[发明专利]一种融合多次波成像信息的一次波成像方法

说明书

本发明公开了一种融合多次波成像信息的一次波成像方法，所述方法首先对分离的一次波和多次波应用偏移算子进行偏移成像，获取高精度的一次波和多次波成像剖面；然后采用滑动窗对一次波和多次波成像剖面进行数据分块，完成训练数据集和测试数据集制作；接着基于U‑net网络进行训练，获取能够表征多次波成像与一次波成像之间映射关系的网络模型；最后将测试集数据输入训练的网络模型进行处理，并对处理后的分窗数据进行加权叠加，得到最终融合多次波成像信息的完整一次波成像剖面。本发明基于深度学习建立了多次波成像与一次波成像之间的非线性关系，能够充分挖掘多次波成像剖面中的额外成像信息，为一次波成像弱照明区提供更为丰富的地层构造信息。

技术领域

本发明属于地质勘探技术领域，涉及一种地层构造成像技术，具体地，涉及一种融合多次波成像信息的一次波成像方法。

背景技术

在实际油气地震勘探中，受采集成本及野外障碍物等因素影响，震源与检波器的分布具有一定的局限性且会呈现不规则分布的现象，这些都会导致采集数据的不完备，造成地下区域照明与角度照明的不足，继而影响成像的质量。此外，随着勘探目标体日益复杂，一次波往往无法对地下复杂构造进行有效照明，因此传统一次波成像方法难以获取复杂构造弱照明区的有效成像信息。

传统地震数据处理中，多次波被视为噪声，在成像前需对其进行去除。随着勘探难度的不断增大，充分挖掘地震资料中各种波场所携带的地层信息以满足复杂介质成像的需求已成为精细地震勘探的重要发展趋势。本质上讲，多次波可以看作是以一次波为虚震源再返回地下得到的地震记录。与一次波相比，多次波的反射角更小，传播路径更长，其照明范围更广，其中携带了更为丰富的地层信息。

诸多研究表明，通过对多次波进行成像可以有效扩大地下照明范围，克服由于采集观测系统不完备所造成的成像信息缺失，同时还可以对复杂构造弱照明区进行更有效的成像，进而获取包含更丰富地层信息的高质量成像结果。合理融合一次波成像和多次波成像结果，可以有效提高地层构造成像质量。然而，目前主流处理解释方法都是以一次反射波作为有效波，而当前对多次波成像方法的研究则多侧重于单独的多次波成像，对于多次波成像结果如何服务于一次波成像，为一次波成像提供有益补充仍欠缺合理有效的措施。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了一种融合多次波成像信息的一次波成像方法，该方法能够实现多次波成像对一次波弱照明区的成像补充。

为了达到上述目的，本发明提供了一种融合多次波成像信息的一次波成像方法，包括以下步骤：

1)对采集地震炮集采用自由表面多次波压制(SRME)方法获取分离的一次波和多次波；

2)应用偏移算子对一次波和多次波分别进行偏移成像，获取一次波和多次波成像剖面；

3)采用滑动窗对一次波和多次波成像剖面进行数据分块，并通过翻转、旋转、添加不同程度噪声等组合方式进行数据增广增加数据量，完成训练数据集和测试数据集制作；

4)将训练数据集输入到U-net网络中进行训练，获取能够表征多次波成像与一次波成像之间映射关系的网络模型；

5)将测试集数据输入训练得到的网络模型，得到融合多次波成像信息的一次波成像分窗数据；

6)将处理后的一次波分窗数据进行窗口加权叠加，得到最终的融合多次波成像信息的完整一次波成像剖面。

优选的，所述步骤2)中的偏移算子可以是单程波偏移算子、双程波偏移算子及最小二乘偏移算子等，偏移成像过程可以看作是偏移算子作用于地震数据的结果，一次波数据偏移成像过程表示为：

R_p＝O[s(x_s)]P (1)

式中，P表示一次波数据，O[s(x_s)]表示一次波成像偏移算子，R_p是一次波数据偏移结果；