基于Marchenko方程的弹性波目标区成像方法研究

Multi-component seismic data contains rich wavefield information, and its migration results can provide more subsurface structures and lithology information, thus reducing the blind zone of acoustic exploration. However, imaging of target areas below complex near-surface and the salt domes have always been a problem to solve. In recent years, an imaging method based on the Marchenko equation has emerged. The imaging results of this method can avoid the effects of complex near-surface and improve the imaging resolution below the salt dome. Therefore, this project will introduce this method into multi-component seismic data，carry out research on imaging methods of target regions of elastic waves (including PP and PS converted waves). This project intends to carry out the following research: research on the Green’s function retrieval of PS converted wave based on Marchenko equation; develop elastic primaries (PP and PS) reconstruction method; study on elastic Marchenko redatuming method; study of target region imaging methods based on elastic Marchenko method. This work will provide technical support for improving the elastic imaging effect of deep structures below complex near-surface and the salt dome.

多分量地震数据含有丰富的波场信息，其偏移结果可以提供更多的地下构造和岩性信息，从而减少纵波勘探的盲区。但是复杂近地表地区和盐丘下方的目标区成像始终是偏移成像需要面对的问题。近年来，国际上出现一种基于Marchenko方程的目标区成像方法。该方法的成像结果可以避免复杂近地表的影响并提高盐丘下方的成像精度。因此，本项目将把这种方法引入到弹性波多分量数据，开展弹性波（包括PP和PS转换波）目标区成像方法研究。本项目拟开展以下研究：研究基于Marchenko方程的转换波格林函数提取方法；研究弹性波一次波（PP和PS）重建方法；研究弹性波Marchenko重建基准面方法；研究基于弹性波Marchenko方法的目标区成像方法。为提高复杂近地表地区和盐丘下方的深部构造的弹性波成像效果提供技术支持。

多分量地震数据含有丰富的波场信息，其偏移结果可以提供更多的地下构造和岩性信息，从而减少纵波勘探的盲区。但是复杂近地表地区和盐丘下方的目标区成像始终是偏移成像需要面对的问题。近年来，国际上出现一种基于Marchenko方程的目标区成像方法。该方法的成像结果可以避免复杂近地表的影响并提高盐丘下方的成像精度。本项目把这种方法引入到弹性波多分量数据，开展弹性波（包括PP和PS转换波）目标区成像方法研究。本项目按照研究计划执行，完成了以下内容：1）推导了弹性波Marchenko方程，分析利用迭代法求解Marchenko方程的初始条件，完成PS转换波的格林函数提取方法；2）采用S波直达波约束，改进PS转换波一次波重建技术；3）采用多维反褶积改进弹性波Marchenko重建基准面方法；4）结合弹性波Marchenko重建基准面方法和弹性波一次波重建方法，实现了弹性波目标区一次波成像方法。从结果上看，重构数据的逆时偏移结果明显优于地表数据的逆时偏移结果。重构数据的偏移结果中层间多次波假象和透射转换波假象都得到了明显的压制。这将明显地减少成像结果中的层位误判和减少上覆地层对目标地层的影响。我们测试了本方法对含弯曲界面模型的适应性，表明本方法未来在复杂模型的应用潜力。这项成果可以应用于石油勘探领域，改善弹性波逆时偏移方法在复杂上覆地层条件下对目标区的成像效果。