[发明专利]基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统

说明书

公开了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统。该方法包括：建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点处沿每一个方向出射的高斯束的走时、路径与地震波场；针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；根据炮点沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。本发明通过输入偏移结果和背景速度场，计算走时、路径和复值动力学射线追踪参数，高效简便地获取地震炮记录。

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统。

背景技术

反偏移将偏移结果和背景速度场作为输入，得到合成地震数据。在实际地震勘探应用中，一方面，反偏移可以为速度分析、噪声压制以及数据规则化等技术提供理论基础，另一方面，通过与互为共轭关系的偏移算子反复串联使用，反偏移可以为真振幅成像提供引擎。根据地震波传播算子的类型，目前反偏移可以分为三类：Kirchhoff反偏移，单程波动方程反偏移以及逆时反偏移。Kirchhoff反偏移是20世纪90年代以来发展起来的数值模拟方法，其通过等时线叠加得到偏移的输入数据。随后，孙建国(2002；2011)先后通过引入真振幅加权函数和消除振幅畸变因子，发展了真振幅Kirchhoff反偏移方法。第二类是基于单程波动方程的反偏移方法。Claerbout(1985)，Stoffa等(1990)和Popovici(1996)先后提出并发展了裂步双平方根反偏移算子；孙建国(2008)基于均匀介质实现了频率-波数域零炮检距反偏移方法，并将其应用推广到非均匀介质中；杨锴等(2008)发展了共炮检距域波动方程相移叠前时间反偏移/偏移算子以提高成像质量。基于双程波动方程的逆时反偏移算子被广泛地应用于最小二乘反演成像、数据规则化以及偏移速度分析等技术领域。需要指出的是，焦散和阴影区等因素导致Kirchhoff反偏移模拟地震波场的精度有限，而基于波动方程的反偏移算子虽然精度较高，但是计算效率较低。

Popov(1982)以及等(1983)将高斯束引入到地球物理领域，提出了求解波动方程高频渐进解的高斯束方法，并将其应用到地震波场的正演模拟中。20世纪90年代以来，国内学者也对高斯束正演模拟方法进行了不同程度的研究，将其应用到合成非均匀介质的正演记录以及三维正演模拟。然而，上述高斯束正演模拟方法需要地下界面信息、真实速度分布等作为输入，往往不够灵活。因此，有必要开发一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统，其能够通过计算复值动力学射线追踪参数，通过输入偏移结果和背景速度场，高效简便地获取地震炮记录。

根据本发明的一方面，提出了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法。所述方法可以包括：建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点x_s处沿每一个方向p^s出射的高斯束的走时、路径与地震波场；针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向p^r出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；根据炮点x_s沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点x_r处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。

优选地，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：