[发明专利]一种三维VSP高斯束法多波联合偏移成像方法

摘要

一种三维VSP高斯束法多波联合偏移成像方法，属于石油工业中的地球物理勘探开发的算法工具研究。该方法主要是针对三维三分量VSP数据处理的难题，研究出获取地下三维速度分布以及三维构造高分辨率成像等一系列成果的三维VSP处理技术，有效地指导油田生产实践，反过来可以推动三维VSP技术的发展。发明的效果已通过模型试算和实际三维VSP资料处理来进行验证，虽然高斯束偏移方法已经成功应用于地面地震成像，但是在三维VSP成像中采用高斯束偏移的应用研究尚属首次。

主权项

一种三维VSP高斯束法多波联合偏移成像方法，该方法是首先用可变形速度层析成像方法反演出各种波的速度分布，然后通过对高斯束偏移算法进行改进，以使其适用于三维VSP观测系统，最后联合应用四种波的信息进行综合成像，其特征在于该方法是一个组合式的方法，其内容包括以下三个方面：(1)三维VSP理论多波波场高斯束正演模拟方法该方法的实现是：采用三次B样条函数描述的多种速度模型进行共炮点高斯束射线追踪，从而建立起三维VSP理论多波波场正演模型，为三维VSP高斯束法多波偏移成像提供精度较高的走时、路径和振幅等数据；(2)三维VSP速度建模层析成像方法该方法的实现是：首先将地层模型界面设为速度的函数，通过建立一种比较合理的局部优化目标函数，将速度反演这一非线性问题线性化，最终用共轭梯度法求解一个n维线性方程组来求取地下目标区的三维速度结构，为三维VSP偏移成像奠定基础；(3)三维VSP高斯束法多波联合偏移成像方法该方法的实现是：首先分别对三维VSP接收到的四种波(反射纵波，反射横波，透射纵波，透射横波)进行高斯束偏移，具体方法是先把检波器记录到的波场分解为不同方向不同位置的高斯束，每个高斯束分别向地下延拓，再应用成像条件得到偏移结果，然后将四种波的能量进行叠加，在叠加过程中注意考虑极性反转的因素，叠加后能量最大的一点即地层界面，从而利用高斯束偏移的优势，进行三维三分量VSP高斯束法多波联合成像。