海底四分量各向异性介质高斯束偏移方法

作     者：徐贵军 石星辰 邹振 毛伟建 刘强 李文静 XU Guijun;SHI Xingchen;ZOU Zhen;MAO Weijian;LIU Qiang;LI Wenjing

作者机构：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院计算与勘探地球物理中心湖北武汉430077 大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 中国科学院大学北京100049 东方地球物理公司物探技术研究中心河北涿州072751 油气勘探计算机软件国家工程研究中心北京100088 

出 版 物：《石油地球物理勘探》 (Oil Geophysical Prospecting)

年 卷 期：2024年第59卷第5期

页      面：1048-1057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] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目“海底四分量高精度地震偏移成像方法研究”(42130808) 中国石油天然气集团有限公司重大科技专项“多物理场高精度油气地球物理探测技术与装备研究”之课题“多波场地震成像与弹性参数同步反演理论与技术”(2023ZZ05)联合资助 

主　　题：波动方程 成像 各向异性介质 弹性波高斯束 四分量 

摘      要：基于弹性波动方程的多波多分量高斯束偏移方法计算高效且成像精确,适用于复杂地质构造,目前多应用于陆地三分量数据,对于海底地震数据存在明显的适应性问题:①不完整的海底边界条件导致P波和S波无法彻底分离,上、下行波会在海底的记录方式下发生混叠,造成虚假成像;②地下介质中普遍存在的各向异性带来运动学信息误差,导致最终成像出现反射波归位不准确、绕射波收敛效果差、能量不聚焦等问题。为此,提出一种兼顾各向异性特性、直接使用包含水压分量的海底四分量地震数据进行弹性高斯束偏移成像的方法。首先,假设海底接收界面为各向同性,以弹性波波动方程和海底完整边界为基础进行波场延拓,得到四分量数据的波型分离矩阵;然后,结合各向异性射线追踪和动力学参数近似,实现了VTI介质的弹性波高斯束偏移。2D层状模型和北海Gullfaks区域模型的数值试算结果表明,所采用的海底四分量各向异性介质高斯束偏移方法抑制了不完整边界条件造成的成像假象,能够自动分离海底各向异性介质中的PP波和PS波,实现转换波的准确成像,更精确地恢复和归位地震波,提高了地震资料成像分辨率,尤其适用于复杂海底的大炮检距、宽方位地震勘探。