[发明专利]用于形成地质结构的地震图像的方法、系统及非易失性计算机可读介质

说明书

提供了用于形成地质结构的地震图像的方法、系统及非易失性计算机可读介质。在获得地质结构的第一区域处的包括多个地震波轨迹的地震波数据之后，计算实际时间离散误差的预测时间离散误差，所述实际时间离散误差通过在如同地震波从地质结构的第一区域传播到第二区域一样计算地质结构的第二区域处的预测地震波数据时使用有限差分近似而产生。通过向以预测时间离散误差进行了补偿的地质结构的第一区域处的地震波数据应用有限差分近似来计算地质结构的第二区域处的校正预测地震波数据。使用校正预测地震波数据来生成地质结构的第二区域的地震图像，以使得实际时间离散误差被预测时间离散误差抵消。

相关申请的交叉引用

无

技术领域

本发明涉及地震数据，并且更具体地涉及用于形成地质结构的地震图像的方法、系统及非易失性计算机可读介质。

背景技术

对复杂地质结构的地震成像的研究当前专注于对基于双向波动方程的算法(例如，逆时偏移(RTM)和全波形反演(FWI))的开发。然而，波的传播已经主导对复杂地质结构的地震成像的计算时间/成本，并且波传播的准确度和效率对于这些算法的实际应用是关键的。一种常用于计算波场的方法是有限差分(FD)方法。

为了提高波传播计算的效率，常规的方式倾向于使用大的离散化采样率。然而，由于时间和空间导数的离散化而产生的数值离散可能在综合数据和偏移图像中引入若干数值误差，特别是在采样率大的时候。因此，对于有效且准确的波传播算法，减少数值离散已经变得重要。

空间中的FD离散可以通过长的模板方法或波谱法来改进。然而，通过一侧的时间推移步长来计算时间推移不能够简单地由波谱法实现，从而引入与时间传播成比例的误差，并且伴随波场的不同频率分量以不同速度传播的现象。例如，对于常规的二阶时间体系，似乎高频分量倾向于与所预期的相比更快地传播。这些时间离散误差可能使相位失真，并引入数据和图像的严重伪影，特别是对于长时间传播。对于地震成像，时间离散可能使得反射器错误定位，特别是对于高频且由长偏移数据成像的深反射器。尽管时间离散误差可以通过减少FD方法中所使用的时间步长来改进，但计算成本将急大增加。

发明内容

相应地，本发明的目的在于提供用于形成地质结构的地震图像的方法、系统及非易失性计算机可读介质，其可以减少和/或消除边际计算成本的FD时间离散。

为了实现上述目标，根据本发明的第一方面，有一种用于形成地质结构的地震图像的方法，所述方法包括：获得地质结构的第一区域处的地震波数据，所述地震波数据包括多个地震波轨迹；计算实际时间离散误差的预测时间离散误差，所述预测时间离散误差源于使用有限差分近似在如同以下情形计算所述地质结构的第二区域处的预测地震波数据：地震波从所述地质结构的第一区域传播至所述第二区域；在使用有限差分方法来计算地质结构的第二区域处的预测地震波数据之前，以预测时间离散误差对地质结构的第一区域处的地震波数据的每个地震波轨迹进行补偿；通过向以预测时间离散误差进行了补偿的地质结构的第一区域处的地震波数据应用有限差分近似来计算地质结构的第二区域处的校正预测地震波数据；以及使用校正预测地震波数据来生成地质结构的第二区域的地震图像，以使得实际时间离散误差被预测时间离散误差抵消。