[发明专利]基于共散射角道集的散射波分离方法

说明书

公开了一种基于共散射角道集的散射波分离方法，该方法包括：通过共散射角偏移将数据偏移到散射角域，生成共散射角道集；根据反射波和散射波在共散射角道集中的不同响应特征分离散射波和反射波。通过本发明的方法，能够在分离反射波的前提下，可以很好的保存散射波，从而提高了散射波的识别能力，进而增强了缝洞储层的分辨能力。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，更具体地，涉及地震资料处理范畴的地震偏移成像领域，涉及基于共散射角道集的散射波分离方法。

背景技术

地震散射波总是与小尺度的地质现象相关联，在碳酸盐岩储层中小尺度的缝洞是重要的油气储集空间，使用分离的散射波单独成像有利于这种储集体的识别和勘探。

散射波的研究存在诸多困难，首先散射波的传播不同于反射波，没有明确的方向，表现为较强的发散性，因此，散射波具有以下两个特点，一个是不利于识别，没有明确的同相轴；另一个就是能量不集中，往往被其他强能量的波(如反射波、面波)所压制。因此，国外有学者提出应该将散射波从反射波中分离出来，单独成像研究。

散射波成像包含的范围很广，目前的研究仅仅着眼于规律性较强的绕射波分离成像。传统的绕射波场分离只是在叠后剖面上分离“串珠状”反射，精度和准度受到很大制约。Landa等人于1998年提出了D-section的概念，提出用绕射波来检测局部非均质性。Vermeulen等人于2006提出通过相干异常的方法来分离断点的绕射波。与此同时，Taner等人提出在平面波震源下绕射波场与平面波场的差别，并主张用Radon变换分离绕射波。Landa等人于2008年正式提出了倾角域绕射波场分离的概念。在此基础上白英哲等人又做了大量的研究工作，推导了不同维数下绕射波与反射波的倾角域响应，将倾角域成像推广到三维，并提出了反射波广义Radon谱的概念。在此同时Klokov等人提出了一套新的类Radon变换的倾角域绕射波场分离方法，并开始了对断棱绕射的讨论。总体来说，国内外对于散射波分离成像的研究还很不完善，不论是理论还是应用都有较多的研究空间。

发明内容

本发明提出一种共散射角偏移技术，通过该技术生成共散射角道集，根据反射波和散射波在该道集中的不同响应特征实现散射波和反射波的分离。

根据本发明的一个方面，提供一种基于共散射角道集的散射波分离方法，该方法包括：

通过共散射角偏移将数据偏移到散射角域，生成共散射角道集；

根据反射波和散射波在共散射角道集中的不同响应特征分离散射波和反射波。

进一步地，通过以下公式生成共散射角道集：

其中，G表示共散射角道集，是散射入射角，是散射反射角，是空间坐标，θ_s和φ_s分别为散射入射角和散射入射方位角，θ_r和φ_r分别为散射反射角和散射反射方位角，t是时间，t_max是最大传播时间，S_min和S_max最小和最大炮号，σ是小的实数。

进一步地，通过波动方程形成波场传播系统，计算正传波场和反传波场：

其中，P_D是正传波场，P_U是反传波场，S是震源函数，D是观测数据，c是传播速度，z是成像深度。

进一步地，根据正传波场和反传波场求取正传波场和反传波场的坡印廷矢量，

其中，和是正传波场和反传波场的坡印廷矢量。

可选地，通过傅里叶变换法求取正传波场和反传波场的波数，傅里叶变换为：