基于点扩散函数的地震成像方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本申请属于地震波成像，具体涉及一种基于点扩散函数的地震成像方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着地震勘探观测系统参数逐步走向定量化设计方案，地震成像剖面成为评估观测系统是否优秀的必要工具。不同于地震数据处理阶段的成像技术，观测系统设计对成像工具的主要需求是为了分析参数变化对地震成像效果的影响，因此地质模型通常是已知的，高波数的反射率模型也是可以直接获取的。如果仍然采用传统成像思路，即通过波场模拟技术获取地震合成记录，再结合偏移成像技术获取地震成像数据体，就显得代价过高，其过程计算量庞大。

技术实现思路

1、基于以上技术问题，本申请提出一种基于点扩散函数的地震成像方法、装置、电子设备及存储介质。

2、第一方面，本申请提出一种基于点扩散函数的地震成像方法，包括：

3、获取地下介质的反射率模型中非零位置处反射率；

4、根据地下介质的速度模型和地震勘探观测系统炮道信息，计算地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数；

5、根据所述反射率以及点扩散函数的空间褶积，得到地下介质的反射率模型中非零位置处反射率产生的地震成像结果；

6、将地下介质的反射率模型中所有非零位置处反射率对应的地震成像结果进行叠加求和，得到最终地震成像结果。

7、所述根据地下介质的速度模型和地震勘探观测系统炮道信息，计算地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，包括：

8、根据地震勘探观测系统炮道信息的炮点空间坐标、检波点空间坐标以及速度模型中的非零位置坐标，组成各个振幅场；

9、对地震勘探观测系统炮道信息的震源函数以及所述各个振幅场进行积分，以获取地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数。

10、所述地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，计算式如下：

11、k(x0,x)＝∫a(xs|x0)a(x0|xr)s[t-τ(xs|x0)-τ(x0|xr)]

12、×a(xs|x)a(x|xr)s[t-τ(xs|x)-τ(x|xr)]dxsdxrdt

13、其中，k(x0,x)为地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，x0为地下介质的速度模型中的非零位置的坐标，x为任意一点的空间坐标，xs为地震勘探观测系统炮道信息的炮点空间坐标，xr为地震勘探观测系统炮道信息的检波点空间坐标，dxs是炮点空间位移，dxr是检波点空间位移，s[]代表震源函数，a()代表振幅场，a(xs|x0)为从点xs到点x0的振幅场，a(x0|xr)为从点x0到点xr的振幅场，a(xs|x)为从点xs到点x的振幅场，a(x|xr)为从点x到点xr的振幅场，τ代表走时场，t表示时间。

14、所述反射率以及点扩散函数的空间褶积，计算式如下：

15、i(x；x0)＝k(x；x0)*r(x0)

16、其中，i(x；x0)为地下介质的反射率模型中非零位置处反射率产生的地震成像结果，k(x；x0)为地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，r(x0)为地下介质的反射率模型中非零位置处反射率，*为空间褶积算子。

17、所述将地下介质的反射率模型中所有非零位置处反射率对应的地震成像结果进行叠加求和，得到最终地震成像结果，计算式如下：

18、i(x)＝∑i(x；x0)

19、其中，i(x)为最终成像结果，i(x；x0)为地下介质的反射率模型中非零位置处反射率产生的地震成像结果。

20、第二方面，本申请提出一种基于点扩散函数的成像装置，包括：反射率获取模块、点扩散函数计算模块、成像结果获取模块；

21、所述反射率获取模块用于获取地下介质的反射率模型中非零位置处反射率；

22、所述点扩散函数计算模块用于根据地下介质的速度模型和地震勘探观测系统炮道信息，计算地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数；

23、所述成像结果获取模块用于根据所述反射率以及点扩散函数的空间褶积，得到地下介质的反射率模型中非零位置处反射率产生的地震成像结果；地下介质的反射率模型中所有非零位置处反射率对应的地震成像结果进行叠加求和，得到最终地震成像结果。

24、所述点扩散函数计算模块包括：振幅场获取子单元、扩散函数获取子单元；

25、所述振幅场获取子单元用于根据地震勘探观测系统炮道信息的炮点空间坐标、检波点空间坐标以及速度模型中的非零位置坐标，组成各个振幅场；

26、所述扩散函数获取子单元用于对地震勘探观测系统炮道信息的震源函数以及所述各个振幅场进行积分，以获取地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数。

27、在所述点扩散函数计算模块中，地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，计算式如下：

28、k(x0,x)＝∫a(xs|x0)a(x0|xr)s[t-τ(xs|x0)-τ(x0|xr)]×a(xs|x)a(x|xr)s[t-τ(xs|x)-τ(x|xr)]dxsdxrdt

29、其中，k(x0,x)为地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，x0为地下介质的速度模型中的非零位置的坐标，x为任意一点的空间坐标，xs为地震勘探观测系统炮道信息的炮点空间坐标，xr为地震勘探观测系统炮道信息的检波点空间坐标，dxs是炮点空间位移，dxr是检波点空间位移，s[]代表震源函数，a()代表振幅场，a(xs|x0)为从点xs到点x0的振幅场，a(x0|xr)为从点x0到点xr的振幅场，a(xs|x)为从点xs到点x的振幅场，a(x|xr)为从点x到点xr的振幅场，τ代表走时场，t表示时间。

30、第四方面，本申请提出一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行所述的基于点扩散函数的地震成像方法。

31、第五方面，本申请提出一种计算机可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得机器执行如上所述的基于点扩散函数的地震成像方法。

32、有益效果：

33、本申请提出了一种基于点扩散函数的地震成像方法、装置、电子设备及存储介质，利用空间褶积算子代替传统偏移算子，避免了利用波动方程合成地震记录的过高计算量，可以为观测系统设计阶段定量分析观测参数对地震成像的影响提供必要工具，对推动观测系统定量评估具有重要的实际意义。

技术特征：

1.一种基于点扩散函数的地震成像方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于点扩散函数的地震成像方法，其特征在于，所述根据地下介质的速度模型和地震勘探观测系统炮道信息，计算地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，包括：

3.如权利要求1所述的基于点扩散函数的地震成像方法，其特征在于，所述地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，计算式如下：

4.如权利要求3所述的基于点扩散函数的地震成像方法，其特征在于，所述反射率以及点扩散函数的空间褶积，计算式如下：

5.如权利要求4所述的基于点扩散函数的地震成像方法，其特征在于，

6.一种基于点扩散函数的成像装置，其特征在于，包括：反射率获取模块、点扩散函数计算模块、成像结果获取模块；

7.如权利要求6所述的基于点扩散函数的成像装置，其特征在于，所述点扩散函数计算模块包括：振幅场获取子单元、扩散函数获取子单元；

8.如权利要求7所述的基于点扩散函数的成像装置，其特征在于，在所述点扩散函数计算模块中，地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数，计算式如下：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，以及存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行权利要求1至5中任一项所述的基于点扩散函数的地震成像方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得机器执行权利要求1至5中任一项所述的基于点扩散函数的地震成像方法。

技术总结
本申请提出一种基于点扩散函数的地震成像方法、装置、电子设备及存储介质，属于地震波成像技术领域，其中方法包括：获取地下介质的反射率模型中非零位置处反射率；根据地下介质的速度模型和地震勘探观测系统炮道信息，计算地下介质的反射率模型中非零位置处的点扩散函数；根据所述反射率以及点扩散函数的空间褶积，得到地下介质的反射率模型中非零位置处反射率产生的地震成像结果；将地下介质的反射率模型中所有非零位置处反射率对应的地震成像结果进行叠加求和，得到最终地震成像结果。所述装置，包括：反射率获取模块、点扩散函数计算模块、成像结果获取模块；本申请避免了利用波动方程合成地震记录的过高计算量，减低了硬件资源的占用。

技术研发人员：孙敏傲
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11