【技术实现步骤摘要】
本申请涉及地震勘探，尤其涉及一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法及装置。
技术介绍
1、地震勘探是利用地震波探测地下结构和性质的重要方法。在地震波传播过程中，p波与s波通常相互耦合，准确分离这两种波对于认识复杂介质中波的传播特征和压制成像中的串扰噪声至关重要。
2、在各向同性弹性介质中，p波和s波的极化方向明确，可以通过散度算子和旋度算子直接分离。然而，在各向异性弹性介质中，由于波的极化方向不再固定，经典的分离方法不再适用。现有技术针对各向异性p波和s波的分离主要包括波数域分离方法和改进的伪helmholtz分解算子等。
3、尽管现有方法取得了一定的效果，但仍存在一些不足。例如，现有方法需要将参数模型分解为多个均匀介质区域，在复杂介质结构中难以适用，并且能够适用于非均质介质的方法由于计算消耗过大而难以在实际勘探中使用。因此，如何更加高效、准确地实现各向异性弹性介质波场的分离，仍是当前亟待解决的关键问题。
技术实现思路
1、在本申请实施例中，通过提供一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，解决了如何更加高效、准确地实现各向异性弹性介质波场的分离的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，该方法包括：获取各向异性弹性介质地震勘探模型参数；根据时间域vti弹性介质地震波动方程，将其转换到波数域，通过求解christoffel方程，获得p波和s波极化属性；根据极化属性，构建各向异性波场分离算子，结合多项式展开
3、在一种可能的实现方式中，christoffel方程的表达式为：；其中，为单位矩阵，，为矩阵a的特征值，，，为总波数，为相速度，为角频率，为水平方向的位移波场分量的傅里叶响应，为垂直方向的位移波场分量的傅里叶响应，为水平方向的波数分量，为垂直方向的波数分量，为密度，、、和为vti介质中的刚度矩阵参数；，，，；其中，为p波的速度，为s波的速度，为描述岩石弹性各向异性的thomsen参数，为描述岩石非弹性效应的thomsen参数。
4、在一种可能的实现方式中，所述通过求解christoffel方程，获得p波和s波极化属性，包括：求解christoffel方程，获得代表vti介质中的p波和s波的相速度的两个特征值，并通过一阶泰勒级数展开式分别计算两个特征值；一阶泰勒级数展开式考虑非椭圆各向异性；通过一阶泰勒级数展开式计算两个特征值为：，。
5、在一种可能的实现方式中，所述通过求解christoffel方程，获得p波和s波极化属性，还包括：使用与两个特征值相对应的两个特征向量的表达式，以获得p波和s波极化属性；与两个特征值相对应的两个特征向量的表达式为：，；其中，为用于描述p波的极化矢量，将其作为p波极化属性，用于描述s波的极化矢量，将其作为s波极化属性，为单位向量。
6、在一种可能的实现方式中，所述根据极化属性，构建各向异性波场分离算子，结合多项式展开和优化策略对其进行近似处理，获得近似波场分离算子，包括：定义波数域中的矢量波场，并将矢量波场投影到极化矢量上，得到相应的投影方程，以构建各向异性波场分离算子，并基于各向异性波场分离算子获得改写的投影方程；波数域中的矢量波场为：；其中，为空间域的位移波场的傅里叶响应，为波数域中的矢量p波场，为波数域中的矢量s波场；改写的投影方程为：，，，；其中，为各向异性波场分离算子。
7、在一种可能的实现方式中，所述根据极化属性，构建各向异性波场分离算子，结合多项式展开和优化策略对其进行近似处理，获得近似波场分离算子，还包括：联立改写的投影方程进行求解，获得波数域中的p波和s波的分量的表达式，并将波数域中的p波和s波的分量的表达式整理为引入虚数的矢量形式，以获得近似波场分离算子；波数域中的p波和s波的分量的表达式为：，，，；其中，为p波在水平方向上的分量，为p波在垂直方向上的分量，为s波在水平方向上的分量，为s波在垂直方向上的分量；引入虚数的矢量形式为：，；其中，为所引入的虚数，，，为近似波场分离算子。
8、在一种可能的实现方式中，还包括：采用多项式展开和优化策略对引入虚数的矢量形式中的近似波场分离算子进行近似处理，获得近似展开方程，并基于近似展开方程计算三个波数域的组合算子，对三个波数域的组合算子进行傅里叶反变换，以将三个波数域的组合算子转换回空间域，获得三个空间域的组合算子；近似展开方程为：；其中，，和为右侧展开多项式的系数，其与波数和各向异性参数相关，为与各向异性相关的参数；三个波数域的组合算子分别为、和，，，；三个空间域的组合算子分别为、和，，，；其中，为傅里叶反变换。
9、在一种可能的实现方式中，将近似波场分离算子作用于原始弹性波场，获得解耦后的p波和s波数据，包括：基于所获得的空间域的组合算子，应用空间域波场分离公式，分别获得p波的三个中间波场和s波的三个中间波场，对所获得的p波的三个中间波场和s波的三个中间波场进行加权组合，得到解耦后的p波和s波数据；空间域波场分离公式为：，；其中，为空间域中的矢量p波场，为空间域中的矢量s波场，为的反傅里叶变换，为空间域中的伪helmholtz分解算子，，为对水平方向的偏导数，为垂直方向的偏导数，，为矢量场；p波的三个中间波场分别为、和，，，；s波的三个中间波场分别为、和，，，；解耦后的p波数据的表达式为：；解耦后的s波数据的表达式为：。
10、第二方面，本申请实施例提供了一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离装置，该装置包括：获取模块，用于获取各向异性弹性介质地震勘探模型参数；求解方程模块，用于根据时间域vti弹性介质地震波动方程，将其转换到波数域，通过求解christoffel方程，获得p波和s波极化属性；获得近似波场分离算子模块，用于根据极化属性，构建各向异性波场分离算子，结合多项式展开和优化策略对其进行近似处理，获得近似波场分离算子；获得解耦后的p波和s波数据模块，用于将近似波场分离算子作用于原始弹性波场，获得解耦后的p波和s波数据；得到勘探结果模块，用于基于解耦后的p波和s波数据，指导地震勘探数据采集，进行地震勘探处理和解释，得到勘探结果。
11、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：
12、本申请实施例提供了一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，获取各向异性弹性介质地震勘探模型参数，并在时间域vti弹性介质地震波动方程的基础上，实现了向波数域的转换，通过求解christoffel方程，能够准确地获取p波和s波的极化属性，这对于理解地下介质的各向异性特征至关重要。进一步地，根据极化属性构建的各向异性波场分离算子，结合多项式展开和优化策略进行近似处理，获得近似波场分离算子，使得波场分离过程更加高效且稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，Christoffel方程的表达式为：；其中，为单位矩阵，，为矩阵A的特征值，，，为总波数，为相速度，为角频率，为水平方向的位移波场分量的傅里叶响应，为垂直方向的位移波场分量的傅里叶响应，为水平方向的波数分量，为垂直方向的波数分量，为密度，、、和为VTI介质中的刚度矩阵参数；，，，；其中，为P波的速度，为S波的速度，为描述岩石弹性各向异性的Thomsen参数，为描述岩石非弹性效应的Thomsen参数。
3.根据权利要求2所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，所述通过求解Christoffel方程，获得P波和S波极化属性，包括：
4.根据权利要求3所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，所述通过求解Christoffel方程，获得P波和S波极化属性，还包括：
5.根据权利要求4所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，所述根据极化属性，构建各向异性波
6.根据权利要求5所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，所述根据极化属性，构建各向异性波场分离算子，结合多项式展开和优化策略对其进行近似处理，获得近似波场分离算子，还包括：
7.根据权利要求6所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，还包括：采用多项式展开和优化策略对引入虚数的矢量形式中的近似波场分离算子进行近似处理，获得近似展开方程，并基于近似展开方程计算三个波数域的组合算子，对三个波数域的组合算子进行傅里叶反变换，以将三个波数域的组合算子转换回空间域，获得三个空间域的组合算子；
8.根据权利要求7所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，将近似波场分离算子作用于原始弹性波场，获得解耦后的P波和S波数据，包括：
9.一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，christoffel方程的表达式为：；其中，为单位矩阵，，为矩阵a的特征值，，，为总波数，为相速度，为角频率，为水平方向的位移波场分量的傅里叶响应，为垂直方向的位移波场分量的傅里叶响应，为水平方向的波数分量，为垂直方向的波数分量，为密度，、、和为vti介质中的刚度矩阵参数；，，，；其中，为p波的速度，为s波的速度，为描述岩石弹性各向异性的thomsen参数，为描述岩石非弹性效应的thomsen参数。
3.根据权利要求2所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，所述通过求解christoffel方程，获得p波和s波极化属性，包括：
4.根据权利要求3所述的各向异性弹性介质地震勘探波场分离方法，其特征在于，所述通过求解christoffel方程，获得p波和s波极化属性，还包括：
5.根据权利要求4所述的各向异性弹性介质地...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。