基于归一化互相关的三维Marchenko成像方法与流程

本发明属于地震资料叠前深度偏移成像领域，更具体地，涉及基于归一化互相关的三维marchenko成像方法。

背景技术：

1、多次波(尤其是层间多次波)是偏移成像难点。常规偏移成像方法以单散射假设为前提，利用一次反射波进行成像，无法直接对多次波进行处理，多次波在成像剖面通常表现为虚假构造或噪音干扰，此类成像方法在成像前需要对地震道集进行多次波压制，然后进行偏移成像处理。marchenko成像方法是一种数据驱动的偏移成像方法，既可实现一次反射波偏移归位，又可有效处理层间多次波。目前，业界主要集中在二维marchenko成像方法的研究与应用。由于二维测线仅仅是对地下构造某一方向切片显示，二维地震资料处理的前提是所有的地震波来自于同一个垂面，当地下构造不止分布于同一垂直平面内时，二维地震数据中会出现侧面波信息。常规的二维地震资料处理方法难以有效处理侧面波信息。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提出了一种基于归一化互相关的三维marchenko成像方法，具有更高的成像精度，并且对内存和计算量的要求较低。本技术还提出了相应的装置、电子设备、计算机可读存储介质。

2、根据本技术的一方面，提出了一种基于归一化互相关的三维marchenko成像方法，所述方法包括：

3、步骤1，以初始格林函数gd(xi，x0，-t)作为输入，并利用逆时变换得到初始上行聚焦函数其中，x0、xi，均表示三维位置坐标矢量，t表示时间；

4、步骤2，将初始上行聚焦函数和校正后的地震数据作为输入，基于聚焦函数和格林函数通过迭代反演得到三维marchenko聚焦函数；

5、步骤3，选择指定频带和指定偏移距孔径内的地震数据和三维marchenko聚焦函数，得到所述指定频带和指定偏移距孔径的上行格林函数g-(xi，x0，ω)和下行格林函数g+(xi，x0，ω)，然后做傅里叶变换得到g-(xi，x0，t)和g+(xi，x0，t)；

6、步骤4，基于下式对初始格林函数和上行格林函数进行归一化互相关，得到三维marchenko成像结果：

7、

8、其中，g-(xi，x0，t)表示上行格林函数。

9、在一些实施例中，所述步骤1具体包括：

10、基于下式得到地表激发点x0到地下聚焦点xi之间的投射响应的逆

11、

12、基于下式得到初始上行聚焦函数

13、

14、其中，x′0表示三维位置坐标矢量，r(x0，x′0，t)表示x′0处激发、x0处接收得到的地表反射响应，d0表示积分空间，*表示褶积运算。

15、在一些实施例中，所述步骤2具体包括：基于下式进行迭代反演：

16、

17、

18、

19、其中，k表示迭代次数，表示第k-1次迭代的上行聚焦函数，表示第k+1次迭代的上行聚焦函数，表示散射尾波。

20、在一些实施例中，在步骤3中，基于下式得到所述指定频带和指定偏移距孔径的上行格林函数g-(xi，x0，ω)和下行格林函数g+(xi，x0，ω)：

21、

22、其中，ω表示频率，取所述指定频带内的数值；表示三维marchenko上行聚焦函数；表示三维marchenko下行聚焦函数。

23、根据本技术的另一方面，还提出了一种基于归一化互相关的三维marchenko成像装置，所述装置包括：

24、初始聚焦函数计算单元，用于以初始格林函数gd(xi，x0，-t)作为输入，并利用逆时变换得到初始上行聚焦函数其中，x0、xi，均表示三维位置坐标矢量，t表示时间；

25、三维聚焦函数计算单元，用于将初始上行聚焦函数和校正后的地震数据作为输入，基于聚焦函数和格林函数通过迭代反演得到三维marchenko聚焦函数；

26、格林函数计算单元，用于选择指定频带和指定偏移距孔径内的地震数据和三维marchenko聚焦函数，得到所述指定频带和指定偏移距孔径的上行格林函数g-(xi，x0，ω)和下行格林函数g+(xi，x0，ω)，然后做傅里叶变换得到g-(xi，x0，t)和g+(xi，x0，t)；

27、归一化互相关单元，用于基于下式对初始格林函数和上行格林函数进行归一化互相关，得到三维marchenko成像结果：

28、

29、其中，g-(xi，x0，t)表示上行格林函数。

30、在一些实施方式中，所述初始聚焦函数计算单元包括求逆子单元和初始上行聚焦函数计算子单元包括求逆子单元和初始上行聚焦函数计算子单元，其中：

31、所述求逆子单元用于基于下式得到地表激发点x0到地下聚焦点xi之间的投射响应的逆

32、

33、所述初始上行聚焦函数计算子单元基于下式得到初始上行聚焦函数

34、

35、其中，x′0表示三维位置坐标矢量，r(x0，x′0，t)表示x′0处激发、x0处接收得到的地表反射响应，d0表示积分空间，*表示褶积运算。

36、在一些实施方式中，所述三维聚焦函数计算单元具体用于基于下式进行迭代反演：

37、

38、

39、

40、其中，k表示迭代次数，表示第k-1次迭代的上行聚焦函数，表示第k+1次迭代的上行聚焦函数，表示散射尾波。

41、在一些实施方式中，所述归一化互相关单元具体用于：基于下式得到所述指定频带和指定偏移距孔径的上行格林函数g-(xi，x0，ω)和下行格林函数g+(xi，x0，ω)：

42、

43、其中，ω表示频率，取所述指定频带内的数值；表示三维marchenko上行聚焦函数；表示三维marchenko下行聚焦函数。

44、根据本技术的另一方面，还提出了一种电子设备，所述电子设备包括：

45、存储器，存储有可执行指令；

46、处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现如上所述的方法。

47、根据本技术的另一方面，还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

48、根据本技术的另一方面，还提出了一种电子设备，所述电子设备包括：

49、存储器，存储有可执行指令；

50、处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现如上所述的基于归一化互相关的三维marchenko成像方法。

51、根据本技术的另一方面，还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于归一化互相关的三维marchenko成像方法。

52、本技术提出的技术方案，提出了一种基于归一化互相关的三维marchenko成像技术，其以三维速度模型和三维工区地震资料作为输入，以迭代或直接反演的方法对marchenko方程进行数值求解得到上下行格林函数，至少具有以下有益效果：

53、a，从成像角度讲，归一化互相关成像条件避免了常规多维反褶积需要多个虚震源点格林函数同时输入的要求，降低了对内存的需求；

54、b，采用了选取优势频带及局部孔径地震数据进行格林函数重构并成像，降低了内存及计算量。

55、上述技术方案，既能够实现一次反射波准确偏移归位，又能够对层间多次波进行有效处理，对推动高精度偏移成像的发展具有重要意义。