一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法

本发明属于地球物理勘探，具体涉及一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法。

背景技术：

1、从具有强吸收衰减特性的勘探区域获得的地震数据具有低频和弱振幅的特征。此外，传统成像算法在不考虑此类勘探区域(如含气储层)的吸收衰减补偿的情况下，成像结果的分辨率较低。为了提高这类勘探区域的成像精度，必须对成像过程中的吸收衰减效应进行补偿。

2、最常用的地震波吸收衰减补偿方法包括q反褶积和粘声/粘弹介质叠前深度偏移成像方法。前者用于零炮检距地震道(或叠后数据)，而后者用于变q值情况以及沿地震波传播路径的吸收衰减补偿。叠前地震资料的反q偏移处理是通过以下方式进行的：将检波端波场进行双程路径的q补偿，和无q正传的源端波场进行互相关成像。

3、我们使用射线中心坐标系中的15度方程。在射线中心坐标系中，波场沿着射线传播。在各向同性介质中，射线方向代表地震波的传播方向。因此，我们可以沿着地震波的传播路径进行q补偿。此外，由于射线中心坐标系中的15度方程是在频率-空间域求解的，因此，只要引入复速度，就可以实现q衰减和q补偿。最后，使用15度方程可以准确描述beam中的局部波场，而高斯beam得到的波场是双向波动方程的高频近似解，无法准确描述局部波场。

4、理论上，我们的反q偏移方法严格按照波场传播路径补偿和校正介质中非弹性引起的吸收的衰减效应。然而，在反q偏移中，衰减振幅的补偿算子随着频率的增加呈指数增长，并且当q较小且外推时间较长时，会出现计算稳定性问题。控制高频振幅补偿不稳定性常用的方法有两种：增益截止频率法和稳定因子法。这两种方法都是通过限制有效增益截止频率来控制反q补偿的稳定性。

5、为了解决沿波场传播路径的q补偿问题，适应各种复杂介质，并能兼顾波场模拟的准确性，提出一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，包括：

4、s1、输入共炮道集，获取地震数据及观测系统；

5、s2、对检波端波场进行局部平面波分解，获得局部平面波；

6、s3、对检波端局部平面波场基于four ier变换将地震信号从时间域转换到频率域，利用各向同性粘声介质射线中心坐标系中单程波传播算子进行q补偿反向外推；

7、s4、炮端无q时的正传波场是p1，有q时的正传波场是p2，两种波场的比值p1/p2是炮端beam内每一点的q补偿量；将炮端的补偿量乘到对应的检波端波场的外推结果中，实现检波端波场双程路径的q补偿；

8、s5、对完全补偿后的检波端波场与无q正传的源端波场进行互相关成像；

9、s6、输出成像结果。

10、优选的，所述s4中，需估计振幅补偿累积量，用于振幅补偿稳定性的控制。

11、优选的，所述采用增益截频法或稳定因子法对振幅补偿算子加以控制。

12、优选的，所述增益截频法的振幅补偿算子可表示为：

13、

14、其中，ωq是增益截止频率；λstb_1(δτ，ω)是振幅补偿算子。

15、优选的，所述使用此方法计算增益截止频率：

16、

17、其中，增益截频系数c为不小于1的常数。

18、优选的，所述将增益截止频率应用于psdm吸收衰减补偿的波场外推过程。

19、优选的，所述各向同性粘声介质射线中心坐标系中单程波传播算子为：

20、

21、其中：

22、a＝-flag·ik0

23、

24、

25、

26、且

27、

28、与传统q补偿成像方法相比，因为地震波的吸收衰减发生在地震波的传播路径中，本发明方法基于射线中心坐标系中的15度方程传播局部波场，沿着地震波的传播路径进行q补偿成像，具有以下优点：

29、本发明方法沿各向同性介质中地震波的真实传播路径提供q补偿；在数学推导方面，本发明方法比rtm的q补偿成像方法更简单；本发明方法不引入高频近似；本发明方法可以方便地扩展到各向异性介质情况。

技术特征：

1.一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于：所述s4中，需估计振幅补偿累积量，用于振幅补偿稳定性的控制。

3.根据权利要求1所述的一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于：所述采用增益截频法或稳定因子法对振幅补偿算子加以控制。

4.根据权利要求1所述的一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于：所述增益截频法的振幅补偿算子可表示为：

5.根据权利要求1所述的一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于：所述使用此方法计算增益截止频率：

6.根据权利要求1所述的一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于：所述将增益截止频率应用于psdm吸收衰减补偿的波场外推过程。

7.根据权利要求1所述的一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，其特征在于：所述各向同性粘声介质射线中心坐标系中单程波传播算子为：

技术总结
本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体公开了一种沿地震波传播路径的吸收衰减补偿方法，包括：S1、输入共炮道集，获取地震数据及观测系统；S2、对检波端波场进行局部平面波分解，获得局部平面波；S3、对检波端局部平面波场基于Fourier变换将地震信号从时间域转换到频率域，利用各向同性粘声介质射线中心坐标系中单程波传播算子进行Q补偿反向外推；S4、炮端无Q时的正传波场是P<subgt;1</subgt;，有Q时的正传波场是P<subgt;2</subgt;，两种波场的比值P<subgt;1</subgt;/P<subgt;2</subgt;是炮端beam内每一点的Q补偿量；将炮端的Q补偿量乘到对应的检波端波场的外推结果中；本发明方法沿各向同性介质中地震波的真实传播路径提供Q补偿；在数学推导方面，本发明方法比RTM的Q补偿成像方法更简单。

技术研发人员：张博汉,王华忠
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15