[发明专利]一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法

说明书

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域，涉及地震勘探数据处理方法。具体地，涉及一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法。

背景技术

牟永光等人(地震数据处理方法[M].北京：石油工业出版社.2006.)介绍了P-SV转换波(本文简称转换波)现有的偏移成像方法。其中各向异性克希霍夫叠前时间偏移(Li X Y，Yuan J X.Converted-Wave Imaging in Inhomogeneous，Anisotropic Media-Part I-Parameter Estimation，Extended abstract of 63rd EAGE Conference，2001，p-109；Li X Y，Yuan J X.Converted-Wave Imaging in Inhomogeneous，Anisotropic Media-Part II-Prestack Migration.Extended abstract of 63rd EAGE Conference，2001，p-114)是目前主流的转换波成像方法。该技术利用转换波速度和各向异性参数计算地下散射点的时距曲面，将时距曲面上的所有样点相加就得到了该绕射点的偏移结果。然而该方法的不足之处在于不适合构造复杂和介质横向速度变化剧烈的区域成像，并且得到的只是时间域的地震剖面，不能直接反映地下构造深度。

与转换波偏移相比，对于纵波的偏移手段则较为众多。其中叠前逆时深度偏移因不受地下构造倾角和介质横向速度变化的限制，成为目前成像精度最高的偏移方法之一。通常的纵波叠前逆时深度偏移(何兵寿等，双程声波方程叠前逆时深度偏移的成像条件，石油地球物理勘探，2015，45(2)：237-243)大致分为两步：一是基于双程声波方程，以初始的震源函数为初始条件，利用纵波速度，实现炮点纵波波场的正向延拓，利用检波点接收的纵波波场作为边值条件，利用纵波速度，实现检波点纵波波场的逆时延拓；二是采用互相关的成 像条件，实现逆时偏移成像，流程图如图1所示。但该技术目前只是应用于处理纵波资料，还没有在转换波偏移成像中发挥作用。

发明内容

本发明借鉴处理纵波的叠前逆时深度偏移方法，提出一种转换波叠前逆时深度偏移方法，旨在能够摆脱地下构造倾角和介质横向速度变化的限制，提高成像精度，并且能够实现深度域成像，直接反映地下构造的位置。

根据本发明的一个方面，提供一种P-SV转换波叠前逆时深度偏移的方法，该方法包括以下步骤：分别进行炮点波场的正向延拓和检波点波场的逆时延拓；将炮点波场和检波点波场分别进行分解，形成上、下、左、右行波；将炮点波场和检波点波场中传播方向相反的波互相关成像；以及完成转换波逆时偏移成像。

进一步地，利用纵波速度实现炮点纵波波场的正向延拓；利用横波速度实现检波点转换波波场的逆时延拓。

进一步地，在交错网格空间中用纵波速度对声波方程(1)进行高阶有限差分法离散，进行炮点纵波波场的正向延拓和检波点转换波波场的逆时延拓：

其中K＝ρv²，ρ为密度，v为地震波传播速度，t为时间，x、z为直角坐标系的两个方向，p为位移，v_x、v_z分别为质点在x和z方向的振动速度。

炮点纵波波场正向延拓的差分格式为：

其中：v_p为纵波层速度，Δx、Δz分别为x和z方向的空间离散步长，Δt为时间离散步长，N为差分阶数的一半，i、j为空间离散点序号，n为时间离散点序号，为差分系数；

检波点转换波波场的逆时延拓差分格式：

其中：v_s为横波层速度。

进一步地，式(2)和式(3)的稳定性条件为：

实际偏移时，在满足式(4)的前提下，以给定的震源函数作为初始条件，利用式(2)实现炮点纵波波场的正向延拓，以给定的转换波记录作为边值条件，利用式(3)实现转换波波场的逆时延拓。

进一步地，在炮点纵波波场的正向延拓和检波点转换波波场的逆时延拓过程中求取炮点波场、检波点波场的坡印廷矢量，利用坡印廷矢量将炮点波场和检波点波场分别进行分解，形成上、下、左、右行波。

进一步地，一阶声波方程的坡印廷矢量p^y为: