一种三维ORT介质中纯qP波逆时偏移成像方法

技术领域

本说明书涉及油气物探工程领域，尤其涉及一种三维ORT介质中纯qP波逆时偏移成像方法。

背景技术

目前工业界正在加速从各向同性假设向各向异性假设过渡。地震各向异性广泛存在于地下介质中，若忽略这一性质，会使偏移过程中产生错误的成像结果。当沉积盆地中广泛存在周期性薄互层和定向排列的裂隙系统，如在薄互层背景上发育有垂直定向排列的裂隙，或在不同时期地应力作用下，同一地层中形成了两套相互垂直的定向裂隙系统，这时与其相符的最简单介质模型为正交各向异性介质(Orthorhombic，ORT)模型。

基于声学近似的耦合拟声波方程用于逆时偏移成像可以提高计算效率。但在声学近似下，横波能量并没有完全消除，在波场中会出现横波伪影干扰，并且在倾角变化剧烈的地方不稳定，在进行逆时偏移时成像质量会降低。

基于此，需要更加一种成像质量更高的三维ORT介质中的成像方案。

发明内容

本说明书实施例提供一种三维ORT介质中纯qP波逆时偏移成像方法，用以解决如下技术问题：需要一种成像质量更高的三维ORT介质中的成像方案。

为解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例是这样实现的：

在第一方面，本说明书实施例提供一种三维ORT介质中纯qP波逆时偏移成像方法，包括：

输入三维速度场，各向异性参数模型，同时预先设置正演模拟的参数，正演模拟后得到炮记录、边界波场和正向延拓的震源波场；

其中，所述正演模拟采用如下的正交各向介质纯qP波方程：

其中，ρ是介质密度，V

输入正演模拟得到的炮记录和边界波场，进行逆时延拓，得到逆向延拓的检波点波场，所述逆时延拓采用如下方程进行：

其中，u

应用震源归一化互相关成像条件，对正向延拓的震源波场和逆向延拓的检波点波场进行零延迟互相关，得到单炮的成像结果；

将每一炮的偏移剖面进行叠加，得到逆时偏移最终的成像剖面。

在第二方面，本说明书一个或多个实施例提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的方法。

在第四方面，本说明书实施例提供一种非易失性计算机存储介质存储有计算机可执行指令，当计算机读取存储介质中的计算机可执行指令后，该指令使得一个或多个处理器执行如第一方面所述的方法。

本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过输入三维速度场，各向异性参数模型，同时预先设置正演模拟的参数，正演模拟后得到炮记录、边界波场和正向延拓的震源波场；输入正演模拟得到的炮记录和边界波场，进行逆时延拓，得到逆向延拓的检波点波场；应用震源归一化互相关成像条件，对正向延拓的震源波场和逆向延拓的检波点波场进行零延迟互相关，得到单炮的成像结果；将每一炮的偏移剖面进行叠加，得到逆时偏移最终的成像剖面。从而实现使用纯qP波方程实现三维的逆时偏移成像，相较于声学近似下的耦合拟声波方程具有较高的稳定性，能够解决波场中“横波伪影”的干扰，提高了偏移成像的分辨率，在成像剖面上能够识别更干净，完整的深层构造。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例流程框图；

图2为本发明的一个实施例的正交各向异性介质耦合拟声波方程正演模拟的0.3s时的波场；

图3为本发明的一个实施例的正交各向异性介质纯qP波方程正演模拟的0.3s时的波场；

图4为本发明的一个实施例的三维SEG/EAGE salt速度模型；

图5为本发明的一个实施例的三维各向异性参数ε

图6为本发明的一个实施例的三维各向异性参数ε

图7为本发明的一个实施例的炮记录；

图8为本发明的一个实施例的三维各向同性介质逆时偏移成像结果；

图9为本发明的一个实施例的三维VTI介质逆时偏移成像结果；

图10为本发明的一个实施例的三维ORT介质逆时偏移成像结果；

图11为本说明书实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本说明书实施例提供一种三维ORT介质中纯qP波逆时偏移成像方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种三维ORT介质中纯qP波逆时偏移成像方法的流程示意图。

图1中的流程可以包括以下步骤：

S1：输入三维速度场，各向异性参数模型，同时预先设置正演模拟的参数，正演模拟后得到炮记录、边界波场和正向延拓的震源波场。

这里预先设置的正演模拟的参数包括但不限于观测系统和模型参数等，其中模型参数包括三维速度场的横向采样点N

这里的正演模拟应用的是正交各向介质纯qP波方程，方程如下所示：

其中，ρ是密度；V

S2，输入正演模拟得到的炮记录和边界波场，进行逆时延拓，得到逆向延拓的检波点波场。

检波点波场的逆向延拓同样基于波动方程，将检波点接收到的地震信号从记录的最大时刻开始，按时间逆向进行波场延拓。逆时延拓是一个求解波动方程的边值问题，以下给出该边值问题的表述：

其中，u

S3，应用震源归一化互相关成像条件，对正向延拓的震源波场和逆向延拓的检波点波场进行零延迟互相关，得到单炮的成像结果。

互相关成像条件是目前应用最为广泛的一种成像条件，具有较好的稳定性和较高的精度，其表达式为：

其中，I(x,y,z)是成像剖面；u

这种成像条件利用震源波场的照明度进行归一化互相关，不仅可以去除部分的低频噪音，也减轻了震源强度对于成像剖面的影响，使其偏移剖面的振幅值具有与反射系数相同的量纲，更接近于真实的反射系数。

S4，将每一炮的偏移剖面进行叠加，得到逆时偏移最终的成像剖面；单炮的成像剖面难以分辨完整的，清晰的构造信息，因此需要叠加每一炮的成像剖面，进而得到完整的构造信息。

通过输入三维速度场，各向异性参数模型，同时预先设置正演模拟的参数，正演模拟后得到炮记录、边界波场和正向延拓的震源波场；输入正演模拟得到的炮记录和边界波场，进行逆时延拓，得到逆向延拓的检波点波场；应用震源归一化互相关成像条件，对正向延拓的震源波场和逆向延拓的检波点波场进行零延迟互相关，得到单炮的成像结果；将每一炮的偏移剖面进行叠加，得到逆时偏移最终的成像剖面。从而实现使用纯qP波方程实现三维的逆时偏移成像，相较于声学近似下的耦合拟声波方程具有较高的稳定性，能够解决波场中“横波伪影”的干扰，提高了偏移成像的分辨率，在成像剖面上能够识别更干净，完整的深层构造。

为了更具体地说明本发明的方法，以3维SEG/EAGE salt模型为例说明本发明的方法。

输入三维速度场(如图4所示)、和各向异性参数模型(如图5和图6所示)，并设置正演模拟的参数。观测系统分布为：在10m深度位置处以200米间隔横纵方向共均匀分布256炮，每炮在横纵方向都是338个检波点接收，检波点间隔为10米。模型参数如下：速度场的横向采样点为338以及纵向采样点为338，深度方向采样点为200，空间采样间隔为10米，时间采样间隔为1毫秒，时间采样点数为2500个，主频为15赫兹，正演模拟后得到的炮记录(单炮记录)如图7所示；然后将该炮记录作为输入进行逆时反传，得到检波点波场，与正传的震源波场应用震源归一化互相关成像条件进行互相关，得到单炮的成像剖面，最后将每一炮的剖面进行叠加，得到逆时偏移的最终成像结果(如图10所示)。

从成像结果上看，各向同性声波方程(Isotropic，ISO)的逆时偏移结果(如图8所示)在盐丘构造的上部成像比较模糊且具有低频噪音，在1.5km以下的构造无法精确的成像，有些构造的成像不明显；VTI介质(transversely isotropy with a verticalsymmetry axis，VTI)纯qP方程的逆时偏移结果(如图9所示)比声波方程逆时偏移的成像效果要好一点，但深层的构造信息仍然有缺失；而本发明的方法实现的逆时偏移(如图10所示)压制了成像噪音，对构造的成像更加干净和清晰，提高了成像分辨率。因此，本发明方法相对于现有技术方法，在提高计算效率的同时保证了方程精度，提高了三维逆时偏移的成像质量，对于三维勘探工区的成像具有重要意义。

在第二方面，如图11所示，图11为本说明书实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。