【摘要】：針對虛同相軸法在實(shí)際應(yīng)用中存在多次波的高效匹配、其他噪聲的干擾以及觀測系統(tǒng)的影響等問題,通過對模型數(shù)據(jù)的研究,提出一種基于高階高分辨率Radon變換的高效匹配方法,在匹配時(shí)間和效率兩方面有很大提高。對傳統(tǒng)范數(shù)匹配方法中的濾波矩陣、時(shí)窗長度進(jìn)行定量分析和優(yōu)化選取,對虛同相軸方法的抗噪能力以及觀測系統(tǒng)的影響進(jìn)行定量分析,并討論其適用范圍。研究結(jié)果對該方法的實(shí)際應(yīng)用有一定的參考意義。
【圖文】：

劉璐等虛同相軸法預(yù)測地震層間多次波在實(shí)際應(yīng)用中的可行性分析27圖1虛同相軸方法原理示意圖Fig.1Schematicdiagramofvirtualeventsmethod方程分別構(gòu)造對應(yīng)于表面多次波和層間多次波的子級數(shù)來計(jì)算多次波。這是一種基于波動(dòng)方程的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法,不需要先驗(yàn)的速度結(jié)構(gòu)模型,對于復(fù)雜構(gòu)造有較好的適應(yīng)能力,但是計(jì)算量非常大。另一種是Berkhout[1617]提出的基于共聚焦點(diǎn)技術(shù)的層間多次波預(yù)測方法,是在常規(guī)SRME方法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,其基本原理是利用共聚焦點(diǎn)算子,將地震數(shù)據(jù)向下延拓至產(chǎn)生多次波的界面,從而層間多次波的預(yù)測就可以用類似于SRME的褶積計(jì)算來實(shí)現(xiàn),用共聚焦點(diǎn)道集記錄代替炮集記錄。該方法的優(yōu)勢是容易適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件,實(shí)現(xiàn)起來比較簡單,但需要依賴于初始的速度模型,以便產(chǎn)生較精確的聚焦算子。Ikelle[1819]基于克希霍夫積分表示定理,提出通過構(gòu)建虛同相軸來預(yù)測層間多次波的方法。虛同相軸是通過形成一個(gè)虛的向下散射點(diǎn),巧妙地將反射點(diǎn)從地下層界面移到表面,利用兩個(gè)形式上類似反射波的同相軸褶積來預(yù)測層間多次波。在分層情況比較好的條件下,可以有效地實(shí)現(xiàn)層間多次波的預(yù)測。虛同相軸方法能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測層間多次波的到達(dá)時(shí)間,但與實(shí)際數(shù)據(jù)中的層間多次波在相位和振幅上有差異,直接相減會(huì)帶來誤差,因而需要做匹配。Guitton等[20]提出L1范數(shù)匹配法,主要思想是求取原始地震道與匹配道的L1范數(shù)最小來計(jì)算濾波器,通過迭代加權(quán)最小二乘法求取最小化目標(biāo)函數(shù),有效地避免了L2范數(shù)中最小能量的假設(shè),同時(shí)利用了L1范數(shù)對于大異常值保持穩(wěn)健性的特點(diǎn)。Guo等[21]提出一種利用預(yù)測多次波特性來進(jìn)行匹配的方法,避免了自適應(yīng)濾波器的求取,并且充分利用了預(yù)測數(shù)據(jù)的信息。李學(xué)聰?shù)萚22]

劉璐等虛同相軸法預(yù)測地震層間多次波在實(shí)際應(yīng)用中的可行性分析29圖3斜層模型單炮記錄及預(yù)測匹配效果Fig.3Syntheticrecordofobliquelayermodelanditspredictingandmatchingresult圖2產(chǎn)生層間多次波的斜層地層模型Fig.2Obliquemodelforproducinginternalmultiple2階、空間4階的有限差分法,表面設(shè)為吸收邊界,合成地震記錄中不包含表面多次波。地震記錄共200炮,每炮200道,道間距和炮間距均為3m,采樣間隔為0.00025s,記錄長度為1s。單炮記錄如圖3(a)所示,箭頭指向一次波。圖3(b)和(c)分別為預(yù)測多次波和匹配相減之后的結(jié)果。圖4表示模擬的南黃海地質(zhì)模型,密度均為2g/cm3。模型大小為5000m×2000m,聲波正演,采用時(shí)間2階、空間4階的有限差分法,表面設(shè)為吸收邊界。地震記錄共480炮,每炮480道,道間距和炮間距均為4m,采樣間隔為0.00005s,記錄長度為3.5s。因?qū)游惠^多,若直接用虛同相軸方法,會(huì)在底層產(chǎn)生很多假象,所以需要計(jì)算易產(chǎn)生層間多次波的層位。數(shù)據(jù)的分割線是與一次波曲率相近的雙曲線,這樣可以一次性地將該層的相關(guān)層間多次波全部預(yù)測出來,然后進(jìn)行匹配和消除,接著再預(yù)測其他層位的相關(guān)多次波,避免殘留而造成混淆。圖5(a)為單炮記錄,箭頭指向一次波。圖中顯示為AGC(automaticgaincontrol)增益,不可避免地將一次波的邊界反射信號加強(qiáng)。圖5(b)為用本文方法進(jìn)行多次波匹配消除的結(jié)果。圖3和圖5表明,在有效波與多次波正交情況下,相對于范數(shù)匹配法,基于變換域匹配的方法不需要進(jìn)行大型病態(tài)方程求解運(yùn)算,計(jì)算速度較快,且匹配結(jié)果非常精確。2.2層間多次波的匹配對預(yù)測的層間多次波進(jìn)行反褶積,從圖6可以看出,反褶積不僅壓縮了地震子波的長度,還將預(yù)測多次波記錄中無效的微小旁瓣去除掉,這對之后的匹配處理非常重要。從圖7

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