[发明专利]各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法

说明书

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。

技术领域

本发明有关于地震勘探资料处理领域，特别是一种利用相速度实现各向异性介质共炮域高斯束偏移成像的方法。

背景技术

地球介质的各向异性是普遍存在的，而传统的勘探地震学主要是以地球介质具有完全弹性和各向同性的物理假设为基础。各向异性介质条件下，如果采用传统各向同性的深度偏移算法会引起成像误差，出现地下成像不准确、断层断面等陡倾角反射界面成像质量差等问题。高斯束偏移是一种具有较高计算效率的偏移成像方法。目前，随着研究的深入和技术的发展，地震各向异性研究逐渐引起人们的关注。各向异性偏移可以提供更为准确的成像剖面，从而为地震资料解释提供重要支持。

目前，各向异性偏移主要有波动方程类偏移和射线类偏移。波动方程类偏移具有较高的成像精度，但计算效率比较低；射线类偏移是一种具有较高计算效率的偏移成像方法，然而，它不能对复杂的地质构造有效成像。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用相速度实现各向异性介质共炮域高斯束偏移成像方法，该方法兼顾了波动方程类偏移和射线类偏移的优点，在提高成像精度的同时进一步提高了计算效率，该方法可以对存在各向异性的复杂地质构造较准确成像。

为达到上述目的，本发明提供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，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。

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V_i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：

v＝V_p0(θ)[1+δsin²(θ-υ)cos²(θ-υ)+εsin⁴(θ-υ)] (3)

其中，V_p0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；