[发明专利]基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法

权利要求书

1.一种基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：基于地震数据，提取角度依赖的子波或者人为给定角度依赖的时间域地震子波；

其是由于正演模拟是在频率域进行的；所以，需要对各个角度依赖的地震子波实行傅里叶变换，以获得地震子波的频谱，同时，也能够确定各个角度地震子波的频带范围；

第二步：利用巴克斯等效平均的方法，对声波测井数据和密度测井数据进行深度间隔采样，并进行尺度粗化，以获得在地震尺度下的测井数据；

第三步：计算背景模型对应的格林函数；

第四步：某一频率和角度下的背景波场是对应角度和对应频率的格林函数和地震子波频谱的乘积；

第五步：根据地震尺度的测井数据和光滑的背景模型求解速度和密度对比函数；

第六步：在对应角度和对应频率下，根据速度和密度对比函数和背景波场，利用预条件最小二乘法一次计算，便得到包括所有传播效应的全波场，根据散射理论，用全波场减去背景波场得到散射波场；

第七步：遍历角度和频带范围内所有的角度和频率，计算得到频率域的叠前地震记录；并通过傅里叶反变换得到时间域的叠前地震记录。

2.根据权利要求1所述的基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法，其特征在于，所述第二步中，深度采样间隔通常为：3-5m。

3.根据权利要求1所述的基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法，其特征在于，所述第三步中，背景波场是地震子波在背景模型中传播得到的波场，背景模型通常只反映地震记录的走时信息；对地震尺度的测井数据进行滑动平均滤波或者其他低通滤波方法进行滤波，得到非常光滑的背景速度和密度模型，并在某一频率和角度下，利用WKBJ法计算背景模型对应的格林函数。

4.根据权利要求1所述的基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法，其特征在于，所述第六步中，散射波场为所需要的频率域叠前地震波场；并在层状介质假设下，基于散射理论，全波场是背景波场和散射波场之和，且地震波场和地下地层介质的弹性参数之间，具有非常强烈的非线性关系，如下公式：

P＝P⁰+P^sct＝P⁰+∫GχP dz (1)

其中，分别是入射波场和全波场；P^sct＝∫GχP dz是散射积分方程，它表征了在散射区域，散射波场和介质对比函数之间的关系，

这个关系能够具体表示成如下的体积分形式：

其中，z代表了水平层状介质的深度，χ₁和χ₂是密度对比函数χ_ρ和纵波柔量对比函数χ_κ的线性组合，它们是真实密度和背景密度的差异和背景密度的比值，其表达式具有如下的形式：

ρ_s和分别是地下介质的真实密度和真实纵波柔量；

(2)式中的和是在WKBJ法近似下，光滑背景介质对应的格林函数，他们分别代表了子波在背景介质中的脉冲响应。

5.根据权利要求1或4所述的基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法，其特征在于，所述第一步中的正演模拟，其是背景密度和背景纵波柔量模型，通常是针对真实密度和真实纵波柔量，并采用滑动平均滤波或者其他低通滤波的方式得到。

6.根据权利要求1或4所述的基于散射理论预条件最小二乘法叠前地震AVO记录合成方法，其特征在于，所述散射波场的公式为：P^sct＝P-P⁰，该散射波场就是频率域叠前地震记录；从计算得到所有频率和角度的散射波场之后，经过傅里叶反变换可以得到时间域叠前地震记录。