[发明专利]弹性波波场分离方法、装置、存储介质及设备

说明书

本发明提供了一种弹性波波场分离方法、装置、存储介质及设备。该方法包括：在避免横波奇异性的情况下，通过求解Kelvin‑Christoffel方程获得地震波型的偏振向量；利用模拟退火法优化地震波型的偏振向量；利用优化后的地震波型的偏振向量对地震波矢量波场进行弹性波波场分离。本发明能够提高波场分离精度和效率。

技术领域

本发明涉及地震勘探数据处理技术领域，尤其涉及一种弹性波波场分离方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

地震勘探在能源矿产勘探中得到广泛认可，特别地，多波地震勘探因其具有携带丰富地下信息等特点而得到很大发展。然而，多波地震数据中不同波之间相互干扰，降低了成像分辨率，从而严重影响了地质解释结果的准确性。为了提高成像分辨率，常需要合理地进行矢量波场分离。

基于偏振特性对矢量波场分离时，不可避免的问题是如何在保证计算效率的前提下，让波场更准确地投影到相应的偏振方向上(波场分离在波数域被称为投影，而在空间域被称为空间滤波)。因为S波奇异性的存在，在特定传播方向上，三维TTI介质中的SH波和quasi-SV波是不可分的，因为不可能通过求解Kelvin-Christoffel方程得到两种波型的偏振向量。Yan和Sava(Yan,J.,and P.Sava,2011,Improving the efficiency of elasticwave-mode separation for heterogeneous tilted transverse isotropic media:Geophysics,76,T65-T78,doi:10.1190/1.3581360.2011)在波数域利用常规二项式窗函数和Gauss窗函数截断逼近拟微分算子，并在空间域利用IDW算法去插值偏振向量的各向异性部分，以降低波场分离的计算量，提高波场分离的效率与精度。而且，其算法可以适应强各向异性的情况。

具体来讲，可以通过对矢量波场分离算子进行优化来提高分离效果。对分离算子进行优化的方法可分为窗函数优化算法和直接优化算法。窗函数优化方法是通过选择合适的窗函数去截断伪普法算子，从而得到优化的分离算子。直接优化算法则是，利用最小二乘法、Remez算法等优化方法直接求得使分离算子在波数域的误差曲线尽可能满足需求的差分系数。该类方法使分离算子的设计简化成优化分离算子的问题，给定谱覆盖范围，用优化方法搜索使误差尽可能小的分系数。

发明内容

本发明提供一种弹性波波场分离方法、装置、存储介质及设备，以提高波场分离的精度和效率。

本发明实施例提供一种弹性波波场分离方法，包括：在避免横波奇异性的情况下，通过求解Kelvin-Christoffel方程获得地震波型的偏振向量；利用模拟退火法优化地震波型的偏振向量；利用优化后的地震波型的偏振向量对地震波矢量波场进行弹性波波场分离。

一个实施例中，地震波型包括quasi-P波、quasi-SV波及SH波，在避免横波奇异性的情况下，通过求解Kelvin-Christoffel方程获得地震波型的偏振向量，包括：求解三维各向异性介质的Kelvin-Christoffel方程得到quasi-P波的归一化偏振向量；基于quasi-P波、SH波及quasi-SV波的偏振向量正交关系，利用quasi-P波的归一化偏振向量和地震波矢量波场的传播方向计算得到SH波的偏振向量，利用quasi-P波的归一化偏振向量和SH波的偏振向量计算得到quasi-SV波的偏振向量。