[发明专利]一种利用海底多分量地震记录进行弹性矢量波成像的方法

说明书

本发明公开了一种利用海底多分量地震记录进行弹性矢量波成像的方法，属于地震成像技术领域，包括以下步骤：1)对采集到的海底多分量地震数据进行预处理，包括重定位、插值、去噪、压制鬼波、多次波等，使其能够用于弹性波成像；2)输入模型的弹性参数，利用声‑弹耦合方程模拟得到正传的矢量P波；3)利用声‑弹耦合方程反传输入的地震记录，得到矢量的P波和S波；4)利用矢量互相关成像条件，得到矢量PP波像和PS波像。本方法可以选择性利用不同的海底多分量地震数据进行海底复杂构造的弹性波成像，尤其是可以同时利用海底四分量地震数据进行接收端的张量延拓，能够压制常规弹性波成像中存在的非物理假象，提高成像的质量。

技术领域

本发明属于地震成像技术领域，具体涉及一种利用海底多分量地震记录进行弹性矢量波成像的方法。

背景技术

地震勘探是通过人工激发地震波，在地下传播的波场信号到达地表检波器或传感器被记录下来。这些波场记录中携带了地下地质结构、岩石弹性性质与孔隙流体性质有关的响应信息。根据地震波在地层岩石中的传播规律，利用合理的波场传播模型和地震数据处理、反演与解释方法，结合对研究区域的地质认识寻找石油、天然气等化石能源的地球物理探测方法。

现在地震勘探分为海上地震勘探和陆上地震勘探，而拖缆地震采集方法是现在海上地震勘探的最常用方式，在海洋油气矿产资源勘探与海洋地质调查中发挥了巨大作用。为了有效地降低水听器记录中海面噪音干扰水平，同时保持地震记录中的有效低频分量，获得宽频带的地震数据，需要将水听器在水中的沉放深度加大，但是，随着水听器沉放深度的增加，地震记录的主频带内由于海面虚反射(鬼波)效应出现多个陷波点。海底四分量地震勘探(4C：1个Hydrophone记录压力，2个Geophone记录2个水平方向质点振动速度和1个Geophone记录垂直方向质点振动速度)与常规的拖缆地震勘探相比，具有提高记录信噪比、更好满足可重复性观测需求、记录横波信息、方便开展全方位观测、检波器位置可高精度定位以及受海面障碍物以及风浪等海况影响小等优势而备受勘探地球物理界重视(Maver，2011)。实践已证明，多波多分量地震勘探在浅层含气区地震成像、特殊岩体识别、储层预测与流体识别、各向异性与裂缝探测、深部复杂构造成像、高分辨率成像、宽方位与全方位成像以及时移地震中发挥了独特的作用。

尽管多波多分量地震勘探在理论和初步实践上显示出独特的优势，到目前为止，多波多分量地震勘探并没有被大规模推广使用，究其原因是其相对较高的数据采集成本与记录信息的有效利用不成比例，即缺少有效针对多波多分量地震数据的处理方法，无论是陆地3C还是海底4C，地震记录信息挖掘都不充分。对于海底4C地震勘探而言，通常只是把压力记录作为纵波处理，而把速度记录作为转换横波处理获得转换波信息，然后对纵波和转换横波数据进行对比解释，这种简单的处理方法对4C地震记录信息的挖掘远远不够，迫切需要在数据处理与数据解释中充分挖掘4C地震记录所包含的信息。

目前，多波多分量地震数据处理与解释在叠前噪音衰减、波场分离、速度分析与建模、弹性波成像、弹性参数反演与定量解释等方面还存在着许多问题有待解决。为此，于鹏飞等(2016)提出了基于声-弹耦合方程海底四分量地震数据弹性标量波成像方法。该方法能同时利用海底四分量地震数据进行接收端波场的张量延拓，很好的压制传统弹性波逆时偏移成像中存在的非物理假象，提高成像的质量。但是标量PS波成像时必须对矢量S波进行标量化处理(Yan和Sava，2008)，PS波成像会在一些入射角度存在极性反转问题，这会降低多炮叠加成像质量。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种利用海底多分量地震记录进行弹性矢量波成像的方法，不用额外做矢量波的分解，节省了运算量。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用海底多分量地震记录进行弹性矢量波成像的方法，包括以下步骤：

1)将海底四分量地震数据输入数据采集器对地震数据进行预处理；