[发明专利]一种基于起伏海底电缆数据的矢量波逆时偏移系统及方法

权利要求书

1.一种基于起伏海底电缆数据的矢量波逆时偏移方法，其特征在于：采用一种基于起伏海底电缆数据的矢量波逆时偏移系统，该系统包括输入模块、网格生成模块、坐标变换模块、波场正向延拓模块、正向波场分离模块、波场反向延拓模块、反向波场分离模块、坐标反变换模块、互相关成像模块和输出模块；

输入模块，被配置为用于输入上覆液相弹性介质偏移纵波速度场、偏移横波速度场、偏移密度场、海底电缆地震数据；

网格生成模块，被配置为用于根据起伏海底界面高程进行曲网格剖分；

坐标变换模块，被配置为将偏移纵波速度场、偏移横波速度场、偏移密度场变换到曲网格坐标系下；

波场正向延拓模块，被配置为用于计算地震波在上覆液相弹性介质中正向传播的震源波场；

正向波场分离模块，被配置为用于计算曲网格坐标系下的纵横震源波场分离；

波场反向延拓模块，被配置为用于计算地震波在上覆液相弹性介质中逆时传播的检波器波场；

反向波场分离模块，被配置为用于计算曲网格坐标系下的纵横检波器波场分离；

坐标反变换模块，被配置为用于将震源波场和检波器波场反变换到笛卡尔坐标系下；

互相关成像模块，被配置为用于应用矢量互相关成像条件进行成像；

输出模块，被配置为用于输出弹性矢量波成像结果；

该方法具体包括以下步骤：

步骤1：通过输入模块，输入上覆液相弹性介质偏移纵波速度场、偏移横波速度场、偏移密度场、海底电缆地震数据以及起伏海底界面高程；

步骤2：通过网格生成模块，根据起伏海底界面高程进行曲网格剖分；

步骤3：通过坐标变换模块，将偏移纵波速度场、偏移横波速度场、偏移密度场变换到曲网格坐标系下；

其中，x和z分别表示笛卡尔坐标系下的水平坐标和垂直坐标；ξ和η分别表示曲网格坐标系下的水平坐标和垂直坐标；

步骤4：通过波场正向延拓模块，计算地震波在上覆液相弹性介质中正向传播的震源波场；

步骤5：通过正向波场分离模块，采用曲网格坐标系下的混合方程、P波方程和S波方程进行纵横震源波场分离；

步骤6：通过波场反向延拓模块，计算地震波在上覆液相弹性介质中逆时传播的检波器波场；

步骤7：通过反向波场分离模块，采用曲网格坐标系下的混合方程、P波方程和S波方程进行纵横检波器波场分离；

步骤8：通过坐标反变换模块，将震源波场和检波器波场反变换到笛卡尔坐标系下；

步骤9：通过互相关成像模块，应用八分量矢量互相关成像条件进行成像；

八分量矢量互相关成像条件如式(66)所示：

其中，I_{pp_x}、I_{ps_x}、I_{sp_x}、I_{ss_x}分别表示x分量的PP成像、PS成像、SP成像和SS成像结果；I_{pp_z}、I_{ps_z}、I_{sp_z}、I_{ss_z}分别表示z分量的PP成像、PS成像、SP成像和SS成像结果；

步骤10：通过输出模块，输出弹性矢量波成像结果。

2.根据权利要求1所述的基于起伏海底电缆数据的矢量波逆时偏移方法，其特征在于：

在步骤4中，地震波在流体中传播的波场由下式计算得到：

其中，和分别表示x分量和z分量的正向传播的震源速度场；P^S是正向传播的震源声波压力场；t为时间；ρ表示密度；λ和μ表示拉梅常数，f表示震源项；

地震波在固体中传播的波场由下式计算得到：

其中，表示正应力，表示切应力；

地震波在起伏海底界面中穿过时采用下式所示的边界条件将声-弹介质中的波动方程结合在一起：