申请/专利权人：中国地质科学院

申请日：2020-09-03

公开（公告）日：2024-01-16

公开（公告）号：CN111999770B

主分类号：G01V1/30

分类号：G01V1/30;G01V1/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.16#授权;2020.12.15#实质审查的生效;2020.11.27#公开

摘要：本发明公开了一种TTI介质转换PS波精确束偏移成像方法及系统，首先，获取待偏移成像的TTI介质的转换PS波共炮点道集地震记录数据、各向异性介质参数和偏移射线参数；据此分别进行TTI介质中的P波和S波的射线追踪；然后计算每个炮点的正向波场和每个检波点的反向波场；最后对每个炮点的正向波场和每个检波点的反向波场进行成像；将每个炮点的TTI介质的转换PS波叠前深度偏移剖面进行叠加，获得TTI介质的转换PS波深度域偏移成像剖面。本发明充分考虑了各向异性因素对转换PS波地震波场的影响，能够对存在TTI介质的地下构造准确偏移归位，克服了各向异性对转换PS波偏移的影响，提高了获取的TTI介质中转换PS波的叠前深度偏移成像剖面的精度。

主权项：1.一种TTI介质转换PS波精确束偏移成像方法，其特征在于，所述成像方法包括如下步骤：获取待偏移成像的TTI介质的转换PS波共炮点道集地震记录数据、各向异性介质参数和偏移射线参数；根据所述各向异性介质参数和偏移射线参数，利用二维各向异性射线追踪方程组，分别进行TTI介质中的P波和S波的射线追踪，获得每个炮点出射的P波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间及每个检波点出射的S波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间；根据每个炮点出射的P波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，构建每个炮点的正向波场；根据每个检波点出射的S波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，对每炮所述转换PS波共炮点道集地震记录数据进行反向延拓，获得每个检波点的反向波场；基于互相关偏移成像条件，对每个炮点的正向波场和每个检波点的反向波场进行成像，获得每个炮点的TTI介质的转换PS波叠前深度偏移剖面；将每个炮点的TTI介质的转换PS波叠前深度偏移剖面进行叠加，获得TTI介质的转换PS波深度域偏移成像剖面；获取待偏移成像的TTI介质的各向异性介质参数，具体包括：获取待偏移成像的TTI介质的各向异性介质模型的Thomsen参数VP0,VS0,ε,δ；其中，VP0、VS0分别为P波和S波的垂向速度，ε和δ是表示VTI介质的各向异性强度的第一无量纲因子和第二无量纲因子；根据Thomsen参数与VTI介质弹性参数之间的关系，利用公式 计算VTI介质密度归一化弹性矩阵中的弹性参数元素和根据VTI介质密度归一化弹性矩阵中的弹性参数元素利用Bond变换公式计算TTI介质密度归一化弹性矩阵中的各向异性弹性参数元素a11,a33,a55,a13,a15和a35；其中，和均为VTI介质密度归一化弹性矩阵中的弹性参数元素，a11、a12、a13、a15、a22、a23、a25、a33、a35、a44、a46、a55、a66均为TTI介质密度归一化弹性矩阵中的各向异性弹性参数元素，θ0为TTI介质的对称轴倾角；所述根据所述各向异性介质参数和偏移射线参数，利用二维各向异性射线追踪方程组，分别进行TTI介质中的P波和S波的射线追踪，获得每个炮点出射的P波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间及每个检波点出射的S波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，具体包括：采用牛顿迭代法求解程函方程获得初始的第一射线参数p10和第三射线参数p30，作为二维各向异性射线追踪方程组的初始的慢度矢量的第一分量p1和第三分量p3；其中，κ1,κ2,κ3,κ4,κ5分别表示，程函方程的第一系数、第二系数、第三系数、第四系数和第五系数，将初始的慢度矢量的第一分量p1和第三分量p3及初始的射线位置坐标输入二维各向异性射线追踪方程组，利用龙格库塔法求解二维各向异性射线追踪方程组，获得每个炮点和每个检波点出射的P波和S波的中心射线的路径信息和走时信息；根据每个炮点和每个检波点出射的P波和S波的中心射线的路径信息和走时信息，求解各向异性动力学射线方程组，获得每个炮点和每个检波点出射的P波和S波的中心射线的动力学参数；根据每个炮点和每个检波点出射的的P波和S波的中心射线的路径信息、走时信息和动力学参数，计算每个炮点出射的P波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间及每个检波点出射的S波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，具体为： 式中，是初始振幅，其中V0是射线初始位置相应波型的群速度，L0是相应波型各向异性高斯束的初始束宽，ωr是参考频率；V是沿射线路径相应波型的群速度，n是射线附近位置到中心射线的垂直距离，P和Q是射线的动力学参数，A为各向异性高斯束的复值振幅，T为各向异性高斯束的复值时间；所述根据每个炮点出射的P波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，构建每个炮点的正向波场，具体包括：根据每个炮点出射的P波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，构建每炮震源的正向波场为： 其中，Gx,xs,ω为炮点xs的正向波场，和分别为炮点xs出射的P波各向异性高斯束的复值振幅和复值时间，ω为角频率，为炮点xs出射的P波射线偏移参数矢量，为P波射线偏移参数矢量的水平分量；为P波射线偏移参数矢量的垂直分量；x表示地下任意一点的位置矢量，i为复数单位；所述根据每个检波点出射的S波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，对每炮所述转换PS波共炮点道集地震记录数据进行反向延拓，获得每个检波点的反向波场，具体包括：根据每个检波点出射的S波的各向异性高斯束复值振幅和复值时间，利用公式对每炮所述转换PS波共炮点道集地震记录数据进行反向延拓，获得每个检波点的反向波场；其中，Rx,xr,ω表示检波点xr的反向波场，uPSxr,xs,ω为炮点xs和检波点xr的转换PS波共炮点道集地震记录数据，和分别为检波点xr出射的S波各向异性高斯束的复值振幅和复值时间，为检波点xr出射的S波射线偏移参数矢量，为S波射线偏移参数矢量的水平分量；为S波射线偏移参数矢量的垂直分量；x表示地下任意一点的位置矢量，i为复数单位，ω为角频率。

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百度查询： 中国地质科学院 一种TTI介质转换PS波精确束偏移成像方法及系统

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