[发明专利]一种多分量地震资料偏移成像方法及系统

摘要

本发明公开一种多分量地震资料偏移成像方法及系统。该偏移成像方法包括：获取观测多分量地震记录；获取地震工区的观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数；获得每一炮对应的多分量震源波场、多分量检波点波场；对多分量震源波场和多分量检波点波场进行纵横波场分离；利用梯度计算公式获得梯度剖面；构建每一炮对应的下降方向剖面；获得每一炮对应的多分量反偏移模拟波场；获得多分量地震记录增量；根据多分量地震记录增量和下降方向剖面，确定最优化步长；根据最优化步长和每一炮对应的下降方向剖面，确定偏移剖面。采用本发明的方法或系统，可获得能够直接反映地下介质的PP、PS、SP和SS反射系数信息的偏移剖面。

主权项

1.一种多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述偏移成像方法包括：获取待进行偏移成像的观测多分量地震记录；获取地震工区的观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数；根据所述观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数，获得每一炮对应的多分量震源波场；获取每一炮对应的多分量检波点波场；根据多分量波场纵横波分离方程对每一炮的多分量震源波场和多分量检波点波场进行纵横波场分离，获得相同时刻的纵波震源波场、横波震源波场、纵波检波点波场和横波检波点波场；在相同的时刻，应用精确的多分量波场纵横波分离方程进行纵横波场分离，精确的多分量波场纵横波分离方程为：所述方程(3)中，P和S分别表示分离的纵波场和横波场，v_p表示介质纵波偏移速度，v_s表示横波偏移速度，V_x、V_y和V_z分别表示质点速度场在笛卡尔坐标的x、y和z三个方向的分量；a＝(a_x,a_y,a_z)^T表示横波方向矢量，计算式为：所述方程(4)中，E_S和E_R分别表示震源波场的坡印廷矢量和检波点波场的坡印廷矢量，所述的震源波场的坡印廷矢量和检波点波场的坡印廷矢量均由式(5)计算：基于方程(5)，利用震源波场的质点速度场矢量和应力场矢量求出震源波场的波印廷矢量E_S，利用检波点波场的质点速度场矢量和应力场矢量求出检波点波场的波印廷矢量E_R；在相同时刻，分别对震源波场和检波点波场应用方程(3)，获得该时刻的纵波震源波场P_S、横波震源波场S_S、纵波检波点波场P_R和横波检波点波场S_R；根据每一炮同一时刻的纵波震源波场、横波震源波场、纵波检波点波场和横波检波点波场，利用梯度计算公式获得梯度剖面；所述梯度剖面为每一炮的单炮梯度剖面的集合；对于第s炮，应用梯度计算公式获得该炮的单炮梯度剖面，具体为：单炮梯度剖面根据最优化反演算法，构建每一炮对应的下降方向剖面；所述下降方向剖面包括单炮下降方向剖面对应的PP波、PS波、SP波和SS波分量剖面；根据所述观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数，利用多分量波场合成算子，获得每一炮对应的多分量反偏移模拟波场；根据所述多分量反偏移模拟波场，获得多分量地震记录增量；根据所述多分量地震记录增量和每一炮对应的下降方向剖面，确定最优化步长；根据所述最优化步长和每一炮对应的下降方向剖面，确定偏移剖面。