CN110873894A - 基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统 - Google Patents

基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统 Download PDF

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CN110873894A CN201811024171.2A CN201811024171A CN110873894A CN 110873894 A CN110873894 A CN 110873894A CN 201811024171 A CN201811024171 A CN 201811024171A CN 110873894 A CN110873894 A CN 110873894A
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Abstract

公开了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统。该方法包括：建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点处沿每一个方向出射的高斯束的走时、路径与地震波场；针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；根据炮点沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。本发明通过输入偏移结果和背景速度场，计算走时、路径和复值动力学射线追踪参数，高效简便地获取地震炮记录。

Description

基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统
技术领域
本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统。
背景技术
反偏移将偏移结果和背景速度场作为输入，得到合成地震数据。在实际地震勘探应用中，一方面，反偏移可以为速度分析、噪声压制以及数据规则化等技术提供理论基础，另一方面，通过与互为共轭关系的偏移算子反复串联使用，反偏移可以为真振幅成像提供引擎。根据地震波传播算子的类型，目前反偏移可以分为三类：Kirchhoff反偏移，单程波动方程反偏移以及逆时反偏移。Kirchhoff反偏移是20世纪90年代以来发展起来的数值模拟方法，其通过等时线叠加得到偏移的输入数据。随后，孙建国(2002；2011)先后通过引入真振幅加权函数和消除振幅畸变因子，发展了真振幅Kirchhoff反偏移方法。第二类是基于单程波动方程的反偏移方法。Claerbout(1985)，Stoffa等(1990)和Popovici(1996)先后提出并发展了裂步双平方根反偏移算子；孙建国(2008)基于均匀介质实现了频率-波数域零炮检距反偏移方法，并将其应用推广到非均匀介质中；杨锴等(2008)发展了共炮检距域波动方程相移叠前时间反偏移/偏移算子以提高成像质量。基于双程波动方程的逆时反偏移算子被广泛地应用于最小二乘反演成像、数据规则化以及偏移速度分析等技术领域。需要指出的是，焦散和阴影区等因素导致Kirchhoff反偏移模拟地震波场的精度有限，而基于波动方程的反偏移算子虽然精度较高，但是计算效率较低。
Popov(1982)以及
Figure BDA0001787778610000011
等(1983)将高斯束引入到地球物理领域，提出了求解波动方程高频渐进解的高斯束方法，并将其应用到地震波场的正演模拟中。20世纪90年代以来，国内学者也对高斯束正演模拟方法进行了不同程度的研究，将其应用到合成非均匀介质的正演记录以及三维正演模拟。然而，上述高斯束正演模拟方法需要地下界面信息、真实速度分布等作为输入，往往不够灵活。因此，有必要开发一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法及系统，其能够通过计算复值动力学射线追踪参数，通过输入偏移结果和背景速度场，高效简便地获取地震炮记录。
根据本发明的一方面，提出了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法。所述方法可以包括：建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
优选地，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：
Figure BDA0001787778610000031
其中，xi(s)为物理空间坐标(x,y,z)中的射线坐标，pi(s)为射线慢度矢量，τ为沿射线的走时，dτ为求积步长。
优选地，所述炮点xs处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000032
其中，G(x,xs,ω)为炮点xs处的地震波场，ω为频率，
Figure BDA0001787778610000033
为炮点xs处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000034
为炮点xs处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，pz s为炮点xs处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
优选地，所述接收点xr处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000035
其中，G(xr,x,ω)为接收点xr处的地震波场，
Figure BDA0001787778610000036
为接收点xr处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000037
为接收点xr处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000038
为接收点xr处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
优选地，通过公式(4)进行加权叠加：
u(xr,xs,ω)＝S(ω)∫voldxm(x)∫∫G(x,xs,ω)∫∫G(xr,x,ω) (4)
其中，u(xr,xs,ω)为由炮点xs处激发、接收点xr处叠加形成的地震记录，m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
根据本发明的另一方面，提出了一种基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点位置xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
优选地，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：
Figure BDA0001787778610000041
其中，xi(s)为物理空间坐标(x,y,z)中的射线坐标，pi(s)为射线慢度矢量，τ为沿射线的走时，dτ为求积步长。
优选地，所述炮点xs处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000042
其中，G(x,xs,ω)为炮点xs处的地震波场，ω为频率，
Figure BDA0001787778610000043
为炮点xs处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000044
为炮点xs处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000045
为炮点xs处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
优选地，所述接收点xr处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000046
其中，G(xr,x,ω)为接收点xr处的地震波场，
Figure BDA0001787778610000047
为接收点xr处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000051
为接收点xr处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000052
为接收点xr处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
优选地，通过公式(4)进行加权叠加：
u(xr,xs,ω)＝S(ω)∫voldxm(x)∫∫G(x,xs,ω)∫∫G(xr,x,ω) (4)
其中，u(xr,xs,ω)为由炮点xs处激发、接收点xr处叠加形成的地震记录，m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
本发明的有益效果在于：
(1)通过运动学和动力学射线追踪求得高斯束的走时和振幅信息，进一步基于Born散射理论高效地模拟出地震反射波场，针对设定的观测系统获得地震炮记录；
(2)通过计算复值动力学射线追踪参数，使得地震波场振幅为处处正则的，不存在奇异性区域，消除了焦散和阴影区对常规射线波场的影响，具有较高精度，而且保持了射线类方法的高效性；
(3)不需要地下界面和真实速度分布等信息，仅仅通过输入偏移结果和背景速度场，就可以获取地震炮记录，更加灵活方便。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的山前带地震偏移成像模型的示意图。
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个实施例的根据本发明获得的地震炮记录与根据波动方程高阶有限差分正演模拟的地震炮记录的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法可以包括：步骤101，建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；步骤102，针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；步骤103，根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
在一个示例中，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：
Figure BDA0001787778610000071
其中，xi(s)为物理空间坐标(x,y,z)中的射线坐标，pi(s)为射线慢度矢量，τ为沿射线的走时，dτ为求积步长。
在一个示例中，炮点xs处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000072
其中，G(x,xs,ω)为炮点xs处的地震波场，ω为频率，
Figure BDA0001787778610000073
为炮点xs处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000074
为炮点xs处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000075
为炮点xs处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
在一个示例中，接收点xr处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000076
其中，G(xr,x,ω)为接收点xr处的地震波场，
Figure BDA0001787778610000077
为接收点xr处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000078
为接收点xr处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000079
为接收点xr处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
在一个示例中，通过公式(4)进行加权叠加：
u(xr,xs,ω)＝S(ω)∫voldxm(x)∫∫G(x,xs,ω)∫∫G(xr,x,ω) (4)
其中，u(xr,xs,ω)为由炮点xs处激发、接收点xr处叠加形成的地震记录，m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
具体地，建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场。高斯束可以描述局部波场传播，是波动方程的高频渐进解，可以在射线中心坐标系中讨论。射线中心坐标系中，假设M为中心射线Ω上一点，e1，e2和e3为M点处射线中心坐标系(q1,q2,s)的基矢量，其中，e3为单位正切矢量，e1和e2垂直于中心射线，并且使射线中心坐标系为正则的。q1和q2分别为N点在射线中心坐标系中沿基矢量e1和e2的坐标，s为N点沿中心射线到参考点s0的距离。
在N点，三维高斯束的公式表示为：
Figure BDA0001787778610000081
其中，qT＝(q1,q2)；矩阵
Figure BDA0001787778610000082
代表走时场沿射线中心坐标q1和q2的二阶偏导数，其中，P(s)，Q(s)满足如下三维动力学射线追踪方程组：
Figure BDA0001787778610000083
V(s)为速度场沿二阶导数矩阵：
Figure BDA0001787778610000084
其中，I、J为偏导标识参数。
P(s)，Q(s)初始值可以设定为：
Figure BDA0001787778610000085
其中，i为虚数单位，w0为初始束宽，ωr为参考频率，与地震数据的频带宽度有关。将公式(8)的P(s)、Q(s)代入公式(5)中，可以得到高斯束波场，进一步将公式(5)所示的高斯束波场代入公式(2)得到炮点激发的地震波场。
根据高斯束的初始位置和初始方向，利用运动学射线追踪方程组来求取中心射线的路径和走时，即为计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径为公式(1)。
根据运动学和动力学射线追踪求得的走时、振幅等信息，可以求取中心射线附近有效宽度内的波场。有效宽度可以按照下述方式来定义：由于高斯束的振幅随着离中心射线的距离而衰减，可以定义振幅大于中心射线振幅1％的范围为高斯束的有效宽度。为了使高斯束成为波动方程较为精确的高频渐进解，需要保证速度场在束宽范围内缓慢变化。因此，在高斯束的传播过程中，束宽越窄，地震波场越精确。但是，如果初始束宽过小，高斯束在传播过程中束宽会迅速增大，降低地震波场的精度。通常情况下，当初始束宽大于一个波长时，束宽不会急剧地增大。但是，如果初始束宽过大，地震波场则不准确。
针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置。
根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录：
格林函数G(x,x0,ω)由高斯束uGB(x,x0,p,ω)的叠加积分来表征：
Figure BDA0001787778610000091
式(9)所示的格林函数描述由点源x0到地下任意一点x的点源波场，可以由点源x0处按不同初始射线参数p＝(px,py,pz)出射的高斯束在点x处叠加形成。初始射线参数间隔必须足够小以保证高斯束叠加积分得到的格林函数是一个带限的，且无假频的点源波场。上述条件意味着两条邻近高斯束在点源附近点的走时变化必须要小于半个周期。初始射线参数间隔为：
Figure BDA0001787778610000101
其中，Δpx为初始射线参数在x方向上的间隔，Δpy为初始射线参数在y方向上的间隔，ωh为最高频率，与地震数据的频带宽度有关。
因此，炮点的格林函数和接收点的格林函数，即炮点xs处的地震波场与接收点xr处的地震波场可分别表示为公式(2)和公式(3)。
地震散射总波场可以由Lippmann-Swinger方程表示，包含直达波场，一次散射波场以及多次散射波场，用Neumann级数展开可以分别表示为零阶项、一阶项以及高阶项。在背景慢度场中存在一个扰动区域，扰动慢度场与背景慢度场之间存在轻微差异。那么，地面记录波场可以由地下所有扰动场产生的一次散射波场叠加形成，即Born散射波场：
u(xr,xs,ω)＝ω2∫voldxm(x)S(ω)G(x,xs,ω)G(xr,x,ω) (11)
上式中，G(x,xs,ω)为炮点格林函数，描述从炮点xs＝(xs,ys,0)到地下散射点x＝(x,y,z)的地震波场；G(xr,x,ω)为接收点格林函数，描述从散射点x到接收点xr＝(xr,yr,0)的地震波场；m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
将式(2)和式(3)带入式(11)，得到高斯束反偏移公式，即接收点xr处的地震波场的加权叠加为公式(4)，进而获得地震炮记录。
式(4)描述了由高斯束模拟的一次散射波场在接收点处叠加所形成的地震炮记录。可以看出，高斯束反偏移是一种关于慢度扰动或者偏移结果的线性化算子，可以通过背景速度场将偏移结果映射到炮域数据空间。
本方法通过计算复值动力学射线追踪参数，通过输入偏移结果和背景速度场，高效简便地获取地震炮记录。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
图2示出了根据本发明的一个实施例的山前带地震偏移成像模型的示意图。
根据本发明的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法包括：步骤101，建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，获得如图2所示的山前带地震偏移成像模型进行试验，此山前带地震偏移成像模型纵横向距离分别为5500米和3000米，此模型地表高程变化剧烈，最大高差达到1140m。计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；步骤102，针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；步骤103，根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个实施例的根据本发明获得的地震炮记录与根据波动方程高阶有限差分正演模拟的地震炮记录的示意图。
图3a为通过本发明，即高斯束反偏移模拟的单炮记录，震源在地表x＝2740m处，总共550道接收，检波器间距为10m，每道2000个采样点，采样间隔为1ms。图3b为波动方程正演模拟记录，对比图3a和图3b，可以看到：(1)高斯束反偏移获取的炮记录的同相轴形态以及位置与波动方程高阶有限差分正演模拟结果中反射波的同相轴形态以及位置基本相同，有效地描述了山前带模型中反射体和绕射体的响应特征，说明本发明具有较高精度；(2)高斯束反偏移获取的炮记录仅包含地震反射波和绕射波，而波动方程高阶有限差分正演模拟记录中存在直达波(DW)、折射波(RW)、多次波以及起伏地表角点产生的散射波(SCW)，波场信息更全面，干扰波也更多。波动方程高阶有限差分正演模拟是输入真实的速度场，而高斯束反偏移获取炮记录是输入偏移结果和背景速度场，可以运用于时移地震中，针对随时间变化的偏移结果，可以面向目标储层进行炮记录模拟，从而检测目标储层随时间的变化情况。
综上所述，本发明通过计算复值动力学射线追踪参数，通过输入偏移结果和背景速度场，高效简便地获取地震炮记录。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
在一个示例中，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：
Figure BDA0001787778610000131
其中，xi(s)为物理空间坐标(x,y,z)中的射线坐标，pi(s)为射线慢度矢量，τ为沿射线的走时，dτ为求积步长。
在一个示例中，炮点xs处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000132
其中，G(x,xs,ω)为炮点xs处的地震波场，ω为频率，
Figure BDA0001787778610000133
为炮点xs处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000134
为炮点xs处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000135
为炮点xs处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
在一个示例中，接收点xr处的地震波场为：
Figure BDA0001787778610000136
其中，G(xr,x,ω)为接收点xr处的地震波场，
Figure BDA0001787778610000137
为接收点xr处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000138
为接收点xr处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure BDA0001787778610000139
为接收点xr处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
在一个示例中，通过公式(4)进行加权叠加：
u(xr,xs,ω)＝S(ω)∫voldxm(x)∫∫G(x,xs,ω)∫∫G(xr,x,ω) (4)
其中，u(xr,xs,ω)为由炮点xs处激发、接收点xr处叠加形成的地震记录，m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
本系统通过计算复值动力学射线追踪参数，通过输入偏移结果和背景速度场，高效简便地获取地震炮记录。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种基于高斯束反偏移的炮记录获取方法，其特征在于，包括：
建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；
针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；
根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
2.根据权利要求1所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法，其中，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：
Figure FDA0001787778600000011
其中，xi(s)为物理空间坐标(x,y,z)中的射线坐标，pi(s)为射线慢度矢量，τ为沿射线的走时，dτ为求积步长，V(s)为速度场沿二阶导数矩阵。
3.根据权利要求1所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法，其中，所述炮点xs处的地震波场为：
Figure FDA0001787778600000012
其中，G(x,xs,ω)为炮点xs处的地震波场，ω为频率，
Figure FDA0001787778600000013
为炮点xs处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000014
为炮点xs处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000021
为炮点xs处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
4.根据权利要求3所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法，其中，所述接收点xr处的地震波场为：
Figure FDA0001787778600000022
其中，G(xr,x,ω)为接收点xr处的地震波场，
Figure FDA0001787778600000023
为接收点xr处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000024
为接收点xr处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000025
为接收点xr处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
5.根据权利要求4所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取方法，其中，通过公式(4)进行加权叠加：
u(xr,xs,ω)＝S(ω)∫voldxm(x)∫∫G(x,xs,ω)∫∫G(xr,x,ω) (4)
其中，u(xr,xs,ω)为由炮点xs处激发、接收点xr处叠加形成的地震记录，m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
6.一种基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其特征在于，该系统包括：
存储器，存储有计算机可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：
建立地震观测系统，输入偏移结果和背景速度场，计算炮点xs处沿每一个方向ps出射的高斯束的走时、路径与地震波场；
针对每一条出射的高斯束的路径，逐点判断是否存在扰动位置，若是，则计算扰动位置x沿每一个方向pr出射的高斯束的走时和地震波场，若否，则针对下一条出射的高斯束的路径逐点判断是否存在扰动位置；
根据炮点xs沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场与扰动位置x沿每一个方向出射的高斯束的走时和地震波场，计算接收点位置xr处的地震波场并进行加权叠加，获得地震炮记录。
7.根据权利要求6所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其中，通过公式(1)计算出射的高斯束的走时与路径：
Figure FDA0001787778600000031
其中，xi(s)为物理空间坐标(x,y,z)中的射线坐标，pi(s)为射线慢度矢量，τ为沿射线的走时，dτ为求积步长。
8.根据权利要求6所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其中，所述炮点xs处的地震波场为：
Figure FDA0001787778600000032
其中，G(x,xs,ω)为炮点xs处的地震波场，ω为频率，
Figure FDA0001787778600000033
为炮点xs处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000034
为炮点xs处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000035
为炮点xs处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
9.根据权利要求8所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其中，所述接收点xr处的地震波场为：
Figure FDA0001787778600000041
其中，G(xr,x,ω)为接收点xr处的地震波场，
Figure FDA0001787778600000042
为接收点xr处出射的高斯束的方向在x方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000043
为接收点xr处出射的高斯束的方向在y方向上的分量，
Figure FDA0001787778600000044
为接收点xr处出射的高斯束的方向在z方向上的分量。
10.根据权利要求9所述的基于高斯束反偏移的炮记录获取系统，其中，通过公式(4)进行加权叠加：
u(xr,xs,ω)＝S(ω)∫voldxm(x)∫∫G(x,xs,ω)∫∫G(xr,x,ω) (4)
其中，u(xr,xs,ω)为由炮点xs处激发、接收点xr处叠加形成的地震记录，m(x)为偏移结果；S(ω)为炮点函数。
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