一种基于粗网格的多算子模拟成像方法

对于已知速度模型,传统的叠前深度偏移成像方法都是以快速获得高精度偏移剖面为目的。基于成像算子的模拟叠前深度偏移成像方法无需进行波场正演和偏移处理便可快速得到偏移结果,但成像算子却是根据单一散射点散射向量构建的,只能对散射点附近的局部区域进行精准模拟成像。为了提高直接模拟成像结果的可靠性和兼顾直接模拟成像计算效率高的优势,先在粗网格离散原速度模型的前提下建立粗点扩散算子,在波数域对粗点扩散算子进行不同插值方法测试,测试不同尺寸粗网格以及不同插值方法对模拟成像结果的影响。在此基础上,又提出一种多算子协同模拟成像,设置多个局部偏移成像窗,每个窗内布置散射点并求取射线路径,分区构建较为精准的控制局部成像的成像算子,使模拟成像结果能更好地体现观测系统对不同区域的理论成像结果的影响。该方法不仅保留了快速成像的高计算效率,同时得到控制局部成像的成像算子,可以模拟不同区域在同一观测系统的理论模拟成像结果,并检测观测系统对全局成像的影响,可以直接展示观测系统对不同区域理论成像的控制。

基于点扩散函数的黏声介质反演成像

从弹性波基本方程出发,分析了地震波吸收与衰减补偿物理机制和黏声介质中应力-应变关系,得到了衰减与补偿统一表达的黏声介质传播方程。采用交错网格有限差分和最佳匹配层吸收边界条件来模拟这一方程,实现了黏声介质地震波场吸收与补偿的格林函数计算。凹陷速度模型测试结果表明,该方法能有效补偿吸收衰减振幅。从Hessian核函数的数学物理特征出发,对比分析了声波点扩散函数(PSF)和黏声波点扩散函数,结果表明,吸收衰减效应显著降低了照明振幅强度,带吸收衰减的PSF明显比声介质PSF能量低,在深层这种能量损耗更为强烈;吸收衰减效应改变了观测系统对地下的照明图样。进行了面向目标体的PSF分解和求逆,并将求得的逆算子直接作用于成像结果。盐丘模型测试结果表明,在盐丘周围,吸收衰减效应显著降低了成像分辨能力,精确的逆PSF能够有效提高反演成像结果的分辨率。

叠前深度偏移地震记录直接模拟方法

叠前深度偏移是高精度地震勘探技术的重要组成部分。为了在研究中高效获取叠前深度偏移的理论成像结果,避免炮记录正演、常规处理和偏移等一系列繁琐的流程,提出了一种叠前深度偏移记录的直接模拟方法。该方法无需经过波场正演和偏移处理,直接使用子波信息、观测系统参数和射线路径信息在波数域构建点扩散算子,根据速度模型和反射率生成理论成像结果。该方法简单、高效,成像结果精度高。利用该成像结果,可以快速检测观测系统存在的问题和地震数据的质量,为优化观测系统参数和评价成像质量提供参考,为地震解释提供佐证,能够满足采集、处理和储层解释等方面的研究需求。