[发明专利]地下介质成像方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及人工地震勘探技术，尤其涉及一种地下介质成像方法和装置。

背景技术

在地震勘探中，为了直观地观察到地下介质，确定油气储层信息，需要采取人工地震勘探的方法，通过人工产生的地震波对地下介质进行成像。具体方法为：在炮点埋设炸药或其它震源激发，从而人工产生地震波；在地表设置用于接收地震数据的检波点，该地震数据为炮点激发后经地层反射到地表的地震波信息，例如，炮点激发后经地层反射到地表的地震波的振幅等信息，该地震数据能够反映从炮点到检波点的地下介质的信息，根据接收到的地震数据对地下介质进行成像。

目前，在获得地震波信息后，通过单程波方法的有限差分计算对地下介质进行成像。在单程波方法的有限差分计算方法中，对差分算子进行有限阶数的近似，采用近似的差分算子分别对纵线方向与测线方向的地震数据进行差分。对差分算子进行有限阶数的近似的常用方法是，对差分算子进行二阶近似或四阶近似，例如，有限差分法的二阶近似的差分算子为：有限差分法的四阶近似的差分算子为：其中Δx为差分方向的间距。

采用上述有限差分法，是对差分算子的有限精度的近似，因此在成像计算过程中如果延拓步长过大容易会产生频散。为了避免频散对于成像的不良影响，则必须限制延拓步长的大小，因此降低了对于单程波波动方程的计算速度，降低了地下介质成像的速度。

发明内容

本发明实施例提供一种地下介质成像方法，用以解决现有技术中的缺陷，提高地下介质成像的速度。

本发明实施例还提供一种地下介质成像装置，用以解决现有技术中的缺陷，提高地下介质成像的速度。

本发明实施例提供了一种地下介质成像方法，包括：

在炮点激发人工地震，获取炮点和检波点的地震数据；

分解标量波动方程的旁轴近似解，获得透镜项和绕射项；

拆分所述绕射项，获得纵线方向绕射项和测线方向绕射项；

根据所述炮点和检波点的地震数据，采用谱微分矩阵差分法分别对所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项进行延拓求解，分别获得所述炮点和检波点的指定地下深度层的波场；

根据所述炮点和检波点的指定地下深度层的波场进行褶积计算，获得所述指定地下深度层的地下介质的像。

如上所述的地下介质成像方法，其中，所述根据所述炮点和检波点的地震数据，采用谱微分矩阵差分法分别对所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项进行延拓求解，分别获得所述炮点和检波点的指定地下深度层的波场包括：

在所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项中代入所述炮点和检波点的地震数据；

采用谱微分矩阵差分法分别求解所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项，获得中间地下深度层的纵线方向和测线方向的波场；

判断所述中间地下深度层是否等于指定地下深度层；

如果是，结束所述延拓求解的计算流程；

否则，在所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项中分别代入所述中间地下深度层的纵线方向和测线方向的波场，返回执行所述采用谱微分矩阵差分法分别求解所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项的步骤。

如上所述的地下介质成像方法，其中，所述采用谱微分矩阵差分法分别求解所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项包括：

根据差分算法分别求解所述纵线方向绕射项和测线方向绕射项，其中，所述差分算法的差分算子为谱微分矩阵。

如上所述的地下介质成像方法，其中，所述谱微分矩阵中的每一项为：