[发明专利]一种基于波动方程的地震记录合成方法

权利要求书

1.一种基于波动方程的地震记录合成方法，其特征在于，包括：

步骤1，抽取单道观测地震记录，引入极值求取函数，求取波峰波谷位置；

步骤2，根据求取的波峰波谷位置对地震数据进行分层，代入测井数据中的纵波速度、横波速度及密度，求取对应分层的纵波速度、横波速度及密度平均值；

步骤3，将求取的对应分层的纵波速度、横波速度及密度平均值代入矢量化反射率法的公式，求取慢度-频率域反射系数；

步骤4，对求取的慢度-频率域反射系数进行重采样，获得角度-频率域反射系数；

步骤5，从单道观测地震记录中提取频率域子波；

步骤6，将获得的角度-频率域反射系数和提取的频率域子波相乘，得到角度-频率域合成地震记录，进而转换到角度-时间域，得到角度-时间域合成地震记录。

2.如权利要求1所述一种基于波动方程的地震记录合成方法，其特征在于，

所述步骤1包括：抽取单道观测地震记录，代入峰值求取函数计算波峰的位置，而后计算波形最大值，并与原始波形对应相减，求取波谷的位置；

P＝f(G(t)) (2)，

G'(t)＝G(t)-MAX(G(t)) (3)，

L＝f(G'(t)) (4)，

式(2)、(3)、(4)中，f表示极值求取函数，G(t)是单道观测地震记录，P是波峰的位置，L是波谷的位置，MAX代表求取最大值函数。

3.如权利要求1所述一种基于波动方程的地震记录合成方法，其特征在于，

所述步骤2中，求取对应分层的纵波速度、横波速度及密度平均值的方式为：

式(5)中，表示第n层的参数平均值，N表示第n个极值点的位置，M表示第n+1个极值点的位置，r_i表示这一段范围内任意参数值，所述参数包括纵波速度、横波速度以及密度。

4.如权利要求1所述一种基于波动方程的地震记录合成方法，其特征在于，

所述步骤3中，求取慢度-频率域反射系数的方式为：

式(6)中，R_pp(p,ω)表示慢度-频率域反射系数，p是水平慢度，ω是角频率，υ₀为六元向量，υ₀(4)和υ₀(1)分别表示υ₀的第4个和第1个元素；

υ₀的计算方式为：

υ₀＝Q₀Q₁···Q_N-1υ_N, (7)，

υ_n＝Q_nυ_n+1, (8)，

υ_N＝[1 0 0 0 0 0]^T. (10)，

式(6)、(7)、(8)、(10)、(11)中，υ₀表示介质顶层的总反射响应，n代表任一层介质，N表示介质的总层数，υ_n+1表示地下第n+1层的响应，υ_N表示介质最底层的初始响应，Q_n表示传递矩阵，和表示第n层介质对地震波振幅的影响，上标的+表示该层界面的下界面，上标-表示该层界面的上界面，和各自都包含16个独立分量；矩阵E_n表示地震波经过第n层介质时其相位的变化。

5.如权利要求1所述一种基于波动方程的地震记录合成方法，其特征在于，

所述步骤4包括：

引入p_n＝sinθ/α_n，其中p_n代表第n层的水平慢度，θ代表入射角，α_n代表第n层的纵波速度；

对求取的慢度-频率域反射系数进行重采样，获得角度-频率域的反射系数：

R_pp(θ,ω)＝resample(R_pp(p,ω)) (12)，

式(12)中，resample表示重采样过程，R_pp(θ,ω)表示角度-频率域反射系数。