[发明专利]地震偏移成像方法及装置

说明书

本发明提供了一种地震偏移成像方法及装置，包括：基于地震观测数据和待求解模拟数据建立波场残差目标函数；结合当前反射系数模型和波场残差目标函数确定当前波场残差值；基于时移成像条件的偏移方法对当前波场残差值进行偏移，得到目标函数梯度；基于目标函数梯度采用共轭梯度法确定更新后的反射系数模型；将更新后的反射系数模型作为当前反射系数模型进行更新迭代，直至达到预设迭代次数，得到目标反射系数模型，进而得到偏移成像结果。该方法采用了最小二乘算法，有效提高了地震偏移成像的精度，成像效果好，偏移成像过程中采用了时移成像条件，计算量小，提高了偏移成像的效率，缓解了传统的偏移成像效率低下，并且成像效果不佳的技术问题。

技术领域

本发明涉及地震勘探的技术领域，尤其是涉及一种地震偏移成像方法及装置。

背景技术

地震勘探方法是人类获取地下空间信息的重要手段，其中，地震偏移成像是地震数据处理中的关键步骤。偏移可以使反射波准确归位，绕射波收敛，从而直观地展现地下构造的真实形态。

目前传统的偏移成像技术普遍采用单点散射近似下的地震成像理论，其主要是基于震源波场与检波点波场的匹配分析，首先对震源波场和检波点波场分别进行正向和反向延拓，再应用合适的成像条件对反射面进行成像。合适的成像条件对于偏移速度分析和成像效果具有重要影响。空移成像条件是目前使用较广泛的一种成像条件，在成像条件中保留偏移距信息，实现波动方程偏移的角度域成像。但空移成像条件需要巨大的互相关计算量，计算效率较低，不利于实际数据的处理；并且传统的偏移成像容易产生噪声和偏移假象。

综上，传统的偏移成像效率低下，并且成像效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地震偏移成像方法及装置，以缓解传统的偏移成像效率低下，并且成像效果不佳的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种地震偏移成像方法，包括：

基于待处理区域的地震观测数据和待求解模拟数据建立波场残差目标函数；

结合当前反射系数模型和所述波场残差目标函数确定当前波场残差值，其中，所述当前反射系数模型用于确定所述待求解模拟数据；

基于时移成像条件的偏移方法对所述当前波场残差值进行偏移，以确定得到目标函数梯度；

基于所述目标函数梯度采用共轭梯度法确定更新后的反射系数模型；

将所述更新后的反射系数模型作为所述当前反射系数模型进行更新迭代，直至达到预设迭代次数，得到目标反射系数模型，进而得到偏移成像结果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，基于待处理区域的地震观测数据和待求解模拟数据建立波场残差目标函数包括：

获取所述待处理区域的地震观测数据和偏移速度体；

通过L2范数建立所述地震观测数据与所述待求解模拟数据之间的波场残差目标函数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，结合当前反射系数模型和所述波场残差目标函数确定当前波场残差值包括：

根据模拟数据计算算式d_mod＝Lm_k计算所述待求解模拟数据，其中，d_mod表示所述待求解模拟数据，L表示Born近似条件下依赖于速度信息的地震波场正演算子，m_k表示所述当前反射系数模型；

根据所述波场残差目标函数的计算算式计算所述当前波场残差值，其中，E(m_k)表示所述当前波场残差值，d_mod表示所述待求解模拟数据，d_obs表示所述地震观测数据。