[发明专利]基于波场延拓原理的起伏地表组合震源波场定向方法

摘要

本发明提供了一种基于波场延拓原理的起伏地表组合震源波场定向方法。首先，针对复杂起伏地表设计一个水平基准面，将不同高程位置的震源，投影至此水平基准面；其次，根据水平地表组合震源的方向因子公式，设计组合震源的延时激发参数；再次，对于每个延时激发的震源波场记录以自激自收方式在频率波数域正向外推至实际起伏地表高程；最后，将延拓后的各个震源波场进行干涉叠加，得到定向传播的地震波场。经过数值测试，本方法可以得到稳定良好的定向波场，起伏地表对定向波场影响很小，可作为起伏地表条件下组合震源数值计算的技术方法。

主权项

一种基于波场延拓原理的起伏地表组合震源波场定向方法，其特征在于，包括以下步骤：a、建立起伏地表地球物理参数模型，将模型参数离散化至每个网格节点；b、记录此模型的地表水平位置与相应高程坐标，沿起伏地表设置n个水平间隔一致的点震源S1,S2,…,Sn，分别记录其高程坐标为zS1,zS2,…zSn；c、将震源的高程进行排序，取其中的最大高程，作为水平基准面高程zH＝max(zS1,zS2,…zSn)，max是取最大值函数；d、从模型最左网格至最右网格，将起伏地表模型向上填充等效介质至水平基准面，等效介质物理参数为起伏地表表层位置处的地球物理参数；e、将起伏地表的n个地震点震源投影至在水平基准面上，记录起伏地表至水平基准面高程ΔzS1＝zH‑zS1,ΔzS2＝zH‑zS2,…,ΔzSn＝zH‑zSn；f、根据水平地表组合震源的方向因子公式计算相邻震源的延时时差参数τ；g、按照延时参数依次激发n个点震源，得到n个时间域波场，分别为u1(x1,zH,t),u2(x2,zH,τ+t),…,u2(x2,zH,(n‑1)*τ+t)；h、将此n个时间域波场分别对时间和水平坐标两个维度进行傅里叶变换，得到n个频率波数域波场，分别为U1(kx,zH,ω),U2(kx,zH,ω),…,Un(kx,zH,ω)，其中kx是水平波数；i、根据频率波数域的下行波动方程，将n个频率波数域波场以自激自收方式正向外推至实际起伏地表高程，结果分别为U1(kx,zS1,ω),U2(kx,zS2,ω),…,Un(kx,zSn,ω) ；j、将延拓后n个频率波数域波场叠加，得到频率域起伏地表组合震源定向波场记录；k、将j步骤结果进行时间和水平坐标的二维反傅里叶变换，得到时间域定向传播的波场。