[发明专利]一种地震相干层析成像方法

摘要

本发明公开了一种地震相干层析成像方法，属于地震勘探技术领域，所述方法包括利用基于时窗包络相干性的动态时间规整方法，获取地震炮道集中的同相轴相干时差；根据获取到的同相轴相干时差，结合射线路径差的非线性层析迭代方法，获取慢度场；对获取到的慢度场求倒数，生成速度场。本发明利用反射波的走时信息实现深层速度场的估计，结合高精度的相干时差获取方法，获得高精度的速度场。

主权项

1.一种地震相干层析成像方法，其特征在于，包括：利用基于时窗包络相干性的动态时间规整方法，获取地震炮道集中的同相轴相干时差；根据获取到的地震炮道集中的同相轴相干时差，结合射线路径差的非线性层析迭代方法，获取慢度场；对获取到的慢度场求倒数，生成速度场；所述利用基于时窗包络相干性的动态时间规整方法，获取地震炮道集中的同相轴相干时差，包括：在第is个地震炮集中，第ig个检波器和其相邻的检波器的地震记录分别为d_is,ig(it)和d_is,ig+1(it)；其中，it为时间采样点号，it取整数，it范围为1≤it≤lt，lt为地震道总的时间采样点；之后，进行Hilbert变换，得到，其中，d_h1和d_h2分别为d_is,ig和d_is,ig+1的Hilbert变换结果，iτ为计算过程中的临时变量，Lh为Hilbert算子长度，h为Hilbert算子，h为：包络信号e₁(it)和e₂(it)分别为：为了弱化振幅因素对相干时差提取的影响，对包络信号e₁(it)和e₂(it)进行如下处理，e₁'(it)＝e₁(it)/ae₂'(it)＝e₂(it)/b其中，e₁'(it)和e₂'(it)为e₁(it)和e₂(it)处理后的结果，a和b分别为e₁(it)和e₂(it)时间序列上的振幅绝对值的最大值；计算e₁'(it)和e₂'(it)在局部时间窗范围内的对齐误差D(it1,it2)，其中，it1和it2分别为e₁'(it)和e₂'(it)在计算过程中的时间采样点号，it1和it2为整数，取值范围为1≤it1≤lt，1≤it2≤lt；Lw为计算对齐误差时的半时窗长度；利用动态时间规整方法中的二阶对称公式，计算递归累积误差和A(it1,it2)，A(it1,it2)＝D(it1,it2)+g其中，第一个地震道的it1时刻与第二个地震道的it2时刻的相干时差为Δt(it1)，Δt_is,ig(it1)＝(it2‑it1)*dt其中，dt为地震道采样时间间隔；在每一行上搜索相干性最高的元素时需要遵循以下条件：①当某行上存在多个最小值时，取最靠近对角线的元素；②相邻两个时间点的相干时差需满足：it1*dt+Δt_is,ig(it1)≤(it1+1)*dt+Δt_is,ig(it1+1)；在同一炮集中，将上述方法应用于每一组相邻地震道，即可获得每一个地震道的相干时差；另外，在后续的层析成像步骤中，应用的相干时差通常是某一地震同相轴的相干时差；因此，需要沿同相轴提取相干时差；在第is个炮集中的第ig个地震道上给定一个同相轴的种子点it3，其对应的相干时差为Δt_is,ig(it3)，那么其临近的下一地震道ig+1的同相轴点it4为，it4＝it3+Δt_is,ig(it3)/dt这一地震道的同相轴点处的相干时差为Δt_is,ig+1(it4)；同样地，可以用相同的方式追踪下一道的同相轴点；在该炮集中的所有地震道上进行追踪，即可获得该同相轴对应的所有相干时差。