基于归一化互相关的Marchenko成像方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于归一化互相关的Marchenko成像方法及系统，属于地震资料叠前深度偏移成像领域。该方法以初始格林函数和校正后的地震数据作为输入，以迭代反演的方法对Marchenko方程进行数值求解得到上行格林函数和下行格林函数，并对所得到的上行格林函数和初始格林函数进行归一化互相关处理得到Marchenko成像结果。本发明专利技术既能够实现一次反射波准确偏移归位，又能够对层间多次波进行有效处理，大大提高了成像质量。大大提高了成像质量。大大提高了成像质量。

【技术实现步骤摘要】
基于归一化互相关的Marchenko成像方法及系统


[0001]本专利技术属于地震资料叠前深度偏移成像领域，具体涉及一种基于归一化互 相关的Marchenko成像方法及系统。

技术介绍

[0002]地震偏移成像是呈现地下介质物性参数(反射率，振幅信息等)空间展布 的重要技术手段。常规偏移成像方法以单散射假设为前提，利用一次反射波进 行成像，无法直接对多次波进行处理，多次波在成像剖面通常表现为虚假构造 或噪音干扰，此类成像方法在成像前需要对地震道集进行多次波压制，然后进 行偏移成像处理。
[0003]中国专利公开文献CN110210565A公开了归一化互相关图像模板匹配实现方 法，其包括：在第n层金字塔进行图像模板匹配：分别构建模板图像和待搜索 图像的第n层金字塔图像；按照预设角度在待搜索图像的第n层金字塔上遍历 搜索，得到NCC大于预设阈值的所有候选匹配并过滤筛选出局部同一匹配中NCC 最大的候选匹配并排序；在第i层金字塔进行图像模板匹配：分别构建模板图 像和待搜索图像的第i层金字塔图像；按照预设角度在待搜索图像的第i层金 字塔图像上遍历搜索，得到新候选匹配；判断i是否为0并根据判断结果重复 在第i层金字塔进行图像模板匹配的步骤或将按照NCC值排序且NCC大于设定 阈值的候选匹配作为目标位置；中国专利公开文献CN107102355A公开了一种低 频重构并行Marchenko成像方法，把基于频率优势的被动源低频信息重构主动 源低频信息技术应用到了Marchenko成像中，能够最大限度地防止被动源低频 噪声对重构出的宽频带地震数据的影响，恢复得到了宽频带地震数据，又完整 地保留了主动源数据的高频部分，这比人为地控制与调整低频信号在宽频带地 震数据中的权重更符合现实，重构后的宽频带地震数据分炮并行迭代求解聚焦 函数、完全格林函数、上传格林函数、下传格林函数；中国专利公开文献 CN109490425A公开了一种基于格林函数重构技术的无源材料低频反射系数测量 方法，其包括：1)利用时反技术获得多维马尔琴科方程中的反射波时反项；2) 重构水听器到试样表面的散射波格林函数；3)数值时反实现散射波聚焦；4)反 射系数测量值的计算。
[0004]Marchenko成像方法是一种数据驱动的偏移成像方法，其以反演理论框架为 基础，并可使用全散射级数信息进行成像处理，这意味Marchenko成像方法既 可实现一次反射波偏移归位，又可有效处理层间多次波。
[0005]Marchenko成像方法主要包括两部分：Marchenko格林函数重构和成像条件 应用。Marchenko格林函数重构可构建出格林函数，将上行格林函数及初始格林 函数作为输入，并应用一定的成像条件可得到成像结果，常用的Marchenko成 像条件为基于多维反褶积的成像条件，此类成像条件需要进行多维反演，内存 消耗大，计算量大。
[0006]随着勘探技术的发展，业界对成像质量的重视化程度越来越高，面向层间 多次波处理需求，亟需解决Marchenko多维反褶积成像条件计算量大，内存消 耗高的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于归一化 互相关的Marchenko成像方法及系统，既能够实现一次反射波准确偏移归位， 又能够对层间多次波进行有效处理，提高成像质量。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0009]本专利技术的第一个方面，提供了一种基于归一化互相关的Marchenko成像方 法，所述方法以初始格林函数和校正后的地震数据作为输入，以迭代反演的方 法对Marchenko方程进行数值求解得到上行格林函数和下行格林函数，并对所 得到的上行格林函数和初始格林函数进行归一化互相关处理得到Marchenko成 像结果。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述方法包括：
[0011]步骤一：获取初始聚焦函数；
[0012]步骤二：多次迭代获得Marchenko聚焦函数；
[0013]步骤三：根据所述Marchenko聚焦函数获得上行格林函数和下行格林函数；
[0014]步骤四：进行归一化互相关得到Marchenko成像结果。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤一的操作包括：
[0016]利用下式计算获得初始聚焦函数：
[0017][0018]G
d
(x
′0，x
i
，-t)为初始格林函数的逆时变换。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤二的操作包括：
[0020]利用下式计算获得经过多次迭代后的Marchenko上行聚焦函数及 Marchenko下行聚焦函数
[0021][0022][0023][0024][0025]其中，R(x0,x'0,t)为校正后的地震数据，是在x
′0点处激发x0处接收得到的地表 反射响应；
[0026]为初始上行聚焦函数；
[0027]第k-1次迭代所得的上行聚焦函数；
[0028]为第k次迭代所得的逆时Marchenko尾波函数；
[0029]为第k次迭代所得的Marchenko尾波函数；
[0030]为第k次迭代所得的下行聚焦函数；
[0031]为第k次迭代所得的上行聚焦函数；
[0032]θ为窗函数，表达式如下：
[0033][0034]x
i
为地下聚焦点空间位置；
[0035]x0为地表震源点的空间位置。
[0036]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤三的操作包括：
[0037]利用下式计算获得上行格林函数和下行格林函数：
[0038][0039]上式中，G-(x
i
,x0,t)和G
+
(x
i
,x0,t)分别表示地表x0点处激发并在地下x
i
接收得 到的上行格林函数和下行格林函数，f
1-(x0,x
i
,t)和f
1+
(x0,x
i
,t)分别表示在地下x
i
处 聚焦的上行聚焦函数和下行聚焦函数，其值分别采用和的 值。
[0040]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤四的操作包括：
[0041]利用下式对初始格林函数和上行格林函数进行归一化互相关得到 Marchenko成像结果：
[0042][0043]本专利技术的进一步改进在于，在所述步骤一之前还包括：数据准备步骤；
[0044]所述数据准备步骤的操作包括：
[0045]对地震数据进行校正获得校正后的地震数据；
[0046]以背景速度v0作为输入，求解程函方程得到走时场t，提取出初始时间t
d
， 计算获得初始格林函数。
[0047]以背景速度v0作为输入，求解程函方程得到走时场t，提取出初始时间t
d
， 计算获得初始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于归一化互相关的Marchenko成像方法，其特征在于：所述方法以初始格林函数和校正后的地震数据作为输入，以迭代反演的方法对Marchenko方程进行数值求解得到上行格林函数和下行格林函数，并对所得到的上行格林函数和初始格林函数进行归一化互相关处理得到Marchenko成像结果。2.根据权利要求1所述的基于归一化互相关的Marchenko成像方法，其特征在于：所述方法包括：步骤一：获取初始聚焦函数；步骤二：多次迭代获得Marchenko聚焦函数；步骤三：根据所述Marchenko聚焦函数获得上行格林函数和下行格林函数；步骤四：进行归一化互相关得到Marchenko成像结果。3.根据权利要求2所述的基于归一化互相关的Marchenko成像方法，其特征在于：所述步骤一的操作包括：利用下式计算获得初始聚焦函数：G
d
(x
′0，x
i
，-t)为初始格林函数的逆时变换。4.根据权利要求3所述的基于归一化互相关的Marchenko成像方法，其特征在于：所述步骤二的操作包括：利用下式计算获得经过多次迭代后的Marchenko上行聚焦函数及Marchenko下行聚焦函数下行聚焦函数下行聚焦函数下行聚焦函数下行聚焦函数其中，R(x0,x'0,t)为校正后的地震数据，是在x
′0点处激发x0处接收得到的地表反射响应；为初始上行聚焦函数；第k-1次迭代所得的上行聚焦函数；为第k次迭代所得的逆时Marchenko尾波函数；为第k次迭代所得的Marchenko尾波函数；为第k次迭代所得的下行聚焦函数；为第k次迭代所得的上行聚焦函数；θ为窗函数，表达式如下：
x
i
为地下聚焦点空间位置；x0为地表震源点的空间位置。5.根据权利要求4所述的基于归一化互相关的Marchenko成像方法，其特征在于：所述步骤三的操作包括：利用下式计算获得上行格林函数和下行格林函数：上式中，G-(x
i
,x0,t)和G
+
(x
i
,...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冬，李博，崔月，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：