[发明专利]低频重构并行Marchenko成像方法

摘要

本发明涉及一种低频重构并行Marchenko成像方法，是把基于频率优势的被动源低频信息重构主动源低频信息技术应用到了Marchenko成像中，能够最大限度地防止被动源低频噪声对重构出的宽频带地震数据的影响，恢复得到了宽频带地震数据，又完整地保留了主动源数据的高频部分，这比人为地控制与调整低频信号在宽频带地震数据中的权重更符合现实，重构后的宽频带地震数据分炮并行迭代求解聚焦函数、完全格林函数、上传格林函数、下传格林函数，节约了大量的时间，显著提高了Marchenko成像的计算效率。最终在宽频带地震数据Marchenko成像中，反射界面更加聚焦，本发明利用低频信息较强的高速屏蔽层穿透能力和archenko成像算法对层间多次波的消去作用，获得了高精度的地下构造成像。

主权项

一种低频重构并行Marchenko成像方法，其特征在于，地震干涉法被动源低频重构地震超越干涉法主动源数据、分炮并行直达波估计和数据驱动面向复杂高速屏蔽地下构造的高精度Marchenko成像，包括以下步骤：a、在Ubuntu14.04系统平台上安装Torque2.4.16，构建PBS批量作业管理系统；b、对实际采集的被动源地震信号进行地震干涉法处理，基于互相关法，重构与主动源相同观测系统的被动源地震数据；c、对被动源地震数据进行多域迭代去噪，得到较高信噪比的被动源数据；补偿去噪之后的被动源数据能量，找到被动源低频端与主动源低频端在频谱上的交点，并确定焦点位置的频率为优势频率；d、结合低通滤波器分别对主动源、被动源在优势频率处做低通滤波；e、设计匹配滤波器，计算匹配滤波算子，把低通滤波后的主动源低频信息与低通滤波后的被动源低频信息匹配滤波，得到匹配滤波后的主动源低频信息；f、对匹配滤波后的主动源低频信息和主动源分别做归一化，然后对二者做加和，然后基于主动源归一化之前的主动源数据最大振幅进行能量恢复，得到合成后的宽频带地震数据；g、对地震数据预处理，满足Marchenko迭代求解格林函数的要求；h、在不精确的模型上进行正演得到地下介质某点到地表布设的检波器之间估计的直达波响应，经过低频补偿后的宽频带地震数据对地下复杂地质体进行成像，此时，PBS主处理器为这个从处理器按顺序分配下一个正演计算作业，直到m次正演全部结果；i、Marchenko成像需要求解成像区域的所有成像点的完全格林函数、上传格林函数和下传格林函数，成像区域m个虚拟震源位置对应着m次迭代求解格林函数，当一次Marchenko迭代求解完全格林函数、上传格林函数和下传格林函数结束，主处理器将继续分配后续作业给从处理器处理，直到全部的作业结束；j、将分解之后得到的上传格林函数和下传格林函数用来进行Marchenko成像，PBS主处理器收集记录该虚拟震源位置的反射系数并记录该虚拟震源在观测系统中的坐标，然后为空闲的从处理器继续分配作业，直到全部的作业计算完成；k、当系统求得成像区域内全部虚拟震源位置的反射系数后，根据观测系统，依据成像区域中的网格点坐标的先后顺序，串行依次把反射系数排列到网格点的位置，最终得到基于低频重构后的面向目标区域的数据驱动Marchenko成像结果。