[发明专利]用于交错网格模拟地震数据的波场分离与时移校正方法

权利要求书

1.用于交错网格模拟地震数据的波场分离与时移校正方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1，建立地质模型，使用交错网格在地质模型区域进行正演数值模拟，获得地震数据，定义水平质点速度分量为v_x和垂直质点速度分量为v_z；

S2，对垂直质点速度分量v_z和水平质点速度分量v_x进行二维傅里叶变换，得到频率波数域对应的垂直质点速度分量和水平质点速度分量

S3，对垂直质点速度分量进行相移校正，得到经过相移校正后的垂直质点速度分量对经过相移校正后的垂直质点速度分量进行波场拓延，得到和

其中，表示以波数k_zp进行半网格波场延拓得到的新的垂直质点速度分量，表示以波数k_zx进行半网格波场延拓得到的新的垂直质点速度分量；

S4，对频率波数域中的水平质点速度分量与校正后的垂直质点速度分量和进行波场分离，分离后得到频率波数域中纵波质点速度分量和频率波数域中横波质点速度分量

S5，对和做二维傅里叶逆变换，得到纵横波波场分离的时空域地震数据；

所述步骤S3中，所述波场拓延为在频率波数域中分别沿P波、S波的z轴负方向对经过相移校正后的垂直质点速度分量进行波场延拓，得到和z表示垂直坐标轴；

所述步骤S3中，以P波z方向的波数k_zp对经过相移校正后的垂直质点速度分量沿空间z轴的负方向进行半网格波场延拓，得到以S波z方向的波数k_zs对经过相移校正后的垂直质点速度分量沿空间z轴的负方向进行半网格波场延拓，得到所述步骤S3中，根据P波和S波的频散关系分别计算P波和S波在z方向的波数k_zp、k_zs，对经过相移校正后的垂直质点速度分量的延拓公式如下：

其中，Δz表示地质模型的垂直网格步长，k_zp表示P波在z方向的波数，k_zs表示S波在z方向的波数，k_x表示频率波数域x方向波数，f表示频率，vel_p和vel_s分别表示纵波传播速度和横波传播速度，exp表示以自然常数为底的指数函数，i表示虚数单位，为经过相移校正后的垂直质点速度分量，表示以波数k_zp进行半网格波场延拓得到的新的垂直质点速度分量，表示以波数k_zs进行半网格波场延拓得到的新的垂直质点速度分量；

所述中的P波被校正到频率波数域中的水平质点速度分量所在网格位置；所述中的S波被校正到频率波数域中的水平质点速度分量所在网格位置。

2.根据权利要求1所述的用于交错网格模拟地震数据的波场分离与时移校正方法，其特征在于，所述步骤S1中，水平质点速度分量v_x定义在交错网格的整数网格点，垂直质点速度分量v_z定义在交错网格的半网格点。

3.根据权利要求1所述的用于交错网格模拟地震数据的波场分离与时移校正方法，其特征在于，所述步骤S2中，进行二维傅里叶变换的公式如下：

其中，x、z、t分别表示水平坐标轴、垂直坐标轴和时间轴，Δx、Δz分别表示地质模型的水平网格步长和垂直网格步长，k_x、f分别表示频率波数域x方向波数和频率，exp表示以自然常数为底的指数函数，i表示虚数单位。

4.根据权利要求1所述的用于交错网格模拟地震数据的波场分离与时移校正方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述相移校正为在频率波数域中沿k_x轴负方向对经过傅里叶变换后的垂直质点速度分量相移校正半网格，得到经过相移校正后的垂直质点速度分量校正公式如下：

其中，Δx表示地质模型的水平网格步长，k_x、f分别表示频率波数域x方向波数和频率，exp表示以自然常数为底的指数函数，i表示虚数单位。