专利名称：弹性波高斯束叠前深度偏移技术的制作方法
技术领域：
本发明属于多分量地震资料处理领域，是一种适用于多波多分量地震数据的深度 域成像方法。
背景技术：
随着物探技术装备水平的提高，多波(多分量)地震勘探日益受到工业界的重视， 并已逐渐进入工业化生产。多分量地震技术在非均质性储层的含油气预测、油气藏的精细 描述和动态监测中已显示出独特的优势和巨大的应用潜力。然而，目前已有的适用于多分 量地震数据的成像方法，还不够完善，往往存在成像精度以及计算效率之间的矛盾。在传统的多分量地震数据处理过程中，往往首先通过波场分离方法将地震数据分 为纵(P)波和横(S)波，然后利用传统的声波偏移成像方法，对分离后的P波和S波分别进 行成像。然而，上述处理方法没有充分利用弹性波场的矢量特性；此外，在波场分离的过程 中往往不能将不同波型的能量完全分离，残余的非本型波能量，往往导致成像结果中的大 量噪声串扰，进而严重影响成像效果。基于矢量波场延拓的弹性波地震成像方法，是解决上述问题的有效途径。由于 常规单程波成像方法无法正确描述耦合的弹性波传播过程，现有的弹性波成像方法都是 在时间域进行的，其大致可以分为两类一类是弹性波逆时偏移，其基于弹性波波动方程， 将多分量地震数据作为边界条件进行逆时外推，然后利用激发时成像条件或者互相关成 像条件求取成像值。Sun和McMechan (1986)首先将逆时偏移应用到弹性波偏移中，此后， Chang 和 McMechan (1994)，Botelho 和 Stoffa (1991)，Yan 和 Sava (2008)以及杜启振和秦 童(2009)等人将其进行推广并应用到三维以及各向异性介质的偏移成像中。另一类是弹 性波Kirchhoff偏移，其通过计算本型波以及转换波的走时、振幅以及极性信息，随后沿着 所选择波型的走时轨迹对波场能量进行叠加并求取成像值。Kuo和Dai (1984)基于均勻各 向同性介质中位移格林函数的远场近似，首先提出了该方法。此后，Sena和Toksoz (1993)， Hokstad (2000)以及Druzhinin (2003)等人对其进行了发展。上述两类方法，具有各自的 优势及不足，其中弹性波逆时偏移虽然具有极高的成像精度，但是其计算量非常巨大，而且 其成像结果往往伴有大量的低频干扰以及转换波成像时难以解决的极性反转问题。弹性波 Kirchhoff偏移，虽然具有灵活高效的特点，但是其难以对多次波至进行成像，致使其对地 下复杂地质构造的成像精度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹性波高斯束叠前深度偏移技术，是一种兼顾精度与 效率的弹性波地震成像方法，以多分量地震数据为输入，利用弹性波动力学高斯束的振幅、 走时以及极性信息来进行矢量波场的延拓，并且利用波场的矢量投影来提取纵横波的成像值。本发明所采用技术方案是弹性波高斯束叠前深度偏移技术，实现步骤为
(1)根据选择的高斯束初始宽度，通过高斯窗将单炮记录划分为一系列重叠的区 域，每个区域的中心为一个beam center ；(2)将多分量地震记录利用局部倾斜叠加分解为不同波型的局部平面波分量；(3)分别从震源和beam center处试射弹性动力学高斯束，计算出每条高斯束有 效范围内的走时、振幅信息；(4)根据推导PP波和PS波的成像公式，利用高斯束的走时、振幅、极性信息以及地 表的局部倾角信息计算对应的某个beam center的成像值；(5)重复C3)、(4)步的运算，得到单炮的成像结果，最终的偏移结果是所有单炮成 像结果的叠加。其中步骤(3)中的计算方法是在S所描述的观测面上，假设由震源^激发，接收点&接收到的两分量 弹性波地震记录为Ui(X^O),则反向延拓的弹性波位移场Um (X;Xr; ω)可以通过 Kirchhoff-Helmholtz 积分来表示
权利要求
1.弹性波高斯束叠前深度偏移技术，其特征在于实现步骤为(1)根据选择的高斯束初始宽度，通过高斯窗将单炮记录划分为一系列重叠的区域，每 个区域的中心为一个beam center ；(2)将多分量地震记录利用局部倾斜叠加分解为不同波型的局部平面波分量；(3)分别从震源和beamcenter处试射弹性动力学高斯束，计算出每条高斯束有效范 围内的走时、振幅信息；⑷根据推导PP波和PS波的成像公式，利用高斯束的走时、振幅、极性信息以及地表的 局部倾角信息计算对应的某个beam center的成像值；(5)重复(3)、(4)步的运算，得到单炮的成像结果，最终的偏移结果是所有单炮成像结 果的叠加。
2.根据权利要求1所述的弹性波高斯束叠前深度偏移技术，其特征在于步骤(3)中的 计算方法是在S所描述的观测面上，假设由震源Xs激发，接收点&接收到的两分量弹性波地震记 录为Ui ； ω)，则反向延拓的弹性波位移场um(x ；^ ； ω)可以通过Kirchhoff-HelmhoItz 积分来表示
3.根据权利要求1所述的弹性波高斯束叠前深度偏移技术，其特征在于步骤(4)中，根 据Claerbout成像原理，首先将震源位移波场通过弹性动力学高斯束来表示
全文摘要
本发明提供弹性波高斯束叠前深度偏移技术，步骤为1)根据选择的高斯束初始宽度，通过高斯窗将单炮记录划分为一系列重叠的区域，每个区域的中心为一个beam center；2)将多分量地震记录利用局部倾斜叠加分解为不同波型的局部平面波分量；3)分别从震源和beam center处试射弹性动力学高斯束，计算出每条高斯束有效范围内的走时、振幅信息；4)根据推导PP波和PS波的成像公式，利用高斯束的走时、振幅、极性信息以及地表的局部倾角信息计算对应的某个beam center的成像值；5)重复3)、4)步的运算，得到单炮的成像结果，最终的偏移结果是所有单炮成像结果的叠加；该方法可以对多次波至进行成像，具有较高的精度，并且还兼顾计算效率和灵活性，是一种具有较高应用价值的多分量地震成像方法。
文档编号G01V1/30GK102116870SQ20111003663
公开日2011年7月6日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者岳玉波, 李振春, 黄建平 申请人:中国石油大学(华东)