叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法、系统、设备

技术特征：
1.一种叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：s100，获取在地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、最大构造角度、设定的采样时间、给定的速度模型的大小及网格点的间距；s200，在所述地震数据中，按照炮点和检波点的坐标，将共炮点道集转换为共偏移距道集，作为时空域共偏移距道集，并将所述时空域共偏移距道集中的时空域共偏移距地震数据利用傅里叶变换由时空域转换至频率波数域，得到频率波数域共偏移距地震数据；s300，基于所述频率波数域共偏移距地震数据，计算不同频率下速度模型所有网格点的波传播角度，并根据所述波传播角度，将成像区域分为小角度区域和大角度区域；s400，通过预设的改进的随机游走算法，分别求解小角度区域与大角度区域对应的最优化的常系数；s500，将求解的常系数代入频率波数域波场延拓方程，对所述频率波数域共偏移距道集进行分频率逐层波场延拓，获得不同深度的不同频率的成像结果；s600，将不同深度的不同频率的成像结果进行积分，并利用傅里叶逆变换，将积分后的成像结果转换至空间域，得到共偏移距成像剖面；s700，将所有共偏移距成像剖面进行叠加处理，获得最终的成像结果。2.根据权利要求1所述的叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法，其特征在于，根据所述波传播角度，将成像区域分为小角度区域和大角度区域，其方法为：根据地震波波场对、方向的偏导数，获得地震波传播的角度，若所述地震波传播的角度小于设定角度阈值，则将地震成像区域划分为小角度区域，否则划分为大角度区域。3.根据权利要求1所述的叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法，其特征在于，所述预设的改进的随机游走算法其求取有理式系数方法为：其中， 表示目标函数，表示地震波传播的角度， 表示不同介质的折射率，、、表示有理常系数， 表示横向波数，，表示归一化的横向波数，表示背景总波数，表示设定的最大成像角度。4.根据权利要求3所述的叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法，其特征在于，所述频率波数域波场延拓方程，其构建方法为：基于真实地下介质的非均匀介质性，构建有理式逼近的波数频散关系；将所述有理式逼近的波数频散关系，代入频率波数域的傅里叶波场延拓基本方程，得到频率波数域波场延拓方程；所述频率波数域波场延拓方程为：
其中，表示深度为的波场信息，表示纵向波数，表示深度为的波场信息，，表示中间参数变量，表示虚数，表示深度方向空间采样间隔。5.根据权利要求4所述的叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法，其特征在于，所述有理式逼近的波束频散关系为：其中，表示归一化的纵向波数。6.一种叠前高角度快速傅里叶变换地震成像系统，其特征在于，该系统包括：地震数据获取模块、转换模块、角度区域划分模块、常系数求解模块、波场延拓模块、逆变换模块、剖面叠加模块；所述地震数据获取模块，配置为获取在地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、最大构造角度、给定的速度模型的大小及网格点的间距；所述转换模块，配置为在所述地震数据中，按照炮点和检波点的坐标，将共炮点道集转换为共偏移距道集，作为时空域共偏移距道集，并将所述时空域共偏移距道集中的时空域共偏移距地震数据利用傅里叶变换由时空域转换至频率波数域，得到频率波数域共偏移距地震数据；所述角度区域划分模块，配置为基于所述频率波数域共偏移距地震数据，计算不同频率下速度模型所有网格点的波传播角度，并根据所述波传播角度，将成像区域分为小角度区域和大角度区域；所述常系数求解模块，配置为通过预设的改进的随机游走算法，分别求解小角度区域与大角度区域对应的最优化的常系数；所述波场延拓模块，配置为将求解的常系数代入频率波数域波场延拓方程，对所述频率波数域共偏移距道集进行分频率逐层波场延拓，获得不同深度的不同频率的成像结果；所述逆变换模块，配置为将不同深度的不同频率的成像结果进行积分，并利用傅里叶逆变换，将积分后的成像结果转换至空间域，得到共偏移距成像剖面；所述剖面叠加模块，配置为将所有共偏移距成像剖面进行叠加处理，获得最终的成像结果。7.一种设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-5任一项所述的叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法。

技术总结
本发明属于地球物理勘探、地震成像领域，具体涉及一种叠前高角度快速傅里叶变换地震成像方法、系统、设备，旨在解决现有的地震成像方法在对高陡构造进行成像时，存在成像质量、效率低以及过于依赖速度模型精度的问题。本方法包括：获取地震数据；从地震数据中提取共炮点道集并转换为共炮检距道集，并由时空域转换至频率波数域；计算波传播角度，并将成像区域分为小角度、大角度区域；求解小角度、大角度区域的、常系数；进行分频率逐层波场延拓，获得不同深度的不同频率的成像结果；将成像结果进行积分并转换至空间域，得到共偏移距成像剖面；将所有共偏移距成像剖面进行叠加处理，获得最终的成像结果。本发明实现了对高陡构造的高精度地震成像。度地震成像。度地震成像。


技术研发人员：符力耘 李卿卿 杜启振 王志伟
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/5/5