[发明专利]一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法

权利要求书

1.一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，包括如下步骤：

S1、输入炮集槽波地震记录，对三分量槽波地震记录进行预处理，完成振幅恢复、振幅平衡与滤波处理；

S2、对槽波地震信号进行包络计算，将波形序列改变成能量序列，使包络后地震波频率远远低于原始记录中主要能量的频率；

S3、在所获取的槽波地震记录中提取子波，进行子波反褶积运算，压缩槽波，并使其变换为有正有负的波形；

S4、建立槽波的速度模型；

S5、运用波前快速推进法计算旅行时和射线路径；

S6、对槽波数据进行叠前克希霍夫偏移成像。

2.根据权利要求1所述的一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：所述步骤S2中，采用Z分量记录进行数据处理和断层定位。

3.根据权利要求1所述的一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：所述步骤S1中，滤波处理的目的是滤除直达槽波，压制高能量的直达波干扰，提高后续槽波深度偏移成像的效果。

4.根据权利要求1所述的一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：上述技术方案中，所述步骤S2中，进行包络计算的目的是消除槽波频散特征所引起的波列不稳定性及叠加后的相消干涉结果，包络计算方法如下：

若x(t)为实际地震道信号，构造一个复信号c(t)

c(t)＝x(t)+iy(t)

则信号的包络：

式中y(t)为实信号x(t)的希尔伯特变换：

5.根据权利要求1所述的一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：所述步骤S3中，采用同态法提取子波，提取方法为：

设一道地震记录为x(t)，对其进行傅里叶变换，并取对数，然后进行傅里叶反变换，得：

x′(t)＝IFT[ln′X(ω)]

x_i′(t)具有非常重要的性质：x_i′(t)的任一段记录，由于子波序列的复赛谱近似不变，而反射系数序列的复赛谱是随机变化的，所以在时间域内对其进行线性滤波，可得到近似子波的时间域时间序列：

w(t)＝L[x′(t)]

其中，L[·]表示线性滤波器，其滤波目的是保留子波，由此可以获得子波

lnW′(ω)＝FT[w′(t)]

最后，通过傅里叶逆变换，得到估计的地震子波：

w(t)＝IFT(ln(W′(ω))。

6.根据权利要求1所述的一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：所述步骤S3中，子波整形反褶积的过程如下：

设x(k)为要整形的槽波地震道，设计一个整形算子m(k)作用于x(k)，

z(k)＝m(k)*x(k)

可得整形反褶积的结果z(k)；

上式中“*”表示反褶积。

7.根据权利要求1所述的一种基于克希霍夫积分解的地震槽波深度偏移的成像方法，其特征在于：所述步骤S6中，叠前克希霍夫偏移的基本公式是：

其中，表示权因子，即在积分过程中，各道观测值对最终各成像点幅值的贡献比例，U(x,y,z,t)表示空间中任一P(x_P,y_P,z_P)点处的波场函数，S表示积分曲面，因子可以通过射线追踪计算来获得；

实现叠前克希霍夫偏移成像的算法主要步骤是：

Q1，将地下介质网格化，地下每个网格看作一个绕射点，即成像点；

Q2，基于步骤S4建立的槽波速度模型，通过波前快速推进法计算地下网格剖分绕射点的时间场，得到绕射点到炮点以及绕射点到检波点的时间；

Q3，根据Q2中计算得到的绕射点的时间场，计算得到炮点到绕射点的最短时间路径以及绕射点到检波点的最短时间路径，根据路径信息可以得到克希霍夫偏移算法中的振幅权值；

Q4，循环计算地下所有绕射点的时间场，得到所有绕射点到炮点和检波点的时间和传播路径，保存时间和路径信息；

Q5，根据绕射点的时间场得到绕射点的绕射时距曲线以及射线路径，用克希霍夫积分偏移公式成像，叠加得到成像点的能量；

Q6，循环计算完成地下介质所有绕射点的成像，得到叠前克希霍夫深度偏移成像结果。