各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105549081A(43)申请公布日2016.05.04(21)申请号201610068934.8(22)申请日2016.01.29(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人张敏李振春刘强张凯丁鹏程肖建恩(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人马廷昭(51)Int.Cl.G01V1/28(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图12页(54)发明名称各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法(57)摘要本发明公开了一种各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，该方法包括如下步骤：步骤一、建立初始速度模型，并利用速度场进行各向异性正演模拟，得到相应的地震记录；步骤二、利用各向异性介质运动学射线追踪方程，获得走时及射线路径；步骤三、利用各向异性介质动力学射线追踪方程，获得复值的动力学射线参数P和Q；步骤四、对每个束中心位置进行加窗局部倾斜叠加并计算由震源和接收点出射的高斯束；步骤五、利用震源波场与不同波型的反向延拓的接收波场之间的零时刻互相关来计算成像值；步骤六、通过对所有的成像值加得到最终的共炮域成像结果。本发明实现了基于相速度的各向异性介质共炮域高斯束叠前深度偏移成像，进一步提高了计算效率。CN105549081ACN105549081A权利要求书1/3页1.一种各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，用于地震勘探数据处理，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、建立初始速度模型，并利用速度场进行各向异性正演模拟，得到相应的地震记录；步骤二、利用各向异性介质运动学射线追踪方程，获得走时及射线路径；步骤三、利用各向异性介质动力学射线追踪方程，获得复值的动力学射线参数P和Q；步骤四、对每个束中心位置进行加窗局部倾斜叠加并计算由震源和接收点出射的高斯束；步骤五、利用震源波场与不同波型的反向延拓的接收波场之间的零时刻互相关来计算成像值；步骤六、通过对所有的成像值加得到最终的共炮域成像结果。2.如权利要求1所述的各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：定义广义各向异性介质中运动学追踪方程：式中，τ为旅行时，v为相速度，并且Vi为群速度V的分量(i＝1,2)，为慢度p的分量(i＝1,2)；进一步推导TTI介质中的相速度表达式：其中，Vp0为垂直速度，δ和ε为各向异性参数，θ为相速度角,υ为对称轴与垂直方向的夹角，群速度可以通过相速度计算得到：式中，为相速度v关于相速度角θ的偏导数；将式(3)和式(4)代入到式(2)中，可以得到式(5)：2CN105549081A权利要求书2/3页式中，px和pz分别为慢度p在x和z轴方向上的分量，求解式(5)后，可以得到走时τ及对应的射线路径(x,z)。3.如权利要求1所述的各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：给出基于相速度的各向异性动力学射线追踪方程如下：式中，Q和P表示复值的动力学射线参数，A，B，C，D表示计算系数，q为慢度或者称为射线参数，y表示坐标轴,下标M和N表示坐标轴方向，其中M表示x轴方向，N表示z轴方向。相关系数表达式：其中VN为射线中心坐标系中群速度矢量V的分量，将式(8)带入式(4)中，得出复值的动力学射线参数P和Q。4.如权利要求1所述的各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，其特征在于，在所述步骤四中，将震源波场和束中心处的波场通过高斯束来表示，如同其他偏移方法，高斯束偏移成像是基于地震波场Φ(r,ω)满足标量波动方程的假设：式中，v(r)为地下介质中点r处速度，Φ(r,ω)为地震波场，该波场值由下式所示的有界积分确定：式中，r′＝(x′,0)表示地表z′＝0检波点的位置，G(r,r′,ω)为格林函数，表示点r′处的震源在点r处的地震响应，Φ(r′,ω)为检波点处的地震波场，ω为频率，x,z分别表示x和z轴方向上坐标，*表示复值共轭。5.如权利要求4所述的各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，其特征在于，点r′处的震源产生的地震波场在点r处高频近似解为：式中，uGB(r,r′,p′；ω)为震源点r′处激发的高斯束，矢量p′表示射线的方向，p′x和p′z分别表示矢量p′矢量在x轴和z轴方向上的分量。6.如权利要求4所述的各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，其特征在于，当高斯束中心不在震源点r′而在其附近的r0处时，需要在积分插入一个相移因子以补偿相移的影响，得到格林函数表达式为：3CN105549081A权利要求书3/3页其中矢量p′表示射线的方向，i表示复数中的虚数单位，uGB(r,r0,p′；ω)为震源点附近的r0处激发的高斯束。7.如权利要求6所述的各向异性