虚拟源成像的方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种虚拟源成像的方法及装置，属于勘探地球技术领域。该方法包括：确定第一虚拟源接收的实际下行波场和第二检波器接收的第一实际上行波场；将实际下行波场与互相关道进行时间域褶积，得到第一预测上行波场；将第一预测上行波场与第一实际上行波场进行归一化互相关处理，得到地表震源的权重；根据互相关道和地表震源的权重，确定第一虚拟震源对应的第一虚拟道；根据第一虚拟震源和至少一个第二虚拟道，确定勘探区域的叠加剖面图像。由于通过实际下行波场和第一实际上行波场，确定地表震源的权重，而实际下行波场和第一实际上行波场不受近地表环境的影响；因此，提高了地表震源的权重的准确性，进而提高了叠加剖面图像的成像质量。图像的成像质量。图像的成像质量。

【技术实现步骤摘要】
虚拟源成像的方法及装置


[0001]本申请涉及勘探地球
，特别涉及一种虚拟源成像的方法及装置。

技术介绍

[0002]在勘探地球
，近地表成像是勘探地球的一个重要方法。但是，在近地表成像过程中，复杂的近地表环境会引入多次波、面波和散射噪声，对成像造成干扰。因此，可以通过虚拟源成像的方式来勘探地球，从而消除复杂近地表环境的干扰。
[0003]相关技术中，在勘探区域设置多个地表震源和多个检波器；地表震源用于激发地震波，检波器用于检测地震波。对于每个地表震源，将任意两个检波器接收的该地表震源激发的地震波进行互相关，获得该地表震源对应的虚拟地表震源的波场；确定该虚拟地表震源与该地表震源之间的偏移距，偏移距小的地表震源对虚拟地表震源的影响大，该地表震源的权重大；反之，该地表震源的权重小。根据每个地表震源的权重，将多个地表震源对应的虚拟地表震源的波场进行叠加，得到叠加剖面图像，完成近地表成像。
[0004]但是，由于复杂的近地表环境会严重扭曲地震波的路径，偏移距近的地表震源激发的地震波到达虚拟地表震源的路径可能变长，对虚拟地表震源的影响变小；而偏移距远的地表震源到达虚拟地表震源的路径可能变短，对虚拟地表震源的影响变大；因此，根据偏移距确定的地表震源的权重不准确，从而导致根据该地表震源进行地表成像的质量较差。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种虚拟源成像的方法及装置，可以提高近地表成像的成像质量。所述技术方案如下：
[0006]一方面，本申请提供了一种虚拟源成像的方法，所述方法包括：
[0007]从勘探区域中的多个检波器中确定第一检波器和第二检波器，将所述第一检波器作为第一虚拟源；
[0008]对于勘探区域中的多个地表震源中的每个地表震源，确定所述第一虚拟源接收的所述地表震源激发的地震波的实际下行波场和所述第二检波器接收的所述地表震源激发的地震波的第一实际上行波场；
[0009]将所述实际下行波场和所述第一实际上行波场进行时间域互相关，得到所述第一虚拟源和所述第二检波器的互相关道；
[0010]将所述实际下行波场与所述互相关道进行时间域褶积，得到第一预测上行波场；
[0011]将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重；
[0012]根据所述互相关道和所述地表震源的权重，确定所述第一虚拟震源对应的第一虚拟道集；
[0013]将所述勘探区域中的多个检波器中除所述第一检波器外的至少一个第三检波器作为第二虚拟源，确定所述第二虚拟源对应的至少一个第二虚拟道集；
[0014]根据所述第一虚拟道集和至少一个所述第二虚拟道集，确定所述勘探区域的叠加剖面图像。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述根据所述互相关道和所述地表震源的权重，确定所述第一虚拟震源对应的第一虚拟道集，包括：
[0016]根据所述互相关道和所述地表震源的权重，通过以下公式一，确定所述第一虚拟震源对应的第一虚拟道集；
[0017]公式一：
[0018][0019]其中，表示所述地表震源的权重，表示时间域互相关；r
A
，r
B
和r
S
分别表示所述第一检波器的空间位置、所述第二检波器的空间位置和所述地表震源的空间位置；t表示时移量；V
w
(r
B
|r
A
；t)表示所述第一虚拟道集；D(r
A
|r
S
；t)表示所述实际下行波场；U(r
B
|r
S
；t)表示所述第一实际上行波场。
[0020]在另一种可能的实现方式中，所述将所述实际下行波场与所述互相关道进行时间域褶积，得到第一预测上行波场，包括：
[0021]将所述实际下行波场与所述互相关道进行时间域褶积，通过以下公式二，得到第一预测上行波场；
[0022]公式二：
[0023][0024]其中，表示所述第一预测上行波场；*表示时间域褶积；t表示时移量；D(r
A
|r
S
；t)表示所述实际下行波场；表示所述互相关道。
[0025]在另一种可能的实现方式中，所述将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重，包括：
[0026]将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场分别进行傅里叶变换，得到第二预测上行波场和第二实际上行波场；
[0027]根据所述第二预测上行波场和所述第二实际上行波场，通过以下公式三，对所述第二预测上行波场和第二实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重；
[0028]公式三：
[0029][0030]其中，表示所述地表震源的权重；表示第二预测上行波场； U(r
B
|r
S
；f)表示第二实际上行波场，f表示傅里叶变换的频率。
[0031]在另一种可能的实现方式中，所述将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重，包括：
[0032]获取所述地表震源在目标层叠前同相轴的时间、频率和波数；
[0033]根据所述时间，对所述第一预测上行波场进行小波变换得到所述第一预测上行波场对应的第一小波系数，以及，对所述第一实际上行波场进行小波变换得到所述第一实际上行波场对应的第二小波系数；
[0034]根据所述频率和所述波数，对所述第一小波系数和所述第二小波系数进行转换，得到第一时频空间数据体和第二时频空间数据体；
[0035]将所述第一时频空间数据体和所述第二时频空间数据体进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重。
[0036]在另一种可能的实现方式中，所述根据所述时间，对所述第一预测上行波场进行小波变换得到所述第一预测上行波场对应的第一小波系数，包括：
[0037]根据所述时间，通过以下公式四，对所述第一预测上行波场进行小波变换，得到所述第一预测上行波场对应的第一小波系数；
[0038]公式四：
[0039][0040]其中，t表示时移量；α表示小波尺度；τ表示局部时间；表示所述第一小波系数；是表示所述第一预测上行波场的地震道，φ
*
表示满足适应条件且均值为零的母子波。
[0041]在另一种可能的实现方式中，所述根据所述时间，对所述第一实际上行波场进行小波变换得到所述第一预测上行波场对应的第二小波系数，包括：
[0042]根据所述时间，通过以下公式五，对所述第一实际上行波场进行小波变换，得到所述第一实际上行波场对应的第二小波系数；
[0043]公式五：
[0044][0045]其中，t表示时移量；α表示小波尺度；τ表示局部时间；表示所述第二小波系数；是U(t)表示所述第一实际上行波场的地震道，φ
*...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟源成像的方法，其特征在于，所述方法包括：从勘探区域中的多个检波器中确定第一检波器和第二检波器，将所述第一检波器作为第一虚拟源；对于勘探区域中的多个地表震源中的每个地表震源，确定所述第一虚拟源接收的所述地表震源激发的地震波的实际下行波场和所述第二检波器接收的所述地表震源激发的地震波的第一实际上行波场；将所述实际下行波场和所述第一实际上行波场进行时间域互相关，得到所述第一虚拟源和所述第二检波器的互相关道；将所述实际下行波场与所述互相关道进行时间域褶积，得到第一预测上行波场；将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重；根据所述互相关道和所述地表震源的权重，确定所述第一虚拟震源对应的第一虚拟道集；将所述勘探区域中的多个检波器中除所述第一检波器外的至少一个第三检波器作为第二虚拟源，确定所述第二虚拟源对应的至少一个第二虚拟道集；根据所述第一虚拟道集和至少一个所述第二虚拟道集，确定所述勘探区域的叠加剖面图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述互相关道和所述地表震源的权重，确定所述第一虚拟震源对应的第一虚拟道集，包括：根据所述互相关道和所述地表震源的权重，通过以下公式一，确定所述第一虚拟震源对应的第一虚拟道集；公式一：其中，表示所述地表震源的权重，表示时间域互相关；r
A
，r
B
和r
S
分别表示所述第一检波器的空间位置、所述第二检波器的空间位置和所述地表震源的空间位置；t表示时移量；V
w
(r
B
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A
；t)表示所述第一虚拟道集；D(r
A
|r
S
；t)表示所述实际下行波场；U(r
B
|r
S
；t)表示所述第一实际上行波场。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述实际下行波场与所述互相关道进行时间域褶积，得到第一预测上行波场，包括：将所述实际下行波场与所述互相关道进行时间域褶积，通过以下公式二，得到第一预测上行波场；公式二：其中，表示所述第一预测上行波场；*表示时间域褶积；t表示时移量；D(r
A
|r
S
；t)表示所述实际下行波场；表示所述互相关道。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一预测上行波场与所述第一
实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重，包括：将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场分别进行傅里叶变换，得到第二预测上行波场和第二实际上行波场；根据所述第二预测上行波场和所述第二实际上行波场，通过以下公式三，对所述第二预测上行波场和第二实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重；公式三：其中，表示所述地表震源的权重；表示第二预测上行波场；U(r
B
|r
S
；f)表示第二实际上行波场，f表示傅里叶变换的频率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一预测上行波场与所述第一实际上行波场进行归一化互相关处理，得到所述地表震源的权重，包括：获取所述地表震源在目标层叠前同相轴的时间、频率和波数；根据所述时间，对所述第一预测上行波场进行小波变换得到所述第一预测上行波场对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文平，赵杨，周阳田丽，雍锐，左佳卉，吴建发，杨学锋，石学文，文山师，王星皓，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：