海洋一次波与多次波联合最小二乘逆时偏移

There widely exist strong multiples in marine seismic data and how multiples were used is a new breakthrough for improving image quality of marine seismic data. Currently, only multiples were used for imaging in migration of multiples and suffered seriously from the accuracy of multiples prediction, artifacts and interference noises which made it difficult for practical application. In this project, we introduce Joint least-squares reverse time migration of primaries and multiples based on waveform inversion, and focused on key factors. Firstly, based on the character of marine seismic data, proper wavelet estimation method will be proposed. Robust full wave forward modeling operator guarantee the accuracy of subsurface point Green function calculation. According to the dynamic time warping (DIM), time shift for the velocity error can be obtained to optimize residual function which can adjust dynamic imaging error due to inaccurate velocity. Artifacts and interference noises will be suppressed by analyzing the characters of that in local image matrix (LIM) to improve rate of convergence for least-squares reverse time migration of primaries and multiples. Influence of ghost wave and surging wave will be analyzed and proposed seismic data quality requirement for this method. At last, this planned work will provide robust and effective least-squares reverse time migration of primaries and multiples for marine seismic data.

海洋地震资料普遍发育着强多次反射波，如何利用好多次波已成为提高海洋地震资料成像品质的新突破点，目前，主流的多次波成像方法只是单独利用多次波，受多次波预测精度、构造假象和干涉噪音的严重影响难以推广应用。本课题研究基于波形反演的一次波与多次波联合最小二乘逆时偏移方法，对其中关键因素进行研究。首先根据海洋地震资料的特点，研究适用的地震子波提取方法，应用稳健的全波模拟算子保证地下点格林函数计算的准确性，再基于动态时间规整算法，求取可反映速度误差的时移量来研究残差泛函的优化，修正由于速度不准造成的动力学成像误差。分析局部成像矩阵内构造假象和干涉噪音的分布特征和规律，研究成像矩阵内假象和噪音的压制方法，加速最小二乘偏移迭代收敛速度。分析鬼波和涌浪干扰等海洋资料采集噪音对偏移的影响，提出该方法对实际地震资料的品质要求条件。最终得到适用于海洋地震资料的，稳健高效的一次波与多次波联合最小二乘逆时偏移方法。

海洋地震资料普遍发育着强多次反射波，如何利用好多次波已成为提高海洋地震资料成像品质的新突破点，目前，主流的多次波成像方法只是单独利用多次波，且受多次波预测精度、构造假象和干涉噪音的影响，难以推广应用。本课题首先研究了基于波动理论的一次波与多次波联合成像方法。在研究过程中提出了一种基于单程波偏移算子，可在成像域压制干涉假象的一次波与多次波同时成像方法。其中包含了三个步骤：第一，传统单程波偏移成像方法中的震源子波替换为一次波、多次波与震源子波，初始上行延拓波场为一次波与多次波，基于单程波算子的波场延拓与互相关成像条件的应用得到包含干涉假象的一次波与多次同时成像；第二，以子波为震源，自由表面相关多次波为记录，按照传统单程波偏移成像方法得到干涉假象；第三，基于最小二乘匹配滤波算法，将第一步的成像结果与第二步的干涉假象进行匹配相减，得到干涉假象衰减后的一次波与多次波同时成像，避开了由于实际资料子波无法准确提取而造成一次波与多次波对成像能量级的不一致性。其次，为克服受观测系统限制、上覆地层、波场带宽有限等因素的影响,获得更高分辨率和更可靠振幅保真度的成像结果，开展了基于单程波理论的最小二乘偏移算法研究是海洋实际资料测试处理。研究方法在简单模型和复杂模型中都得到了成功测试，并且在海洋实际资料处理中进行了成功试算，并取得了明显实用效果。相关研究发表科技论文6篇、国际会议论文3篇、申请国家发明专利2项和登记计算机软件著作权4项。