[发明专利]一种基于最小二乘逆时偏移生成保幅角道集的方法、设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种基于最小二乘逆时偏移生成保幅角道集的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在逆时偏移中提取角道集作为初始成像结果；

将初始成像结果作为输入，利用基于Kirchhoff近似的波动方程正演算子得到模拟地震数据；

将所述模拟地震数据与观测数据的残差代入逆时偏移成像算子中，得到梯度图像；

使用共轭梯度法迭代求解最小二乘反演问题以优化角道集。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

采集原始共炮点地震记录；

对采集的所述原始共炮点地震记录做预处理，称处理后得到的共炮地震记录为观测地震数据，记为D(x_r，x_s；t)，其中x_r表示检波点坐标，x_s表示震源坐标，t表示时间；

通过速度分析构建深度域偏移速度v(x)，其中x＝(x，z)为空间坐标，不考虑密度，设密度ρ≡1；

通过对观测地震数据D(x_r，x_s；t)的频谱分析，构建宽频带的偏移子波函数w(t)；

以偏移子波w(t)作为常密度声波方程的震源项进行正向波场延拓，得到震源波场p_F(x；t)；

以观测地震数据D(x_r，x_s；t)作为常密度声波方程的边界条件进行逆时波场延拓，得到接收波场p_B(x；t)；

对震源波场p_F(x；t)和接收波场p_B(x；t)分别应用Poynting矢量法估计波场传播方向的方向矢量P_s(x；t)和P_r(x；t)，根据P_s(x；t)与P_r(x；t)的夹角计算反射角θ，并且利用P_s(x；t)和P_r(x；t)的和矢量P(x；t)的法向量估计地层倾角δ；

对震源波场p_F(x；t)和接收波场p_B(x；t)应用互相关成像条件，并做角度分箱操作将成像结果分配到对应的反射角θ上得到角度域共成像点道集R(x；θ)，将所述角度域共成像点道集R(x；θ)作为初始成像结果；

采用基于Kirchhoff近似的波动方程正演算子以作为边界条件进行正向波场延拓，并在检波点位置记录地震波场得到模拟地震数据d(x_r，x_s；t)；

根据伴随状态法，将所述模拟地震数据与所述观测地震数据之间的残差d_r(x_r，x_s；t)＝d(x_r，x_s；t)-D(x_r，x_s；t)作为边界条件代入到偏移成像生成角道集的步骤中得到对应于最小二乘目标泛函的梯度图像ΔR(x，θ)，所述梯度图像ΔR(x，θ)＝L^T(LR(x，θ)-D)；

其中，用L表示Kirchhoff正演算子，L^T表示生成角道集的偏移成像算子，D表示观测数据；

利用共轭梯度法对角道集进行迭代更新R_n(x，θ)＝R_n-1(x，θ)+αΔR_g(x，θ)，α是由共轭梯度法计算得到的更新步长，ΔR_g(x，θ)是共轭梯度方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过对观测地震数据D(x_r，x_s；t)的频谱分析，构建宽频带的偏移子波函数w(t)的步骤包括：

对共炮地震记录逐道沿时间方向做一维傅里叶变换，计算多道平均振幅谱；

确定地震记录的有效频带范围为[ω₁，ω₂]，设计通带为[ω₁，ω₂]的滤波器；

将其通过逆傅里叶变换转换到时间域，得到的时间序列作为偏移子波w(t)。