專利名稱：地下介質(zhì)成像方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及人工地震勘探技術(shù)，尤其涉及一種地下介質(zhì)成像方法和裝置。
背景技術(shù)：
在地震勘探中，為了直觀地觀察到地下介質(zhì)，確定油氣儲(chǔ)層信息，需要采取人 工地震勘探的方法，通過人工產(chǎn)生的地震波對(duì)地下介質(zhì)進(jìn)行成像。具體方法為在炮點(diǎn) 埋設(shè)炸藥或其它震源激發(fā)，從而人工產(chǎn)生地震波；在地表設(shè)置用于接收地震數(shù)據(jù)的檢波 點(diǎn)，該地震數(shù)據(jù)為炮點(diǎn)激發(fā)后經(jīng)地層反射到地表的地震波信息，例如，炮點(diǎn)激發(fā)后經(jīng)地 層反射到地表的地震波的振幅等信息，該地震數(shù)據(jù)能夠反映從炮點(diǎn)到檢波點(diǎn)的地下介質(zhì) 的信息，根據(jù)接收到的地震數(shù)據(jù)對(duì)地下介質(zhì)進(jìn)行成像。目前，在獲得地震波信息后，通過單程波方法的有限差分計(jì)算對(duì)地下介質(zhì)進(jìn)行 成像。在單程波方法的有限差分計(jì)算方法中，對(duì)差分算子進(jìn)行有限階數(shù)的近似，采用近 似的差分算子分別對(duì)縱線方向與測(cè)線方向的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行差分。對(duì)差分算子進(jìn)行有限階 數(shù)的近似的常用方法是，對(duì)差分算子進(jìn)行二階近似或四階近似，例如，有限差分法的二
階近似的差分算子為
權(quán)利要求
1.一種地下介質(zhì)成像方法，其特征在于，包括在炮點(diǎn)激發(fā)人工地震，獲取炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)；分解標(biāo)量波動(dòng)方程的旁軸近似解，獲得透鏡項(xiàng)和繞射項(xiàng)；拆分所述繞射項(xiàng)，獲得縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)；根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)，采用譜微分矩陣差分法分別對(duì)所述縱線方向繞 射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)進(jìn)行延拓求解，分別獲得所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的 波場(chǎng)；根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的波場(chǎng)進(jìn)行褶積計(jì)算，獲得所述指定地下 深度層的地下介質(zhì)的像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下介質(zhì)成像方法，其特征在于，所述根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波 點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)，采用譜微分矩陣差分法分別對(duì)所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)進(jìn) 行延拓求解，分別獲得所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的波場(chǎng)包括在所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)中代入所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)；采用譜微分矩陣差分法分別求解所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)，獲得中間 地下深度層的縱線方向和測(cè)線方向的波場(chǎng)；判斷所述中間地下深度層是否等于指定地下深度層；如果是，結(jié)束所述延拓求解的計(jì)算流程；否則，在所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)中分別代入所述中間地下深度層的 縱線方向和測(cè)線方向的波場(chǎng)，返回執(zhí)行所述采用譜微分矩陣差分法分別求解所述縱線方 向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下介質(zhì)成像方法，其特征在于，所述采用譜微分矩陣差分 法分別求解所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)包括根據(jù)差分算法分別求解所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)，其中，所述差分算 法的差分算子為譜微分矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下介質(zhì)成像方法，其特征在于，所述譜微分矩陣中的每一 項(xiàng)為‘ ▽ ,dp,q12π2(2π 1VP+9+112) ■ 2, ,-sin (7t{p-q)l η^)2π )2( /2)2+11-，P = QηχΑχ J 6其中，ηχ為差分方向的總離散點(diǎn)數(shù)，ΔΧ為差分方向的間距，ρ為譜微分矩陣的行序 號(hào)，q為譜微分矩陣的列序號(hào)。
5.—種地下介質(zhì)成像裝置，其特征在于，包括 檢測(cè)單元，用于在炮點(diǎn)激發(fā)人工地震后獲取炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)； 第一計(jì)算單元，用于分解標(biāo)量波動(dòng)方程的旁軸近似解，獲得透鏡項(xiàng)和繞射項(xiàng)； 拆分單元，用于拆分所述繞射項(xiàng)，獲得縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)； 第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)，采用譜微分矩陣差分法對(duì) 所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)進(jìn)行延拓求解，分別獲得所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的波場(chǎng)；成像單元，用于根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的波場(chǎng)進(jìn)行褶積成像，獲 得所述指定地下深度層的地下介質(zhì)的像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下介質(zhì)成像裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算單元包括代入模塊，用于在控制模塊的控制下，在所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)中 代入所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)或者中間地下深度層的縱線方向和測(cè)線方向的波場(chǎng)；計(jì)算模塊，用于采用譜微分矩陣差分法分別求解所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞 射項(xiàng)，獲得中間地下深度層的縱線方向和測(cè)線方向的波場(chǎng)；控制模塊，用于判斷所述中間地下深度層是否等于指定地下深度層；如果是，結(jié)束 所述延拓求解的計(jì)算流程；否則，控制代入模塊在所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射 項(xiàng)中代入所述中間地下深度層的縱線方向和測(cè)線方向的波場(chǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下介質(zhì)成像裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊具體用于根 據(jù)差分算法分別求解所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)，其中，所述差分算法的差 分算子為譜微分矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地下介質(zhì)成像裝置，其特征在于，所述譜微分矩陣中的每一 項(xiàng)為
全文摘要
本發(fā)明提供一種地下介質(zhì)成像方法，包括在炮點(diǎn)激發(fā)人工地震，獲取炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)；分解標(biāo)量波動(dòng)方程的旁軸近似解，獲得透鏡項(xiàng)和繞射項(xiàng)；拆分所述繞射項(xiàng)，獲得縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)；根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)，采用譜微分矩陣差分法分別對(duì)所述縱線方向繞射項(xiàng)和測(cè)線方向繞射項(xiàng)進(jìn)行延拓求解，分別獲得所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的波場(chǎng)；根據(jù)所述炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的指定地下深度層的波場(chǎng)進(jìn)行褶積計(jì)算，獲得所述指定地下深度層的地下介質(zhì)的像。本發(fā)明還提供一種地下介質(zhì)成像裝置。采用本發(fā)明提供的地下介質(zhì)成像方法和裝置，成像過程有效的減少頻散的影響，因而能夠增大延拓步長(zhǎng)，提高地下介質(zhì)成像的速度。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102012517SQ20101050014
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉國(guó)峰 申請(qǐng)人:北京吉星吉達(dá)科技有限公司