[发明专利]一种消除弹性逆时偏移串音干扰的方法、装置及计算机存储介质

说明书

本发明涉及一种消除弹性逆时偏移串音干扰的方法，包括如下步骤：a建立地球物理介质模型；b给出源小波，利用检波器接收地球物理介质模型中的多分量记录；c利用滤波器对源小波和多分量记录进行滤波，基于滤波后的源小波构造震源波场，计算得到分离的源波场；d基于滤波后的多分量记录，构造接收器波场和额外的接收器波场；e基于分离后的源波场、接收器波场和额外的接收器波场，进行希尔伯特变换，应用成像条件，并对所有分量求和，得到PP、PS、SP和SS图像。本发明方法不仅有效降低了经济成本，而且避免了传统波场分离技术中因波场快照需要的大量存储空间。

技术领域

本发明涉及一种消除弹性逆时偏移串音干扰的方法、装置及计算机存储介质，属于勘探地球物理数据处理和参数反演领域。

背景技术

早期的弹性成像是在克希霍夫偏移的框架下进行的，这种方法将P波和S波反射沿走时轨迹投射到地下。但由于射线理论难以考虑多道到达，对于焦散区振幅的计算存在一定困难，所以弹性克希霍夫偏移是不准确的，甚至不能解决多道和焦散现象发生的复杂结构成像问题。近年来，人们不再使用散度和旋度算子，而是深入研究了基于解耦P波和S波方程的向量波场分解方法，使产生的矢量P波和S波与输入的弹性波具有相同的相位和振幅。将插值方法引入到波数域中，在真振幅波场分离之前，估计共格点所需的值。通过引入一个附加的P或S波方程，可以获得分离向量波场的方法。另外，一种基于Hilbert变换的计算效率方法，绕过了上行和下行波场的显式分离，只对需要的成分进行选择，得到解耦的弹性波场。

在处理陡倾角构造和复杂速度模型上，逆时偏移相对于单程波动方程偏移算法和克希霍夫偏移算法等射线偏移算法有着明显的优势。逆时偏移采用全波波动方程对波场进行外推，能够准确地模拟不同方向的波场传播，包括反射波和透射波，最终的成像算法不受倾角限制，可以对倒转波和棱柱波成像。该方法不仅拥有更高的成像精度，而且结果具有更丰富的有效信息，在当前勘探地球物理中应用广泛。该成像方法不受介质速度变化的影响，能够对复杂区域进行较准确的成像。另外，逆时偏移技术不仅可以应用于工程地质勘探，为精确工程地质勘探做出贡献，还可以为陡倾角反射层提供稳健的角度域共成像道集。弹性逆时偏移利用弹性波动方程构建地下矢量震源波场和检波器波场，因此可以较充分地利用地球介质的弹性波场信息提供纵、横波成像结果。

与声波逆时偏移相比，弹性逆时偏移(ERTM)能够利用双向弹性波方程处理复杂实际地下的横波传播和转换波模式，在非常规致密砂岩储层的研究中，用解释的纵波和横波图像在探测最佳点上发挥了巨大潜力。弹性逆时偏移直接以多分量记录为边界条件求解弹性动力波方程，因此能够重建地下的源和接收的矢量波场，并通过适当的成像条件生成准确的PP和PS图像。但是由于噪声等各方面因素的影响，结果仍可能具有各种假象。

与声学方法相比，弹性逆时偏移能够利用P波和S波估计岩性信息，以及得到某些特殊结构的成像结果。然而，ERTM的结果可能不仅包含经典的后向散射噪声，而且还可能受到与沿非物理路径的纵波和横波反射相关的影响。这些假像产生的原因是，在波的传播路径上，偏移速度模型中存在明显的界面或强烈的速度对比。

ERTM的一个重要步骤是从耦合外推的波场中提取P波和S波模式，这有助于消除串音干扰。实现波场分离的一种方法是通过应用散度和旋度计算标量和矢量势波场，但结果仍有诸多问题。如散度和旋度改变了原始波场的相位和振幅，导致成像结果不准确；更重要的是在多分量S图像中的极性反转问题，如果没有适当的校正，则会导致无效叠加和成像质量下降的问题。传统的波场分离技术还需要储存大量的波场快照，经济成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种消除弹性逆时偏移串音干扰的方法、装置及计算机存储介质，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明第一方面提供一种消除弹性逆时偏移串音干扰的方法，包括以下步骤：

a建立地球物理介质模型；