本發明涉及地震勘探的
技術領域：
，尤其涉及一種各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法。
背景技術：
：深度偏移是解決地下復雜地質構造條件下地震波場成像的有效工具，目前研究較多的偏移方法主要有Kirchhoff積分方法和波動方程法兩大類。高斯束偏移方法是近年來發展的一種優秀的偏移算法，它不但克服了Kirchhoff積分法無法解決的多值走時問題，同時保留了積分法偏移高效、靈活的優點以及對陡傾角構造的成像能力，具有接近于波動方程偏移的成像精度。目前，高斯束偏移的研究主要集中于各向同性介質。Hill提出了高斯束疊后偏移方法，通過局部傾斜疊加將相鄰地震道分解為不同出射方向的局部平面波，然后通過高斯束將局部平面波反向延拓至地下局部的成像區域進行成像，同時對高斯束偏移過程中相關參數的選取進行了詳細的研究。Hale詳細地分析了Kirchhoff偏移、傾斜疊加和高斯束疊后偏移的關系，指出高斯束偏移與Kirchhoff偏移和傾斜疊加相比的優點，并給出了具體的計算公式，分析了其計算效率。Hill利用最速下降法將多重積分進行簡化，提出了適用于共偏移距、共方位角道集的高斯束疊前深度偏移方法。Gray針對Hill方法對觀測系統適應性不足，提出了共炮域的高斯束疊前深度偏移方法，并在以后的研究中基于單程波真振幅偏移理論，提出了真振幅高斯束偏移方法。Popov等提出了一種新的真振幅高斯束疊前深度偏移理論，對地下復雜地質構造獲得了高質量的成像結果。ElYadari基于利用高斯束方法構造格林函數，提出了一種真振幅矢量聲波偏移成像方法。地下介質中廣泛存在著各向異性，地震偏移成像過程中忽略各向異性的影響，會引起反射波歸位不準確，繞射波收斂不徹底，能量不聚焦，甚至扭曲構造形態的現象。因此，隨著地震勘探精度要求的不斷提高，各向異性對地震偏移成像的影響越來越不可忽略。研究各向異性介質的偏移成像方法，對于剔除地震波傳播過程中各向異性的影響，實現復雜構造的準確偏移歸位以及油氣儲層的高精度成像具有重要的應用價值。各向異性對S波的影響相比于P波更嚴重，因此各向異性對于轉換PS波偏移成像的影響更加不能忽略。目前，對于各向異性介質中轉換PS波疊前時間偏移的研究已經較為成熟，且已獲得了較好的生產應用，但各向異性介質轉換PS波的疊前深度偏移方法尚需進一步深入研究。技術實現要素：本發明的主要目的在于提供一種各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法，以解決現有地震偏移技術存在的受各向異性影響的問題。為解決上述問題，本發明實施例提供一種各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法，適用于二維各向異性介質，包括：基于各向異性射線追蹤，取得射線追蹤方程組；利用所述射線追蹤方程組，實現所述二維各向異性介質中的P波和S波的射線追蹤；將各向異性射線追蹤引入到高斯束偏移方法中，利用震源處正向延拓的波場與束中心點處反向延拓的波場進行互相關成像，以分別實現各向異性介質中的PP波以及PS波的高斯束疊前深度偏移。根據本發明的技術方案，通過基于各向異性射線追蹤，取得射線追蹤方程組；利用所述射線追蹤方程組，實現所述二維各向異性介質中的P波和S波的射線追蹤；將各向異性射線追蹤引入到高斯束偏移方法中，利用震源處正向延拓的波場與束中心點處反向延拓的波場進行互相關成像，以分別實現各向異性介質中的PP波以及PS波的高斯束疊前深度偏移。如此，本發明實施例適用于各向異性介質中的PP波和轉換PS波地震數據的準確有效的偏移成像，并且不受各向異性強弱限制，適應于強各向異性介質。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：圖1是根據本發明實施例的各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法的流程圖；圖2是根據本發明實施例的高斯束疊前深度偏移的原理圖；圖3a、3b、3c、3d分別是根據本發明實施例的不同各向異性強度的VTI介質中的P波和SV波的各向異性高斯束偏移脈沖響應的示意圖；圖4a、4b、4c、4d分別是根據本發明實施例的不同對稱軸傾角的TTI介質中的P波和SV波的各向異性高斯束偏移脈沖響應的示意圖；圖5a是根據本發明實施例的水平層狀VTI介質模型；圖5b是根據本發明實施例的水平層狀VTI介質模型的單炮地震記錄；圖5c是根據本發明實施例的水平層狀VTI介質模型的各向同性高斯束疊前深度偏移結果；圖5d是根據本發明實施例的水平層狀VTI介質模型的各向異性高斯束疊前深度偏移結果；圖6是根據本發明實施例的向斜TTI介質模型；圖7a是根據本發明實施例的向斜TTI介質模型的各向同性高斯束偏移結果；圖7b是根據本發明實施例的向斜TTI介質模型的VTI高斯束偏移結果；圖7c是根據本發明實施例的向斜TTI介質模型的TTI高斯束偏移結果；圖8是根據本發明實施例的強各向異性的VTI介質模型；圖9a和圖9b分別是根據本發明實施例的采用各向同性和各向異性高斯束疊前深度偏移方法對PS波地震數據進行偏移的成像結果；圖10a和圖10b分別是根據本發明實施例的各向同性和各向異性高斯束偏移抽取的轉換PS波CIG道集；圖11是根據本發明實施例的逆沖TTI介質模型；圖12a和圖12b分別是根據本發明實施例的逆沖TTI介質模型轉換PS波的各向同性高斯束偏移結果和各向異性高斯束偏移結果。具體實施方式本發明的主要思想在于，基于各向異性射線追蹤，取得射線追蹤方程組；利用所述射線追蹤方程組，實現所述二維各向異性介質中的P波和S波的射線追蹤；將各向異性射線追蹤引入到高斯束偏移方法中，利用震源處正向延拓的波場與束中心點處反向延拓的波場進行互相關成像，以分別實現各向異性介質中的PP波以及PS波的高斯束疊前深度偏移。如此，本發明實施例適用于各向異性介質中的PP波和轉換PS波地震數據的準確有效的偏移成像，并且不受各向異性強弱限制，適應于強各向異性介質。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本發明做進一步地詳細說明。根據本發明的實施例，提供了一種各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法。圖1是根據本發明實施例的各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法的流程圖。在步驟S102中，基于各向異性射線追蹤，取得射線追蹤方程組。在步驟S104中，利用所述射線追蹤方程組，實現所述二維各向異性介質中的P波和S波的射線追蹤。在步驟S106中，將各向異性射線追蹤引入到高斯束偏移方法中，利用震源處正向延拓的波場與束中心點處反向延拓的波場進行互相關成像，以分別實現各向異性介質中的PP波以及PS波的高斯束疊前深度偏移。在本實施中，所述將各向異性射線追蹤引入到高斯束偏移方法中包括：利用各向異性射線追蹤求取各向異性介質中的所述高斯束的復值時間和復值振幅。進一步來說，利用各向異性射線追蹤求取各向異性介質中的不同波型的高斯束的復值時間和復值振幅。前述已簡略說明了各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法的步驟，以下將對本發明實施例的各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法進行詳細的說明。首先，通過特征值法求解程函方程，可以得到最終的適用于任意各向異性介質的射線追蹤方程組，如式(1)所示：dxidτ=aijklplgj(m)gk(m),dpidτ=-12∂ajkln∂xipkpngj(m)gl(m),i,j,k,l,n=1,2,3---(1)]]>其中，τ是沿射線的旅行時，xi是直角坐標系中的坐標，pi、pl、pk、pn是慢度矢量的分量，aijkl、ajkln為密度歸一化的彈性參數，其單位為m2/s2。為Christoffel矩陣Γ的特征向量的分量，其中m不做求和，不是求和指標。m取1，2，3分別表示qP，qS1和qS2三種不同的波型。采用射線方法研究各向異性介質中地震波場的傳播時，Christoffel矩陣表達式Γik＝aijklpjpl中含有慢度矢量P的分量，且這種表示方式便于射線方法的研究。射線追蹤方程組(式(1))對于各向異性介質中三種波型具有相同的形式，即式(1)的射線追蹤方程組適應于任意波型。對哪種波型進行射線追蹤必須通過初始條件進行說明。因此，對于各向異性介質，射線追蹤的初始條件相比于各向同性介質更重要。各向異性介質射線追蹤的初始條件不僅給定了初始位置和射線的初始方向，而且決定了射線追蹤的波型。在初始時間τ＝t0時，射線追蹤方程組(式(1))的初始條件如式(2)所示：xi＝xi0,pi＝pi0(2)且必須滿足相應波型的程函方程，如式(3)所示：Gm(xi0,pi0)＝1(3)一旦初始條件式(3)成立，則射線追蹤方程組(式(1))將保證沿射線滿足程函方程，即沿射線的xi和pi都滿足Gm(xi,pi)＝1，所以滿足初始條件式(2)和式(3)對各向異性介質射線追蹤具有重要作用。對于二維各向異性介質，不存在SH波，只需要考慮P波和SV波。消除所有下標為2的分量，即p2＝0，則射線追蹤方程組(式(1))在二維情況下寫開之后，分別如式(4a)、(4b)、(4c)、(4d)所示：dx1dτ=a1111p1g1(m)g1(m)+a1113p3g1(m)g1(m)+a1131p1g1(m)g3(m)+a1133p3g1(m)g3(m)+a1311p1g1(m)g3(m)+a1313p3g1(m)g3(m)+a1331p1g3(m)g3(m)+a1333p3g3(m)g3(m)---(4a)]]>dx3dτ=a3111p1g1(m)g1(m)+a3113p3g1(m)g1(m)+a3131p1g1(m)g3(m)+a3133p3g1(m)g3(m)+a3311p1g1(m)g3(m)+a3313p3g1(m)g3(m)+a3331p1g3(m)g3(m)+a3333p3g3(m)g3(m)---(4b)]]>dp1dτ=-12(∂a1111∂x1p1p1g1(m)g1(m)+∂a1113∂x1p1p3g1(m)+∂a1131∂x1p1p1g1(m)g3(m)+∂a1133∂x1p1p3g1(m)g3(m)+∂a1311∂x1p1p1g1(m)g3(m)+∂a1313∂x1p1p3g1(m)g3(m)+∂a1331∂x1p1p1g3(m)g3(m)+∂a1333∂x1p1p3g3(m)g3(m)+∂a3111∂x1p1p3g1(m)g1(m)+∂a3113∂x1p3p3g1(m)g1(m)+∂a3131∂x1p1p3g1(m)g3(m)+∂a3133∂x1p3p3g1(m)g3(m)+∂a3311∂x1p1p3g1(m)g3(m)+∂a3313∂x1p3p3g1(m)g3(m)+∂a3331∂x1p1p3g3(m)g3(m)+∂a3333∂x1p3p3g3(m)g3(m))---(4c)]]>dp3dτ=-12(∂a1111∂x3p1p1g1(m)g1(m)+∂a1113∂x3p1p3g1(m)g1(m)+∂a1131∂x3p1p1g1(m)g3(m)+∂a1133∂x3p1p3g1(m)g3(m)+∂a1311∂x3p1p1g1(m)g3(m)+∂a1313∂x3p1p3g1(m)g3(m)+∂a1331∂x3p1p1g3(m)g3(m)+∂a1333∂x3p1p3g3(m)g3(m)+∂a3111∂x3p1p3g1(m)g1(m)+∂a3113∂x3p3p3g1(m)g1(m)+∂a3131∂x3p1p3g1(m)g3(m)+∂a3133∂x3p3p3g1(m)g3(m)+∂a3311∂x3p1p3g1(m)g3(m)+∂a3313∂x3p3p3g1(m)g3(m)+∂a3331∂x3p1p3g3(m)g3(m)+∂a3333∂x3p3p3g3(m)g3(m))---(4d)]]>根據彈性參數矩陣元素下標表示方式的對應關系：11→1，22→2，33→3，23＝32→4，13＝31→5，12＝21→6，對于密度單位化的彈性參數可以用兩個下標的形式表示，則二維各向異性介質的射線追蹤方程組可以寫成如式(5a)、(5b)、(5c)、(5d)所示：dx1dτ=a11p1g1(m)g1(m)+a15p3g1(m)g1(m)+2a15p1g1(m)g3(m)+a13p3g1(m)g3(m)+a55p3g1(m)g3(m)+a55p1g3(m)g3(m)+a35p3g3(m)g3(m)---(5a)]]>dx3dτ=a15p1g1(m)g1(m)+a55p3g1(m)g1(m)+a55p1g1(m)g3(m)+2a35p3g1(m)g3(m)+a13p1g1(m)g3(m)+a35p1g3(m)g3(m)+a33p3g3(m)g3(m)---(5b)]]>dp1dτ=-12(∂a11∂x1p1p1g1(m)g1(m)+2∂a15∂x1p1p3g1(m)g1(m)+2∂a15∂x1p1p1g1(m)g3(m)+2∂a13∂x1p1p3g1(m)g3(m)+2∂a55∂x1p1p3g1(m)g3(m)+∂a55∂x1p1p1g3(m)g3(m)+2∂a35∂x1p1p3g3(m)g3(m)+∂a55∂x1p3p3g1(m)g1(m)+2∂a35∂x1p3p3g1(m)g3(m)+∂a33∂x1p3p3g3(m)g3(m))---(5c)]]>dp3dτ=-12(∂a11∂x3p1p1g1(m)g1(m)+2∂a15∂x3p1p3g1(m)g1(m)+2∂a15∂x3p1p1g1(m)g3(m)+2∂a13∂x3p1p3g1(m)g3(m)+2∂a55∂x3p1p3g1(m)g3(m)+∂a55∂x3p1p1g3(m)g3(m)+2∂a35∂x3p1p3g3(m)g3(m)+∂a55∂x3p3p3g1(m)g1(m)+2∂a35∂x3p3p3g1(m)g3(m)+∂a33∂x3p3p3g3(m)g3(m))---(5d)]]>其中，如式(6)所示：g1(m)g1(m)=Γ33Γ11+Γ33-2g3(m)g3(m)=Γ11-1Γ11+Γ33-2g1(m)g3(m)=-Γ13Γ11+Γ33-2---(6)]]>射線追蹤方程組(式(5a)、(5b)、(5c)、(5d))利用密度歸一化的彈性參數表示，但對于各向異性介質的研究一般采用Thomsen參數來表征介質的各向異性。橫向各向同性(TI)介質是實際應用中經常采用的各向異性介質模型，當TI介質的對稱軸為垂直取向時稱為VTI介質。根據彈性參數與Thomsen參數的關系，可以得到VTI介質密度歸一化彈性參數的Thomsen表征形式，如式(7)所示：a11(1+2ϵ)VP02,a33=VP02,a55=VS02,a13=2δa33(a33-a55)+(a33-a55)2-a55---(7)]]>其中，VP0、VS0分別為P波和SV波的垂向速度；ε和δ是表示VTI介質各向異性強度的無量綱因子。在傾斜地層中，TI介質的對稱軸與垂直方向呈一定夾角，用傾斜對稱軸的橫向各向同性(TTI)介質模型描述會更符合實際。TTI介質彈性矩陣可以由VTI介質彈性矩陣經過Bond變換獲得。將各向異性射線追蹤理論引入到高斯束偏移方法中，利用震源處正向延拓的波場與束中心點處反向延拓波場進行互相關的成像條件，分別實現各向異性介質中的PP波以及PS波的高斯束疊前深度偏移。如圖2所示，在震源和束中心點處分別以不同的射線參數ps和pLr出射高斯束進行波場計算。對PP波進行高斯束偏移，在震源和束中心點處均為P波進行波場延拓；對于轉換PS波，在震源處以P波進行正向延拓，束中心點出射的高斯束利用S波向下延拓波場。在二維介質中，假設xs＝(xs,0)和xr＝(xr,0)分別為震源和接收點，則各向異性介質中的PP波和PS波對應的共炮域高斯束疊前深度偏移成像公式分別如式(8)和式(9)所示：IPP(x)=CPP∫dxsΣLr∫dω∫dpsxP∫dprxPDPP(Lr,prP,ω)×uGBP*(x,xspsP,ω)uGBP*(x,Lr,prP,ω)---(8)]]>IPS(x)=CPS∫dxsΣLr∫dω∫dpsxP∫dprxSDPS(Lr,prS,ω)×uGBP*(x,xs,psP,ω)uGBS*(x,Lr,prS,ω)---(9)]]>其中，IPP(x)和IPS(x)分別為PP波和轉換PS波對應的地下x處最終的成像值，CPP和CPS為相應的常數，ω為角頻率，是從震源出射對應的P波高斯束表達式，和為束中心點Lr＝(Lr,0)出射，分別對應的P波和S波高斯束波場計算公式。和分別為各向異性PP波和PS波地震記錄經過局部傾斜疊加得到的局部平面波分量，局部傾斜疊加公式分別如式(10)和式(11)所示：DPP(Lr,prP,ω)=14π2|ωωr|2∫dxruPP(xr,xs,ω)×exp[iωprxP(xr-Lr)-12|ωωr||xr-Lr|2L02]---(10)]]>DPS(Lr,prS,ω)=14π2|ωωr|3∫dxruPS(xr,xs,ω)×exp[-iωprxS(xr-Lr)-12|ωωr||xr-Lr|2L02]---(11)]]>其中，ωr為參考頻率，uPP(xr,xs,ω)和uPS(xr,xs,ω)分別為PP波和PS波的地震記錄頻譜。表示高斯束的初始束寬，其中fmin為最小頻率，vavg為所有垂向速度和水平速度平均值。各向異性介質中的高斯束的表達式同樣由復值時間和復值振幅表示，用A、T分別表示高斯束的復振幅值和時間，則高斯束表達式可以如式(12)所示：uGB(x,x0,p,ω)＝Aexp(iωT)(12)其中，uGB(x,x0,p,ω)為高斯束頻率域的表達式。將P波和S波對應的高斯束表達式分別代入式(8)和式(9)，則PP波和PS波對應的高斯束疊前深度偏移公式可以寫成如式(13)和式(14)所示：IPP(x)=CPP∫dxsΣLrdωDPP(Lr,prP,ω)×∫dpsxP∫dprxPA‾PP(x,psP,prP)exp[-iωT‾PP(x,psP,prP)]---(13)]]>IPS(x)=CPS∫dxsΣLrdωDPS(Lr,prS,ω)×∫dpsxP∫dprxSA‾PS(x,psP,prS)exp[-iωT‾PS(x,psP,prS)]---(14)]]>其中，xs表示震源坐標，和分別表示震源處出射P波的射線參數、接收點處出射P波的射線參數以及接收點處出射S波的射線參數。和是PP波的震源和束中心點出射的高斯束共同決定的復值振幅和復值時間，和為PS波的震源和束中心點出射的高斯束共同決定的復值振幅和時間，且和分別如式(15)和式(16)所示：T‾PP(x,psP,prP)=TxsP(x,psP)+TLrP(x,prP)---(15)]]>T‾PS(x,psP,prS)=TxsP(x,psp)+TLrS(x,prS)---(16)]]>對于PP波的偏移，震源和束中心點均以P波延拓波場，采用適用的各向異性射線追蹤計算P波高斯束的復值時間和針對PS波的波場信息，震源對P波進行高斯束波場延拓求取復值時間而束中心點處對S波進行波場延拓求取復值時間相對于PP波的地震記錄，PS波地震記錄存在極性反轉現象，直接對其進行偏移將嚴重地影響偏移效果。因此，根據轉換波記錄極性特征，在偏移過程中利用P波入射角的正負對其進行極性校正。上述已說明了各向異性多波高斯束疊前深度偏移成像方法，以下將提供一些實例來驗證上述方法的正確性和有效性。脈沖響應測試首先，采用各向異性高斯束疊前深度偏移成像方法分別對不同各向異性強度的VTI介質以及不同對稱軸傾角的TTI介質中的P波和SV波進行脈沖響應對比分析。模型網格為601×301，縱橫向網格間距為10m。模型P波的垂向速度為2500m/s，SV波的垂向速度為2000m/s，對于P波和SV波的成像角度范圍均為-80°到80°。圖3a、3b、3c、3d分別是根據本發明實施例的不同各向異性強度的VTI介質中的P波和SV波的各向異性高斯束偏移脈沖響應的示意圖。圖3a和圖3c分別為P波和SV波在各向異性參數ε＝0.2，δ＝0.1時的脈沖響應；圖3b和圖3d分別為P波和SV波在各向異性參數ε＝0.4，δ＝0.2時的脈沖響應。圖4a、4b、4c、4d分別是根據本發明實施例的不同對稱軸傾角的TTI介質中的P波和SV波的各向異性高斯束偏移脈沖響應的示意圖，TTI介質中的各向異性參數ε＝0.2，δ＝0.1。圖4a和圖4c分別為P波和SV波在對稱軸傾角為30°時的脈沖響應；圖4b和圖4d分別為P波和SV波在對稱軸傾角為60°時的脈沖響應。從圖中可以看到，不論是對于不同各向異性強弱的VTI介質，還是不同對稱軸傾角的TTI介質，P波和SV波的高斯束脈沖響應均獲得了準確的結果。各向異性介質PP波偏移測試水平層狀VTI介質模型建立一個如圖5a所示的四層水平層狀VTI介質模型進行單炮PP波偏移試驗和分析，各層介質參數如表1所示。模型網格為401×401，縱橫向網格間距為10m。利用各向異性射線追蹤方法合成PP波的地震記錄，震源為主頻30Hz的Ricker子波，采樣時間為3s，采樣間隔為2ms，單炮炮點位于模型中間位置，共401道接收，道間距為10m，地震記錄如圖5b所示。為了進行對比分析，分別采用各向同性高斯束偏移方法以及各向異性高斯束偏移方法對其偏移成像，偏移結果分別如圖5c和圖5d所示。從圖中可以看到，由于各向異性的影響，各向同性高斯束疊前偏移不能將VTI介質反射層準確歸位，而各向異性高斯束疊前偏移能夠使反射層完全歸位，得到準確的成像結果。表1水平層狀VTI介質模型各向異性參數向斜TTI模型建立一個如圖6所示的向斜TTI介質模型進行試算，驗證本發明實施例的各向異性高斯束疊前深度偏移成像方法的有效性，并通過對比分析TTI介質中的對稱軸傾角對偏移成像的影響。模型各層介質主要參數如表2所示，模型中間層為TTI介質。正演模擬采用各向異性射線追蹤方法，震源為主頻30Hz的Ricker子波，共模擬采集41炮，炮間距為70m，每炮321道，道間距為10m，采樣時間為1.6s，采樣間隔為2ms。圖7a為采用各向同性高斯束偏移算法得到成像結果，各向同性高斯束偏移過程采用的速度為模型各層介質的垂向速度。從圖中可以看到，向斜構造不論是在深度還是在水平方向都存在明顯的成像錯誤，而且反射界面附近存在較多的噪音干擾，向斜構造附近存在明顯的發散能量，如圖7a中箭頭所示。為了進行對比分析，采用VTI高斯束偏移算法對模型進行偏移，成像結果如圖7b所示。從圖中可以看到，雖然消除了噪音干擾和發散能量，但由于忽略了TTI介質中對稱軸傾角的影響，向斜構造同樣沒有偏移歸位到準確的位置。圖7c為TTI高斯束偏移成像結果，可以看到向斜構造獲得了準確的聚焦成像，而且噪音干擾基本消除，向斜構造附近發散的能量收斂。通過向斜TTI模型的測試，驗證了本發明實施例的方法的有效性。通過對比分析可知，對稱軸傾角對TTI介質的偏移成像具有較大的影響，忽略TTI介質中對稱軸傾角的影響，會導致明顯的成像錯誤。表2向斜TTI介質模型各向異性參數各向異性介質PS波偏移測試強各向異性VTI介質模型建立強各向異性的VTI介質模型進行各向異性轉換PS波高斯束疊前深度偏移測試，模型以及每層各向異性參數如圖8所示。利用各向異性射線追蹤方法合成PS波地震記錄，震源為主頻30Hz的Ricker子波，共模擬采集77炮，炮間距為50m，每炮401道，道間距為10m，采樣時間為3s，采樣間隔為2ms。圖9a和圖9b分別為采用各向同性和各向異性高斯束疊前深度偏移方法對PS波地震數據進行偏移的成像結果。從圖中可以看到，對于各向同性高斯束偏移結果，界面附近存在較大的噪音干擾，第二層彎曲界面成像位置不準確，而且存在明顯的發散能量，如圖9a中箭頭所示。而各向異性高斯束偏移，得到了準確的聚焦成像結果，消除了噪音干擾。為了進一步分析各向異性對轉換PS波偏移的影響，抽取了位于模型2800m位置處的轉換PS波CIG道集，圖10a和圖10b分別為各向同性和各向異性高斯束偏移抽取的CIG道集。對于各向同性高斯束偏移方法抽取的CIG道集，由于忽略了各向異性的影響，CIG道集的同相軸沒有拉平。而對于各向異性高斯束偏移抽取的CIG道集，其同相軸是拉平的，而且位于準確的成像深度。通過對強各向異性的VTI介質模型進行偏移測試，驗證了本發明實施例的各向異性轉換PS波高斯束疊前深度偏移方法對于VTI介質的有效性。逆沖TTI介質模型為了驗證本發明實施例的各向異性轉換PS波高斯束疊前深度偏移方法對TTI介質的有效性，建立逆沖TTI介質模型進行偏移測試。模型以及每層各向異性參數如圖11所示，模型中有一個逆沖巖片構造以及下覆的水平界面，逆沖巖片構造中具有不同的對稱軸傾角。利用各向異性射線追蹤方法合成PS波地震記錄，震源為主頻30Hz的Ricker子波，共模擬采集39炮，炮間距為100m，每炮401道，道間距為10m，采樣時間為3s，采樣間隔為2ms。圖12a和圖12b分別為采用各向同性和各向異性高斯束疊前深度偏移方法對逆沖TTI模型PS波地震數據進行偏移的成像結果。從圖中可以看到，對于各向同性高斯束偏移結果，逆沖巖片構造下面的水平界面成像向上抬起，且界面處存在明顯的發散能量。逆沖巖片構造中的傾斜界面成像位置不準確，且界面附近存在較強的噪音干擾。而采用各向異性高斯束進行偏移，逆沖TTI模型得到了準確的聚焦成像，且消除了噪音干擾。通過模型測試可以得出，對于各向異性介質的轉換PS波數據，采用各向異性轉換PS波高斯束偏移相比于各向同性轉換PS波高斯束偏移成像效果具有明顯的提高。因此，本發明實施例的各向異性轉換PS波高斯束疊前深度偏移方法是一種適用于各向異性介質中轉換PS波地震數據的準確有效的偏移方法。綜上所述，根據本發明的技術方案，通過基于各向異性射線追蹤，取得射線追蹤方程組；利用所述射線追蹤方程組，實現所述二維各向異性介質中的P波和S波的射線追蹤；將各向異性射線追蹤引入到高斯束偏移方法中，利用震源處正向延拓的波場與束中心點處反向延拓的波場進行互相關成像，以分別實現各向異性介質中的PP波以及PS波的高斯束疊前深度偏移。如此，本發明實施例適用于各向異性介質中的PP波和轉換PS波地震數據的準確有效的偏移成像，并且不受各向異性強弱限制，適應于強各向異性介質。以上所述僅為本發明的實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。當前第1頁1 2 3