一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法技术

技术编号:16545582 阅读:78 留言:0更新日期:2017-11-11 00:05
本发明专利技术提出了一种P‑SV转换波叠前逆时深度偏移的方法,包括以下步骤:分别进行炮点波场的正向延拓和检波点波场的逆时延拓;将炮点波场和检波点波场分别进行分解,形成上、下、左、右行波;将炮点波场和检波点波场中传播方向相反的波互相关成像;以及完成转换波逆时偏移成像。本发明专利技术的方法利用纵波速度实现炮点纵波波场的正向延拓,用横波速度实现检波点转换波波场的逆时延拓,并用一个基于波场分解的成像条件实现转换波的深度域偏移成像,实现了地下构造的准确成像,能够解决复杂构造条件下转换波的深度域成像问题。

A method of prestack reverse time depth migration of P-SV converted wave

The invention provides a P SV conversion method of depth migration wave prestack reverse time, which comprises the following steps: were shot wave field forward extension and the detection point of wave field extrapolation; shot wave field and the detection point of wave field were decomposed to form the upper and lower, left and right shot wave; wave field propagation and detection point opposite the wave field in the direction of the wave cross-correlation imaging; and the completion of the converted wave reverse time migration imaging. The method of the invention is realized by using the shot wave field forward continuation P-wave velocity, realize the detection point conversion of reverse time wave field extension with shear wave velocity, and wave field decomposition imaging conditions to achieve depth migration imaging based on a converted wave, realizes the accurate imaging of subsurface structures, to depth domain to solve the problem of imaging complex structure under the condition of converted wave.

【技术实现步骤摘要】
一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法
本专利技术属于地球物理勘探领域,涉及地震勘探数据处理方法。具体地,涉及一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法。
技术介绍
牟永光等人(地震数据处理方法[M].北京:石油工业出版社.2006.)介绍了P-SV转换波(本文简称转换波)现有的偏移成像方法。其中各向异性克希霍夫叠前时间偏移(LiXY,YuanJX.Converted-WaveImaginginInhomogeneous,AnisotropicMedia-PartI-ParameterEstimation,Extendedabstractof63rdEAGEConference,2001,p-109;LiXY,YuanJX.Converted-WaveImaginginInhomogeneous,AnisotropicMedia-PartII-PrestackMigration.Extendedabstractof63rdEAGEConference,2001,p-114)是目前主流的转换波成像方法。该技术利用转换波速度和各向异性参数计算地下散射点的时距曲面,将时距曲面上的所有样点相加就得到了该绕射点的偏移结果。然而该方法的不足之处在于不适合构造复杂和介质横向速度变化剧烈的区域成像,并且得到的只是时间域的地震剖面,不能直接反映地下构造深度。与转换波偏移相比,对于纵波的偏移手段则较为众多。其中叠前逆时深度偏移因不受地下构造倾角和介质横向速度变化的限制,成为目前成像精度最高的偏移方法之一。通常的纵波叠前逆时深度偏移(何兵寿等,双程声波方程叠前逆时深度偏移的成像条件,石油地球物理勘探,2015,45(2):237-243)大致分为两步:一是基于双程声波方程,以初始的震源函数为初始条件,利用纵波速度,实现炮点纵波波场的正向延拓,利用检波点接收的纵波波场作为边值条件,利用纵波速度,实现检波点纵波波场的逆时延拓;二是采用互相关的成像条件,实现逆时偏移成像,流程图如图1所示。但该技术目前只是应用于处理纵波资料,还没有在转换波偏移成像中发挥作用。
技术实现思路
本专利技术借鉴处理纵波的叠前逆时深度偏移方法,提出一种转换波叠前逆时深度偏移方法,旨在能够摆脱地下构造倾角和介质横向速度变化的限制,提高成像精度,并且能够实现深度域成像,直接反映地下构造的位置。根据本专利技术的一个方面,提供一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法,该方法包括以下步骤:分别进行炮点波场的正向延拓和检波点波场的逆时延拓;将炮点波场和检波点波场分别进行分解,形成上、下、左、右行波;将炮点波场和检波点波场中传播方向相反的波互相关成像;以及完成转换波逆时偏移成像。进一步地,利用纵波速度实现炮点纵波波场的正向延拓;利用横波速度实现检波点转换波波场的逆时延拓。进一步地,在交错网格空间中用纵波速度对声波方程(1)进行高阶有限差分法离散,进行炮点纵波波场的正向延拓和检波点转换波波场的逆时延拓:其中K=ρv2,ρ为密度,v为地震波传播速度,t为时间,x、z为直角坐标系的两个方向,p为位移,vx、vz分别为质点在x和z方向的振动速度。炮点纵波波场正向延拓的差分格式为:其中:vp为纵波层速度,Δx、Δz分别为x和z方向的空间离散步长,Δt为时间离散步长,N为差分阶数的一半,i、j为空间离散点序号,n为时间离散点序号,为差分系数;检波点转换波波场的逆时延拓差分格式:其中:vs为横波层速度。进一步地,式(2)和式(3)的稳定性条件为:实际偏移时,在满足式(4)的前提下,以给定的震源函数作为初始条件,利用式(2)实现炮点纵波波场的正向延拓,以给定的转换波记录作为边值条件,利用式(3)实现转换波波场的逆时延拓。进一步地,在炮点纵波波场的正向延拓和检波点转换波波场的逆时延拓过程中求取炮点波场、检波点波场的坡印廷矢量,利用坡印廷矢量将炮点波场和检波点波场分别进行分解,形成上、下、左、右行波。进一步地,一阶声波方程的坡印廷矢量py为:式中V为质点速度矢量,V=(υx,υz),V的方向代表质点的振动方向,是坡印廷矢量的水平分量,是坡印廷矢量的垂直分量。进一步地,坡印廷矢量的两个分量和分别表示该矢量在水平方向和垂直方向的值,大于等于零时,表示地震波场在向上传播,此时的地震波场为上行波;小于零时,表示地震波场在向下传播,此时的地震波场为下行波;大于等于零时,表示地震波场在向左传播,此时的地震波场为左行波;小于零时,表示地震波场在向右传播,此时的地震波场为右行波。进一步地,在求得炮点波场和检波点波场中的上、下、左、右行波后,令炮点波场和检波点波场中传播方向相反的波进行互相关运算,实现转换波的成像。进一步地,利用公式(7)进行转换波的成像:式中,Image_s为P-SV转换横波单炮记录的成像结果,Su(x,z,t)和Ru(x,z,t)分别为炮点、检波点上行波场,Sd(x,z,t)和Rd(x,z,t)分别为炮点、检波点下行波场,Sl(x,z,t)和Rl(x,z,t)分别为炮点、检波点左行波场,Sr(x,z,t)和Rr(x,z,t)分别为炮点、检波点右行波场。进一步地,对所有单炮记录都进行运算,求得各P-SV转换横波单炮记录的成像结果,通过抽取共成像点道集并叠加,得到最终的偏移结果。本专利技术提出了一种新的P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法,该方法是基于双程声波方程的叠前逆时深度偏移技术,能够准确实现复杂构造的深度域成像。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。图1显示了现有技术中的纵波叠前逆时偏移方法的流程图。图2显示了纵波反射示意图。图3显示了转换波反射示意图。图4显示了转换波叠前逆时深度偏移。图5显示了Marmousi-II弹性波模型、正演记录及逆时偏移结果,其中5(a)显示了Marmousi-II纵波速度模型,5(b)显示了Marmousi-II横波速度模型,5(c)显示了合成纵波记录,5(d)显示了合成转换波记录,5(e)显示了5(c)的逆时偏移结果,5(f)显示了5(d)的逆时偏移结果,5(g)显示了纵波逆时偏移叠加剖面,5(h)显示了转换波逆时偏移叠加剖面。图6显示了工区的纵横波层速度模型及逆时偏移剖面,其中6(a)显示了转换波单炮记录,6(b)显示了工区的纵波层速度模型,6(c)显示了工区的横波层速度模型,6(d)显示了转换波逆时偏移剖面,6(e)显示了纵波逆时偏移剖面。图7显示了转换波数据的叠前时间偏移剖面。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。纵波反射的产生机理是纵波震源激发,产生纵波(P)入射到M点,发生的纵波反射(P’)被检波器接收,如图2所示。若要使用叠前逆时深度偏移对M点进行纵波成像,就要纵波的反射机理相对应,即进行炮点纵波波场的正向延拓和检波点纵波波场的逆时延拓。而转换波反射的产生机理是纵波震源本文档来自技高网
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一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法

【技术保护点】
一种P‑SV转换波叠前逆时深度偏移的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:分别进行炮点波场的正向延拓和检波点波场的逆时延拓;将炮点波场和检波点波场分别进行分解,形成上、下、左、右行波;将炮点波场和检波点波场中传播方向相反的波互相关成像;以及完成转换波逆时偏移成像。

【技术特征摘要】
1.一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:分别进行炮点波场的正向延拓和检波点波场的逆时延拓;将炮点波场和检波点波场分别进行分解,形成上、下、左、右行波;将炮点波场和检波点波场中传播方向相反的波互相关成像;以及完成转换波逆时偏移成像。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用纵波速度实现炮点纵波波场的正向延拓;利用横波速度实现检波点转换波波场的逆时延拓。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在交错网格空间中用纵波速度对声波方程(1)进行高阶有限差分法离散,进行炮点纵波波场的正向延拓和检波点转换波波场的逆时延拓:其中K=ρv2,ρ为密度,v为地震波传播速度,t为时间,x、z为直角坐标系的两个方向,p为位移,vx、vz分别为质点在x和z方向的振动速度。炮点纵波波场正向延拓的差分格式为:其中:vp为纵波层速度,Δx、Δz分别为x和z方向的空间离散步长,Δt为时间离散步长,N为差分阶数的一半,i、j为空间离散点序号,n为时间离散点序号,为差分系数;检波点转换波波场的逆时延拓差分格式:

【专利技术属性】
技术研发人员:魏巍
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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