一种二维多分量地震资料偏移成像方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种二维多分量地震资料偏移成像方法及系统。该方法包括：构建矢量波场延拓算子；基于矢量波场分解算子构建标量成像条件，建立梯度计算方程；基于矢量及标量波场延拓算子构建预测反射波场延拓方程，利用波场合成算子获得预测多分量波场；建立目标函数和反演流程。本发明专利技术将最小二乘反演引入多分量资料叠前深度逆时偏移成像方法，通过建立准确的多分量波场叠前深度逆时偏移及逆时反偏移算子，可获得高精度、高分辨率、高信噪比、振幅保真的多分量叠前深度逆时偏移剖面，该偏移剖面与多分量资料叠前深度逆时偏移物理意义一致，直接反映了地下介质的纵波及转换横波的反射系数信息。该方法成像精度高，偏移剖面振幅保真，物理意义明确。

【技术实现步骤摘要】
一种二维多分量地震资料偏移成像方法及系统
本专利技术涉及勘探地震领域，特别是涉及一种二维多分量地震资料偏移成像方法及系统。
技术介绍
地震勘探方法是利用地震波在地下介质中的传播规律研究地球内部构造、探测石油和天然气等地下资源的重要手段。地震波为弹性波，包括纵波和横波，两种波型包含不同的地下介质属性信息。因受制于技术水平和经济效益等方面因素的影响，长期以来地震勘探主要是仅利用纵波信息的纵波勘探方法，几乎忽略了包含重要应用价值的横波信息。随着油气勘探难度日益加大以及勘探技术水平的不断提高，多波多分量地震勘探技术越来越受到重视，其技术研究和实际应用也取得了长足的进步。与纵波勘探相比，多波多分量地震勘探技术可以同时利用纵波和横波信息，纵横波之间的耦合更好地保持了地震波场的运动学(走时、路径等)和动力学(波形、振幅、相位、频率、偏振特性等)特征，因此能够提供更多的地下介质信息。与纵波相比，横波(转换波)对于小断层、小幅构造、缝洞等具有更高的分辨率，对于气云区、复杂薄层构造可以获得更清晰的成像，在一些地区横波资料能能够提供更详细的构造形态、内部形变等特点，具有更好的储层刻画能力，此外，在流体识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述二维多分量地震资料偏移成像方法包括：获取待偏移成像的观测多炮多分量观测地震记录；获取地震工区的观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度和偏移密度模型和偏移参数；根据所述观测系统参数、所述纵波偏移速度、所述横波偏移速度和所述偏移密度模型，获得每一炮对应的多分量正传质点速度波场；对于第i次迭代，获取前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录；根据所述待偏移成像的观测多炮多分量观测地震记录和前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录，获得当前迭代对应的多分量反传质点速度波场；根据所述当前迭代对应的多分量反传质点速度波场和所述每一炮对应的多分量正传质点速...

【技术特征摘要】
1.一种二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述二维多分量地震资料偏移成像方法包括：获取待偏移成像的观测多炮多分量观测地震记录；获取地震工区的观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度和偏移密度模型和偏移参数；根据所述观测系统参数、所述纵波偏移速度、所述横波偏移速度和所述偏移密度模型，获得每一炮对应的多分量正传质点速度波场；对于第i次迭代，获取前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录；根据所述待偏移成像的观测多炮多分量观测地震记录和前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录，获得当前迭代对应的多分量反传质点速度波场；根据所述当前迭代对应的多分量反传质点速度波场和所述每一炮对应的多分量正传质点速度波场，获得当前第i次迭代对应的梯度剖面；根据所述当前第i次迭代对应的梯度剖面，采用最优化反演算法，获得当前第i次迭代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所述当前第i次迭代对应的下降方向剖面，更新当前第i次迭代的偏移剖面；判断当前第i次迭代是否满足收敛标准，得到第一判断结果；当所述第一判断结果表示当前第i次迭代满足收敛标准，将所述当前第i次迭代的偏移剖面确定为最终偏移剖面；当所述第一判断结果表示当前第i次迭代不满足收敛标准，迭代次数加1，返回“获取前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录”步骤，进入第i+1次迭代。2.根据权利要求1所述的二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述根据所述观测系统参数、所述纵波偏移速度、所述横波偏移速度和所述偏移密度模型，获得每一炮对应的多分量正传质点速度波场，具体包括：根据所述观测系统参数确定每一炮的炮点坐标；在所述炮点坐标位置设置震源子波；根据所述纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型和观测系统参数，基于数值方法求解二维矢量波动方程，实现对所述炮点波场的顺时延拓，获得单炮每一个时刻的多分量正传波场，进而获得所述单炮每一个时刻的多分量正传质点速度波场，从而获得每一炮对应的多分量正传质点速度波场。3.根据权利要求2所述的二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述根据所述纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型和观测系统参数，基于数值方法求解二维矢量波动方程，实现对所述炮点波场的顺时延拓，获得单炮每一个时刻的多分量正传波场，进而获得所述单炮每一个时刻的多分量正传质点速度波场，具体包括：利用偏微分方程数值方法求解：所述方程(1)中，x＝(x,z)炮点坐标矢量，t表示波传播时间，xs＝(xs,zs＝0)表示震源位置矢量；QF＝(VFx,VFz,σFxx,σFzz,σFxz)T表示多分量正传波场矢量；VF＝(VFx,VFz)T表示多分量正传质点速度波场矢量；f＝(fx,fz)T表示震源矢量；上标T表示矩阵转置运算；x和z分别表示水平方向和垂直方向；参数矩阵A1和A2具体为：ρ为介质密度，vp为纵波偏移速度，vs为横波偏移速度。4.根据权利要求1所述的二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述根据所述待偏移成像的观测多炮多分量观测地震记录和前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录，获得当前迭代对应的多分量反传质点速度波场，具体包括：针对每一炮，根据所述待偏移成像的观测多炮多分量观测地震记录D和前一次迭代更新得到的预测多分量地震记录di，利用公式Δdi(xr,t；xs)＝di-D计算当前迭代对应的单炮的多分量地震记录残差Δdi(xr,t；xs)，其中Δdi(xr,t；xs)＝(Δdx,Δdz)，xs＝(xs,zs＝0)表示震源位置矢量，xr＝(xr,zr＝0)表示检波点位置矢量，t表示波传播时间；基于数值方法对所述单炮的多分量地震记录残差进行逆时延拓，获得所述单炮的每一时刻的多分量反传波场，进而得到所述单炮的多分量反传质点速度波场；根据所有单炮的多分量反传质点速度波场，得到当前迭代对应的多分量反传质点速度波场。5.根据权利要求1所述的二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述根据所述当前迭代对应的多分量反传质点速度波场和所述每一炮对应的多分量正传质点速度波场，获得当前第i次迭代对应的梯度剖面，具体包括：针对每一炮，在相同时刻对单炮对应的多分量正传质点速度波场和多分量反传质点速度波场进行纵横波场分解，获得相同时刻的矢量纵波正传质点速度波场、矢量横波正传质点速度波场、矢量纵波反传质点速度波场和矢量横波反传质点速度波场；根据所述单炮的矢量纵波正传质点速度波场、矢量纵波反传质点速度波场和矢量横波反传质点速度波场，应用梯度计算方程，获得所述单炮对应的单炮梯度剖面，所述单炮梯度剖面包括纵波剖面和转换横波剖面；依次获得每一炮对应的单炮梯度剖面；将所有单炮梯度剖面依据观测系统位置信息进行叠加，获得当前第i次迭代对应的梯度剖面。6.根据权利要求5所述的二维多分量地震资料偏移成像方法，其特征在于，所述针对每一炮，在相同时刻对单炮对应的多分量正传质点速度波场和多分量反传质点速度波场进行纵横波场分解，获得相同时刻的矢量纵波正传质点速度波场、矢量横波正传质点速度波场、矢量纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷丙洛，李振春，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37