[发明专利]一种高分辨率地下结构保幅成像方法

说明书

本发明公开了一种高分辨率地下结构保幅成像方法，首先由逆时偏移得到初始成像结果，在初始成像结果的基础上进行Born正演得到仿真地震数据，将仿真数据逆时偏移得到再次偏移成像的结果；然后对两次成像结果进行曲波变换，在曲波域逐点估计，将匹配两组曲波系数的维纳解作为匹配滤波器的解；最后将估计得到的匹配滤波器作用于初始成像结果得到高分辨率的保幅成像结果。该方法针对由于逆时偏移成像算子实际为正演算子的伴随算子而导致的成像结果模糊、振幅不均衡的问题，在初始偏移成像的结果上进行再次偏移成像，利用曲波变换在变换域寻找两次偏移成像结果的匹配滤波器作为逆Hessian算子的近似，将匹配滤波器作用于初始成像结果以达到改善成像质量的效果。

技术领域

本发明属于地震勘探技术领域，涉及一种地下结构成像方法，具体涉及一种高分辨率地下结构保幅成像方法。

背景技术

在地震勘探技术领域，逆时偏移(RTM)是当前最先进的地下结构成像技术。逆时偏移采用双程波波动方程描述地震波在地下的传播规律，能够利用各种类型的波进行成像，如棱柱波、回转波等，可以对任意结构成像，无倾角限制，比如倒挂体的成像。然而，逆时偏移仍然是正演算子的伴随算子，其只能生成一个地下反射率模型的近似。结果是，逆时偏移生成的地震成像剖面是模糊的，并且具有不平衡的振幅。为了得到真振幅的成像结果，可以使用最小二乘方法得到正演算子的逆算子的近似。

最小二乘逆时偏移(LSRTM)的目标是找到最匹配观测数据的地下反射率模型。也就是说，它通过最小化由一个Born正演算子得到的仿真数据和真实观测数据之间的差异以得到一个最优的成像剖面。LSRTM通常以一种迭代的方式执行，计算量庞大，对于规模较大的数据集来说计算成本十分昂贵。为了减少计算成本，可以通过近似最小二乘泛函的逆Hessian算子的方法改善成像质量。在地震波的传播过程中，地震子波是带限和时变的，地下照明不均衡。最小二乘泛函的Hessian算子可用于描述这些波传播的效应。将Hessian算子的逆算子作用于原始成像结果即可校正这些波传播的效应，达到改善成像质量的目的。

然而，Hessian算子的规模庞大，难以在实际应用中得到，更不要提求得Hessian算子的逆算子。如何估计得到Hessian算子的逆算子是一个热点关注且未得到妥善解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高分辨率地下结构保幅成像方法，能够提高地震成像结果的分辨率，并且使成像结果拥有更加均衡的幅度，且具有较高的计算效率，从而能够针对性地消除地震成像剖面中模糊和振幅不均衡的效应。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种高分辨率地下结构保幅成像方法，包括：

首先，由逆时偏移得到初始成像结果，在初始成像结果的基础上进行Born正演得到仿真地震数据，将仿真数据逆时偏移得到再次偏移成像的结果；

然后，对两次成像结果进行曲波变换，在曲波域逐点估计，将匹配两组曲波系数的维纳解作为匹配滤波器的解；

最后，将估计得到的匹配滤波器作用于初始成像结果得到高分辨率的保幅成像结果。

优选地，上述的高分辨率地下结构保幅成像方法，包括以下步骤：

1)将观测数据进行逆时偏移，得到初始成像结果m₀(x)；

2)将初始成像结果m₀(x)带入一个Born正演算子得到仿真地震数据；

3)将仿真数据进行逆时偏移，得到再次成像的结果m'(x)；

4)对初始成像结果m₀(x)和再次成像结果m'(x)进行曲波变换分别得到变换系数和C_m'；