[发明专利]一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法和系统

权利要求书

1.一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)输入偏移速度场、偏移Q模型、多次波发育的实际衰减炮记录及观测系统文件,建立观测系统；

(2)计算衰减补偿的多次波震源波场；

(3)计算衰减补偿的多次波检波点波场；

(4)多次波一次迭代成像结果；

(5)衰减多次波反偏移求得衰减多次波模拟数据；

(6)计算模拟衰减多次波模拟数据与实际衰减多次波记录之间的残差；

(7)残差衰减补偿多次波反传计算；

(8)求取梯度公式和迭代步长；

(9)更新衰减补偿的多次波成像结果；

(10)满足条件后，输出衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像结果；

在衰减介质中，

其中，和分别表示衰减、非衰减的n阶多次波记录，A_D和A_U分别为上行波和下行波的衰减算子；

步骤(2)中，A_D和A_U沿着多次波的震源正向传播路径和检波点逆时传播路径进行补偿，衰减补偿的多次波震源波场，由下式求得：

其中，x表示坐标，t表示时间，F为震源矩阵，表示衰减补偿的下行波延拓算子，表示衰减补偿的上行波延拓算子，为衰减补偿的n阶多次波震源正向延拓波场，L_n表示n阶多次波正向传播算子；

步骤(3)中，衰减补偿的多次波检波点波场由下式求得：

其中，为衰减补偿的n阶多次波检波点反向延拓波场，表示n阶多次波伴随算子，即反向传播算子；

衰减补偿的二阶多次波波场直至高阶多次波反传波场，

其中，T为记录时间；v为速度；τ为与品质因子有关的参数；▽²表示拉普拉斯算子；σ为稳定化算子；I(x)为多次波成像结果；x_r为检波点处的空间坐标；为衰减补偿的n阶多次波波场反传记录；

其中，为n阶多次波的合成地震记录，δd_n为记录残差。

2.如权利要求1所述的一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法，其特征在于，步骤(4)中，衰减补偿的多次波成像条件为：

3.如权利要求1所述的一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法，其特征在于，步骤(5)中，衰减补偿多次波最小二乘逆时偏移的第二步是利用线性正演计算模拟的衰减记录：

其中，为衰减的震源正传波场，F'(I)为新构造的震源矩阵，其中I为常规衰减补偿最小二乘逆时偏移的成像结果，则第k次迭代的n阶多次波反偏移求得衰减多次波模拟数据为：

其中，x_r表示检波点坐标；

一次波衰减补偿反偏移算子为：

其中，为黏声介质中的衰减波场，为一次波的合成地震记录；其中，‘-’为波场衰减；

以此类推，可以计算一阶多次波、二阶多次波直至n阶多次波的合成地震记录为：

4.如权利要求3所述的一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法，其特征在于，步骤(6)中，第k次迭代的n阶多次波的数据残差为：

其中，为第k次迭代的n阶多次波反偏移求得衰减多次波模拟数据，为衰减的n阶多次波记录。

5.如权利要求4所述的一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法，其特征在于，步骤(7)中，判断是否满足误差条件，如果不满足条件，求取第k次迭代衰减补偿的n阶多次波检波点反向延拓波场：

6.如权利要求5所述的一种全传播路径衰减补偿的多次波最小二乘逆时偏移成像方法，其特征在于，步骤(8)中，n阶衰减补偿多次波最小二乘逆时偏移的梯度方向

第k次迭代的n阶衰减补偿多次波最小二乘逆时偏移最速下降法的更新步长为：

利用梯度方向和步长可求得共轭梯度方向和步长