[发明专利]基于上下行波场分解的逆时偏移方法及系统

说明书

本发明提出了一种基于上下行波场分解的逆时偏移方法及系统，该方法包括：构建震源与地震记录的解析波场；对解析波场进行波场的正向与反向延拓；在成像网格沿深度方向对每个传播时刻的波场进行希尔伯特变换，得到变换后的变换波场；由原始波场与所述变换波场求解上下行波场；选择特定方向的波场利用互相关成像条件进行成像。基于上下行波分解的逆时偏移方法能有效压制逆时偏移中的低频噪音，提高成像剖面精度；同时具有较好的子波保幅性，这也为后续保真处理提供了技术保证。

技术领域

本发明属于地震资料叠前深度偏移成像技术领域，具体地涉及基于上下行波场分解的逆时偏移方法及系统。

背景技术

随着复杂地区的勘探开发，获得正确的构造认识和油气有利圈闭对叠前偏移成像的精度要求越来越高。目前叠前深度偏移算法主要分为基于射线理论和波动方程两类，Kirchhoff偏移和单程波偏移就是两类方法的代表，具有计算稳定、计算效率高等优点，但是在面对复杂的地质构造时存在着算法上的不足，如多路径、倾角限制等问题。

逆时偏移通过求解双程波动方程，实现波场的正反向传播，能够精确地描述各类地震波的传播，且不受倾角的限制，是目前最精确的地震成像方法。由于逆时偏移在应用互相关成像条件进行成像时没有考虑波场的方向性，会造成成像结果中产生低波数高振幅的偏移噪音和偏移假象，降低了偏移剖面的成像精度。

实际工业生产中，主要解决方法是在叠后进行拉普拉斯滤波，但拉普拉斯滤波只能压制低波数、高振幅的偏移噪音，不能有效消除成像假象，同时会改变成像的振幅以及频率相位信息，不具有保幅性，不利于后续地震解释工作。

发明内容

复杂构造工区进行叠前逆时偏移成像时，针对全波场互相关成像条件中产生的低波数、高振幅的偏移噪音以及相干偏移假象问题，本发明介绍了一种基于炮检点上下行波场分解的逆时偏移算法，通过构建新的成像条件，利用特定方向波场进行互相关成像，在保证成像精度的同时能有效解决低频噪音和偏移假象问题，提高成像质量，对于推动高精度地震成像具有重要意义。

根据本发明的一个方面，提供一种基于上下行波场分解的逆时偏移方法，该方法包括：

构建震源与地震记录的解析波场；

对解析波场进行波场的正向与反向延拓；

在成像网格沿深度方向对每个传播时刻的波场进行希尔伯特变换，得到变换后的变换波场；

由原始波场与所述变换波场求解上下行波场；

选择特定方向的波场利用互相关成像条件进行成像。

进一步地，由震源与地震记录原始波场及其希尔伯特变换结果，构建解析波场：

式中，其中为解析波场，u为原始波场，u^h为u的希尔伯特变换结果。

进一步地，基于以下波动方程组实现对解析波场的正向与反向波场延拓：

式中，为震源或地震记录，为震源或地震记录的希尔伯特变换，为传播过程中原始波场及其希尔伯特变换波场，为地震波速度。

进一步地，对解析波场进行波场的正向与反向延拓，得到每个传播时刻的原始波场与沿时间方向做完希尔伯特变换后的变换波场。

进一步地，在波场传播的每个时刻，沿成像网格深度方向对u^h进行z方向的希尔伯特变换，得到每个传播时刻做完时间与深度希尔伯特变换后的变换波场：

式中，u^h为u的希尔伯特变换结果，H_tH_z(u(x,t))为时间方向与深度方向的希尔伯特变换波场。