[发明专利]高斯束偏移成像方法及装置

权利要求书

1.一种高斯束偏移成像方法，其特征在于，所述方法包括：

以时间-空间域的带预设曲率参数的高斯束叠加的形式表示地表处的地震波场，所述地表处的地震波场中包括波形函数以及时间-空间域高斯束基函数；

将所述地表处的地震波场中高斯束基函数的宽度设定为预设宽度，将所述地表处的地震波场中相邻高斯束中心的间距设定为预设间距，得到设定后的所述地表处的地震波场；

根据所述设定后的所述地表处的地震波场建立地表处地震波场分解模型；

根据地震数据以及介质速度模型对所述地表处地震波场分解模型进行优化求解，得到地震数据对应的多个波形函数；

根据介质速度模型将多个波形函数对应的高斯束进行传播，进行偏移成像获得偏移成像结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以时间-空间域的带预设曲率参数的高斯束叠加的形式表示地表处的地震波场包括：

根据二维声波介质中的波动方程获取在高频假设条件下二维声波介质中的波动方程的近似解，获取的近似解为带曲率参数的高斯束；

将地表处的带曲率参数的高斯束的曲率参数设置为预设曲率参数，以带预设曲率参数的频谱函数作为叠加系数，对地表处的多个参数不同的带预设曲率参数的高斯束进行叠加，获得带预设曲率参数的高斯束叠加的形式表示的地表处频率域地震波场；

将所述地表处的频率域地震波场中的高斯束变换为时间域高斯束基函数，将所述地表处的频率域地震波场中的频谱函数变换为波形函数，获得地表处的时间域地震波场；

将所述地表处的时间域地震波场中的时间域高斯束基函数变换为时间-空间域的高斯束基函数，获得时间-空间域的带预设曲率参数的高斯束叠加的形式表示的地表处的地震波场。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述地表处的频率域地震波场中的高斯束变换为时间域高斯束基函数，将所述地表处的频率域地震波场中的频谱函数变换为波形函数，获得地表处的时间域地震波场包括：

将地表处的射线中心坐标系坐标代入所述地表处的频率域地震波场中的高斯束中得到频率域高斯束基函数叠加形式表示的地表处地震波场；

将所述频率域高斯束基函数进行傅里叶逆变换，将所述频谱函数进行傅里叶逆变换，得到地表处时间域地震波场。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据地震数据以及介质速度模型对所述地表处地震波场分解模型进行优化求解，得到地震数据对应的多个波形函数包括：

根据所述地表处地震波场分解模型建立Tikhonov正则化模型；

根据所述Tikhonov正则化模型，选取约束项建立等式约束极小化模型；

将所述等式约束极小化模型松弛为一个无约束极小化问题；

在高斯束中心相邻道上通过多项式型radon变换提取地震子波所处的时间、倾角以及曲率；

根据所述地震子波所处的时间、倾角以及曲率并利用梯度下降法求解所述无约束极小化问题，得到波形向量的解，所述波形向量的解对应多个波形函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据介质速度模型将多个波形函数对应的高斯束进行传播，进行偏移成像获得偏移成像结果包括：

根据多个波形函数，得到多个波形函数分别对应的多个检波点高斯束；

通过试射法得到与所述多个检波点高斯束分别对应的多个炮点高斯束；

将所述多个检波点高斯束以及所述多个炮点高斯束各自对应进行互相关成像，得到多个波形函数偏移成像结果；

将所述多个波形函数偏移成像结果求和得到一炮地震数据对应的偏移成像结果。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将预定勘探区域范围内的所有炮地震数据的偏移成像结果求和得到所述预定勘探区域范围内的成像结果。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设宽度为所述预设间距为ω_l和ω_h分别为地震数据的最低和最高角频率，V_a为介质速度模型的平均值。