弹性波场的方向波分解方法、装置以及计算机存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种弹性波场的方向波分解方法、装置以及计算机存储介质。该方法包括：对输入的波场进行基于希尔伯特变换的时间复数域拓展，得到时间复数域拓展波场；并对时间复数域拓展波场进行弹性波数值模拟；基于预设的变异函数的IDW插值算法，对弹性波数值模拟后的时间复数域拓展波场进行纵横波解耦分离，得到纵波时间复数域波场及横波时间复数域波场；基于希尔伯特变换的空间复数域拓展，对纵波时间复数域波场及横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到多个方向波波场。本申请能对三维弹性波场进行方向波分解，提高计算效率，能利用分解后的各方向波计算坡印廷矢量，进而获取更准确的角度域成像道集，提高成像质量。

Directional wave decomposition method, device and computer storage medium for elastic wave field

A directional wave decomposition method, an apparatus and a computer storage medium for an elastic wave field are disclosed. The method includes: wave field to enter the development time of complex domain based on Hilbert transform, the time domain wave field are complex and time to expand; expand the wave field of complex domain elastic wave numerical simulation; IDW interpolation algorithm of variation function based on preset values of elastic time domain simulation of complex wavenumber expansion after wave field to get the wave decoupling separation, longitudinal wave time domain wave field and wave complex time complex wave field; complex field space extension based on Hilbert transform, the time domain wave complex wave field and wave time domain complex wave field around under the direction of 6 direction wave decomposition, multiple wave direction. The application of 3D elastic wave field in the direction of wave decomposition, improve the computational efficiency, can use the direction decomposition of the wave calculation of the Poynting vector, then obtain more accurate angle domain imaging gathers to improve imaging quality.

【技术实现步骤摘要】
弹性波场的方向波分解方法、装置以及计算机存储介质
本申请涉及地震勘探领域，尤其是涉及一种弹性波场的方向波分解方法、装置以及计算机存储介质。
技术介绍
弹性波逆时偏移中成像噪音包括耦合噪音，低频噪音和成像假象噪音。耦合噪音主要来自于纵波和横波耦合在一起成像造成的噪音。低频噪音和成像假象噪音主要来源于特定方向的方向波互相关成像，比如，Ildld,Ilulu,Irdrd,Iruru...这些相同下标的组合是产生成像低频噪声的主要来源；又比如，Iluld,Ilurd,Iruld,Irurd...这些炮点波场上行波与检波点波场下行波，当存在强速度变化时，由于后向散射的存在，会导致一次波假象，但该类组合在成盐丘底部构造的像时，又是准确的。另外，如果地下反射层倾角较大，采用炮点左行和检波点右行的组合，可以取得较好的结果。因此，为了压制低频噪音和成像假象噪音，需要对成像前的波场进行方向的分解。Fei等(2010)提出可以将上行和下行波场分离，然后对不同传播方向的波场分别应用成像条件，组合成像。Fei等(2015)提出成像假象的概念，他们认为Liu(2011)的做法虽然能够较好地压制低频噪音，但是还是忽略了当速度变化剧烈时，后向散射造成的成像假象，即由炮点前向波场和检波点后向波场互相关造成的假象Iud，称之为一次波假象(primaryfalseimage)，并由此提出了de-primaryRTM算法。王一博等(2016)在Fei等(2015)工作的基础上，推导出了标量波方程上下左右4个象限方向波的分离。现有技术中，上下左右方向波分解可以较好地压制由同方向传播的方向波相关产生的低频噪音，并且一定程度上压制由炮点前向波场和检波点后向波场互相关造成的假象Iud噪音，但对于三维情况，成像噪音的产生的原因更加复杂，只进行上下左右方向波的分解，不能满足达到预设的成像质量的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种弹性波场的方向波分解方法、装置以及计算机存储介质，以解决上述的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种弹性波场的方向波分解方法、装置以及计算机存储介质，该弹性波场的方向波分解方法包括：对输入的波场进行基于希尔伯特变换的时间复数域拓展，得到时间复数域拓展波场；对所述时间复数域拓展波场进行弹性波数值模拟；基于预设的变异函数的IDW插值算法，对所述弹性波数值模拟之后的时间复数域拓展波场进行纵横波解耦分离，得到纵波时间复数域波场以及横波时间复数域波场；基于所述希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到多个方向波波场。在一可选的实施方式中，所述基于希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到多个方向波波场，包括：基于希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到相应的前左上行方向波波场、前左下行方向波波场、前右上行方向波波场、前右下行方向波波场、后左上行方向波波场、后左下行方向波波场、后右上行方向波波场以及后右下行方向波波场。在一可选的实施方式中，所述对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行基于希尔伯特变换的空间Y方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前向波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后向波场。在一可选的实施方式中，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前向波场进行上下方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前向波场进行基于希尔伯特变换的空间Z方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前下行方向波波场。在一可选的实施方式中，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后向波场进行上下方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后向波场进行基于希尔伯特变换的空间Z方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后下行方向波波场。在一可选的实施方式中，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前上行方向波波场进行左右方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前上行方向波波场进行基于希尔伯特变换的空间X方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前左上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前右上行方向波波场。在一可选的实施方式中，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前下行方向波波场进行左右方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前下行方向波波场进行基于希尔伯特变换的空间X方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前左下行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前右下行方向波波场。在一可选的实施方式中，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后上行方向波波场进行左右方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后上行方向波波场进行基于希尔伯特变换的空间X方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后左上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后右上行方向波波场。在一可选的实施方式中，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后下行方向波波场进行左右方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后下行方向波波场进行基于希尔伯特变换的空间X方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后左下行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后右下行方向波波场。在一可选的实施方式中，所述基于预设的变异函数的IDW插值算法，对弹性波数值模拟之后的时间复数域拓展波场进行纵横波解耦分离，得到纵波时间复数域波场以及横波时间复数域波场，包括：利用傅里叶变换将所述时间复数域拓展波场由空间域变换至波数域；选取N个参考模型，根据所述参考模型计算纵波分离算子，并在所述波数域利用自褶积组合窗函数对所述纵波分离算子进行截断优化；利用所述参考模型的纵波分离算子计算得到两个横波分离算子，并在波数域利用自褶积组合窗函数对所述横波分离算子进行截断优化；在所述波数域利用所述纵波分离算子以及所述对所述横波分离算子参考模型下的所述时间复数域拓展波场进行纵横波解耦分离，并将分离后的波场由波数域变换至空间域，N个所述参考模型对应得到N个所述参考模型下的分离后的纵横波波场，其中，N为正整数；在空间域，利用基于预设的变异函数的IDW插值算法计算N个参考模型的权重系数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，包括：对输入的波场基于希尔伯特变换进行时间复数域拓展，得到时间复数域拓展波场；对所述时间复数域拓展波场进行弹性波数值模拟；基于预设的变异函数的IDW插值算法，对进行所述弹性波数值模拟之后的时间复数域拓展波场进行纵横波解耦分离，得到纵波时间复数域波场和横波时间复数域波场；基于所述希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到多个方向波波场。

【技术特征摘要】
1.一种弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，包括：对输入的波场基于希尔伯特变换进行时间复数域拓展，得到时间复数域拓展波场；对所述时间复数域拓展波场进行弹性波数值模拟；基于预设的变异函数的IDW插值算法，对进行所述弹性波数值模拟之后的时间复数域拓展波场进行纵横波解耦分离，得到纵波时间复数域波场和横波时间复数域波场；基于所述希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到多个方向波波场。2.如权利要求1所述的弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，所述基于希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到多个方向波波场，包括：基于希尔伯特变换的空间复数域拓展，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后左右上下6个方向的方向波分解，得到相应的前左上行方向波波场、前左下行方向波波场、前右上行方向波波场、前右下行方向波波场、后左上行方向波波场、后左下行方向波波场、后右上行方向波波场以及后右下行方向波波场。3.如权利要求2所述的弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行前后方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场进行基于希尔伯特变换的空间Y方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前向波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后向波场。4.如权利要求3所述的弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前向波场进行上下方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前向波场进行基于希尔伯特变换的空间Z方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前下行方向波波场。5.如权利要求3所述的弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后向波场进行上下方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后向波场进行基于希尔伯特变换的空间Z方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的后下行方向波波场。6.如权利要求4所述的弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前上行方向波波场进行左右方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前上行方向波波场进行基于希尔伯特变换的空间X方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前左上行方向波波场，以及所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前右上行方向波波场。7.如权利要求4所述的弹性波场的方向波分解方法，其特征在于，对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前下行方向波波场进行左右方向的方向波分解，包括：对所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前下行方向波波场进行基于希尔伯特变换的空间X方向上的复数域拓展，得到所述纵波时间复数域波场和所述横波时间复数域波场的前左下行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之洋，胡婷，袁雨欣，刘洪，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11