[发明专利]一种基于直达波场的最小二乘逆时偏移梯度预条件方法

摘要

本发明涉及一种基于直达波场的最小二乘逆时偏移梯度预条件方法，属于地震偏移成像领域，具体包括以下步骤：在最小二乘逆时偏移的每次迭代过程中，首先基于背景速度模型与反射系数模型，采用声波方程有限差分线性化正演模拟技术得到地震记录，然后采用无反射声波方程有限差分正演模拟技术，模拟得到以炮点震源子波为扰动的正时“近似直达”波场能量，和以上述线性化正演模拟得到的地震记录为扰动的逆时“近似直达”波场能量，最后应用此正时“近似直达”波场能量和逆时“近似直达”波场能量对梯度进行预条件处理。模型实验结果表明，本方法可有效克服常规基于地震波能量梯度预条件方法中波场能量不准确的缺陷，提高梯度预条件的精度，从而显著提升最小二乘逆时偏移的成像效果。

主权项

1.一种基于直达波场的最小二乘逆时偏移梯度预条件方法，其特征在于所述方法具体包括以下步骤：/n(1)基于水平层状介质速度模型，采用全排列的观测方式进行地震数据采集，炮点与检波点均在地表，然后基于速度模型与采集的地震数据进行最小二乘逆时偏移成像；/n(2)在最小二乘逆时偏移的第i次迭代计算中，i>＝1，输入上次迭代更新后的反射系数模型M_i–1，其中第1次迭代时输入给定的初始速度模型M₀，基于背景速度模型v₀、反射系数模型M_i–1，其中第1次迭代时为给定的初始速度模型M₀，采用声波方程有限差分线性化正演模拟技术，以震源子波w为扰动，模拟得到地震记录R；/n(3)基于背景速度模型v₀，采用无反射声波方程有限差分正演模拟技术，以震源子波w为扰动，模拟得到正时“近似直达”波场U_s；无反射声波方程的具体表达式为：/n /n式(1)中，P为应力，x、z分别为空间坐标，v为声波速度，t为时间，f为震源扰动项；/n(4)计算正时“近似直达”波场能量E_s，其具体表达式如下：/n /n式(2)中，E_s为正时“近似直达”波场能量，U_s为正时“近似直达”波场，t为时间，T为正演模拟时长；/n(5)基于背景速度模型v₀，采用无反射声波方程有限差分正演模拟技术，无反射声波方程的具体表达式如式(1)所示，然后以第(2)步中得到的地震记录R为扰动，模拟得到逆时“近似直达”波场U_r；/n(6)计算逆时“近似直达”波场能量E_r，其具体表达式如下：/n /n式(3)中，E_r为逆时“近似直达”波场能量，U_r为逆时“近似直达”波场，t为时间，T为逆时延拓时长，正演模拟时长与逆时延拓时长一致；/n(7)输入本次迭代计算得到的梯度值g_i，对其进行预条件处理，其表达式为：/n /n式(4)中，g_i为本次迭代计算得到的梯度值，E_s为正时“近似直达”波场能量，E_r为逆时“近似直达”波场能量，G_i为基于直达波场梯度预条件处理后的梯度值；/n最小二乘逆时偏移每次迭代中的梯度预条件处理均需要重复(2)～(7)6个步骤。/n