一种多偏移距VSP成像的局域化相空间方法

摘要

本发明公开了一种多偏移距VSP成像的局域化相空间方法，采用基于Gauss-Daubechies紧标架(G-D紧标架)波场分解的局域化相空间单程波延拓算子对VSP上行波波场和震源下行波场进行延拓，并借助延拓算子的渐近展开解析式提高计算效率；为了能够有效的减弱成像剖面上的偏移假象，采用基于局部平面假设的成像条件：结合延拓波场的波数(对应传播方向)信息，在成像点处，基于镜面反射确定主入射角对应的主反射角，对局域化平面波进行相关成像并进行叠加。本方法考虑了局域化相空间延拓算子的渐近展开形式，计算效率较高；采用基于局部平面假设的成像条件，在不增加计算量的同时，也能够有效减弱偏移假象和干扰噪声。该成像方法有助于提高地震处理和解释的有效性和可靠性，可用于油气勘探中的地震信号处理，对井旁地下构造形态进行精细成像，消除假异常，提高油气田勘探开发的精度。

主权项

1.一种多偏移距VSP成像的局域化相空间方法，其特征在于：步骤1：对VSP的上行波场u_U(x，z，t)和震源下行波场u_D(x，z，t)做时间t方向的傅里叶变换，得到频率域波场u_U(x，z，ω)和u_D(x，z，ω)；将频率ω离散成K个频率分量ω_k，k＝1，…，K，对VSP上行波场和震源下行波场的每一个频率分量进行步骤2-5；步骤2：对频域上下行波波场在空间x方向进行Gauss-Daubechies紧标架(以下简称G-D紧标架)分解；步骤3：基于G-D紧标架的局域化相空间上下行波波场延拓算子的计算和对应四维数组的计算机存储；步骤4：采用步骤3中得到的局域化相空间上下行波波场延拓算子，将深度z+(j-1)Δz处的标架分解系数采用下面的公式在深度方向进行延拓：$U_U({\bar{x}}_m,{\bar{\xi }}_n,z+\mathrm{j\Delta z},{\omega }_k)=\underset{m_0}{\Sigma }\underset{n_0}{\Sigma }{P}_U<{\bar{x}}_m,{\bar{\xi }}_n;{\bar{x}}_{m_0},{\bar{\xi }}_{n_0},\mathrm{\Delta z}>U_U({\bar{x}}_{m_0},{\bar{\xi }}_{n_0},z+(j-1)\mathrm{\Delta z},{\omega }_k),$$U_D({\bar{x}}_m,{\bar{\xi }}_n,z+\mathrm{j\Delta z},{\omega }_k)=\underset{m_0}{\Sigma }\underset{n_0}{\Sigma }{P}_D<{\bar{x}}_m,{\bar{\xi }}_n;{\bar{x}}_{m_0},{\bar{\xi }}_{n_0},\mathrm{\Delta z}>U_D({\bar{x}}_{m_0},{\bar{\xi }}_{n_0},z+(j-1)\mathrm{\Delta z},{\omega }_k),$得到深度z+jΔz处的标架分解系数；步骤5：对步骤4得到的深度z+jΔz处的标架分解系数利用下面的公式进行空间重构：$u_U^a(x,{\bar{\xi }}_n,z+\mathrm{j\Delta z},{\omega }_k)=\underset{m}{\Sigma }{g}_{\mathrm{mn}}\left(x\right)U_U({\bar{x}}_m,{\bar{\xi }}_n,z+\mathrm{j\Delta z},{\omega }_k);$$u_D^a(x,{\bar{\xi }}_n,z+\mathrm{j\Delta z},{\omega }_k)=\underset{m}{\Sigma }{g}_{\mathrm{mn}}\left(x\right)U_D({\bar{x}}_m,{\bar{\xi }}_n,z+\mathrm{j\Delta z},{\omega }_k);$式中，表示重构得到的(x，z+jΔz)处的局域化平面波分量，标架函数的具体表达式为步骤6：采用基于局部平面假设的相关成像条件对步骤5得到的局域化平面波分量进行成像，得到深度z+jΔz处的成像值R(x，z+jΔz)。