而將數據處理的結果用于地下構造的解釋。但是，這種方法對速度模型要求很高，由于速度模型不精確導致在最終的成像結果中含有由于多次波造成的虛假構造，成像精度低、效果差，不利于對地下構造的地質解釋。

因此，目前亟需一種全新的被動源地震勘探成像方法，以解決傳統成像方法需要精確的速度模型作為輸入、成像結果因多次波產生虛假構造而導致的成像精度低、成像效果差的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種被動源Marchenko成像方法及系統，結合被動源地震勘探、Marchenko多次波消除和Marchenko方法成像的優點，無需精確的速度模型作為輸入，且最大程度保留被動源信號中的有用信息，成像結果也不受多次波的影響造成虛假構造，有效提升了被動源的成像精度和成像效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種被動源Marchenko成像方法，包括：

采用互相關法對采集到的被動源地震數據進行地震干涉處理，得到各個檢波器位置的虛擬源地震數據；

對所述虛擬源地震數據進行去噪處理，得到去噪后的虛擬源地震數據；

對所述去噪后的虛擬源地震數據分別進行直達波切除和子波反褶積的預處理，得到反射格林函數響應；所述反射格林函數響應包含一次反射波和多次波；

采用Marchenko方法對所述反射格林函數響應進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響應；所述消波后的反射格林函數響應只包含一次反射波；

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

將所述消波后的反射格林函數響應和所述直達波響應作為所述Marchenko方法的輸入，重構出虛擬檢波器位置到地表檢波器間的上行格林函數和下行格林函數，并計算得到所有網格成像點的反射系數；

對所述所有網格成像點的反射系數進行排列，得到被動源地震成像結果。

可選的，所述采用互相關法對采集到的被動源地震數據進行地震干涉處理，得到各個檢波器位置的虛擬源地震數據，具體包括：

利用公式(1)計算所述虛擬源地震數據：