基于CLG光学流和波场分解的逆时偏移角度道集提取方法研究

作     者：吴成梁 王华忠 冯波 盛燊 WU ChengLiang;WANG HuaZhong;FENG Bo;SHENG Shen

作者机构：同济大学海洋与地球科学学院波现象与智能反演成像研究组上海200092 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2021年第64卷第4期

页      面：1375-1388页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 0707[理学-海洋科学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0702503,2019YFC0312004) 国家自然科学基金(42074143,41774126) 上海市浦江人才计划、中国石化地球物理重点实验室项目(33550006-20-ZC0699-0011,33550006-19-FW0399-0041) 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)资助项目(ZJW-2019-04)资助 

主　　题：逆时偏移 角度道集 光学流 波场分解 波场方向 角度估计 

摘      要：角度域共成像点道集是衔接叠前地震数据与储层特征的重要桥梁,对地震偏移成像与储层描述具有重要意义.与克希霍夫偏移和单向波动方程偏移相比,逆时偏移是复杂地区最精确的成像方法.高效稳健地生成逆时偏移角度道集目前仍然是一个挑战.本文主要讨论如何采用光学流方法高效、高质量地提取角度道集.在逆时偏移波场外推过程中,光学流方法可以估计波场传播方向.其中Lucas-Kanade(LK)和Horn-Schunck(HS)方法是光学流方法中两种典型的方法.LK光学流方法是一种局部方法,该方法依赖于局部点的梯度值,但是容易出现奇异现象,HS光学流方法属于全局方法,波场方向估计依赖于整个波场,易受噪声影响,对异常值比较敏感,导致整体波场方向计算精度不高.本文提出采用局部和整体结合(Combining Local and Global,CLG)的光学流方法估计波场传播方向.该方法可以有效地提高波场方向的精度,并且简单高效,便于并行处理.对比HS光学流方法,CLG光学流方法几乎不增加额外的计算量.另外,为了弱化光学流方法无法处理波前重叠问题,本文利用解析波场和方向滤波对波场进行方向分解,仅需波场的空间傅里叶变换即可实现任意波场方向分解,将分解后的波场分别估计波场反向,提取成像结果.进一步地,在估计反射张角和方位角时,本文提出有效的归一化方法和改进的最小二乘除法,提高角度估计的精度和稳定性.最后,理论和实际资料例证了本文提出方法的有效性.