[发明专利]一种地震叠前偏移成像方法

权利要求书

1.一种地震叠前偏移成像方法，包括以下步骤：

1）通过扫描地震记录得到观测系统信息和数据特征，计算得到偏移初始参数：

①扫描所需偏移的全部地震记录，提取出观测系统信息、采样信息和有效频带范围；

②由观测系统信息中的炮间距，检波器间距，结合计算效率和成像精度的综合考虑，计算出偏移孔径；

③针对单炮数据偏移计算，扫描该炮数据偏移孔径内的速度模型，得到速度模型的最大速度、最小速度和平均速度，并结合地震记录的有效频带，计算出每个高斯束的初始宽度和高斯束中心位置；

④依据偏移孔径、最大偏移距和速度模型的规模，估算出最大旅行时和射线的出射角范围；

⑤由检波器和炮点位置处的地层速度、地震记录的有效频带范围、高斯束的初始宽度和出射角范围，计算出高斯束中心射线的个数，以及每条射线的出射角度，并依据估算出的最大旅行时和地震记录的采样间隔，计算出高斯束中心射线的采样间隔；

⑥依据高斯束的初始宽度，计算出高斯窗大小，并以每个高斯束中心位置为中心点，对高斯窗中的地震记录做高斯窗函数衰减并做倾斜叠加，将地震记录由(offset,t)域转换到（p,tau）域；

其中offset是偏移距，t是时间，p是射线参数，每一个p对应每一条射线的出射角度，tau的实部对应的是中心射线沿射线中心坐标系经过的走时，tau的虚部是沿射线中心坐标系垂向方向的距离；

2）从炮点位置发射高斯束中心射线，并计算其射线附近区域内的走时和振幅加权因子：

①以炮点位置为高斯束中心点，按照步骤1）中的步骤⑤计算出的射线角度射出N条射线，将偏移孔径内的计算区域划分成各个粗网格；

②对所有射线进行计算，从每条射线的出射点开始按时间步进的方式递归地计算出射线的有效振幅区域内的各个点的走时和垂向距离，并由垂向距离计算得到振幅加权因子；

3）从检波点波场的各个高斯束中心位置发射射线，并计算其射线附近区域内的走时和振幅加权因子：

①以步骤1）中的步骤③计算出来的各个高斯束中心位置为中心，按照步骤1）中的步骤⑤计算出的射线角度分别射出N条射线，将偏移孔径内的计算区域划分成各个粗网格，按照步骤2）中的步骤②，从每条射线的出射点开始按时间步进的方式递归地计算出射线的有效振幅区域内的各个点的走时和垂向距离，并由垂向距离计算得到振幅加权因子；

②将偏移孔径内的各个点，以各个高斯束中心位置为出射点的各个射线的走时，与以炮点位置为出射点的各个射线的走时相加；以各个高斯束中心位置为出射点的各个射线的振幅加权因子，与以炮点位置为出射点的各个射线的振幅加权因子相乘，即得到该点对应的不同高斯束中心，不同角度的高斯束的走时和振幅加权因子；

4)利用炮点处的高斯束和检波点位置的高斯束到地下某点处的走时和振幅加权因子，将地震记录按走时信息和振幅加权因子信息归位到该位置处：

①将步骤3）的步骤②计算得到的走时和振幅加权因子，取相应的高斯束中心处的（p,tau）域的地震记录，按照射线出射角度、走时和振幅加权因子，归位至该点处；

②将所有的高斯束中心、所有角度的高斯束对偏移孔径内地下各点的贡献叠加，即得到单炮偏移结果；

5）对每一个炮地震记录均重复步骤1）至步骤4），得到所有炮的偏移结果，并按照相应的位置叠加，即得到该炮集的偏移叠加结果，再滤除波场路经上的假象，得到最终偏移结果。

2.如权利要求1所述的一种地震叠前偏移成像方法，其特征在于：所述步骤2）的步骤②中，在计算走时和垂向距离时，对计算偏移区域的笛卡尔坐标系中各网格点对应射线路经中垂向距离最近的点的搜索，采用圆球分段递归方式搜索，先将射线路经划分成多个不同半径的区段，再找到垂向距离最近的点存在的区段，在该区段中搜索出垂向距离最近的点，并得到笛卡尔坐标系中该网格点对应这条射线的走时和垂向距离。

3.如权利要求1所述的一种地震叠前偏移成像方法，其特征在于：其中步骤2）的步骤②和步骤3）的步骤①中，所述有效振幅区域是指大于中心射线处能量的1%的区域。

4.如权利要求2所述的一种地震叠前偏移成像方法，其特征在于：其中步骤2）的步骤②和步骤3）的步骤①中，所述有效振幅区域是指大于中心射线处能量的1%的区域。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种地震叠前偏移成像方法，其特征在于：其中步骤5）中，滤除波场路经上的假象是指对偏移叠加结果进行拉普拉斯滤波，去除波场路径上的低频假象。