同于陆上地震勘探，在海洋环境下，震源在海水中激发，地震波在海水中以声波形式向下从传播，当到达海底界面时，纯纵波转换成纵波、横波，以弹性波形式继续传播。在海洋环境中，传统的成像方法都是使用单一的弹性或粘弹性波动方程进行成像，这种方法比较简单，只需要在海水中令S波的速度为0，但是该方法存在严重缺点，该方法在海水区域也采用弹性波方程，增加了巨额的计算量，且存在稳定性问题。随着OBS/OBN采集技术的发展，海底电缆可记录海底反射的纵波和横波信息，实现多分量成像。为了克服单一弹性波方程在深海环境中模拟与成像的影响，使用声-粘弹耦合控制方程进行波场延拓。当地震波在海水中传播时，使用声波方程描述海水中的声压波场，当地震波传播至海底区域时，使用波场分离的粘弹波动方程描述海底以下固体介质的弹性波场。为了克服崎岖海底的影响，将声-粘弹耦合模型进行曲网格剖分，剖分成近乎正交的贴体网格，并进行坐标变换，使得崎岖海底界面映射为水平海底，波动方程也通过链式法则由笛卡尔坐标系变换为计算域曲坐标系。水陆双检数据通常用来通过上下行波分离压制海上多次波、鬼波等。但研究发现，水陆双检数据同时应用于声-粘弹耦合介质LSRTM中，可改善成像质量，压制串扰噪声，提高收敛速度。而本论文声-粘弹耦合介质方法本身可同时应用声波数据和粘弹性波数据，不需要在整个计算区域利用声波方程与粘弹性波方程计算两遍，因此，声粘弹耦合方法对于OBS/OBN水陆双检数据的同时应用具有天然优势。基于伴随状态理论，推导得到l 联合声波及矢量纵横分离粘弹性波的伴随状态方程。本文提出了一种水陆双检数据的崎岖海底构造的OBD-VSV-QLSRTM方法。通过两个数值试算，证明了该方法具有改进成像结果、Q衰减补偿、具有更高的计算效率和精度、压制串扰噪音和减弱P波和S波之间的串扰的优点。
研究成果近期发表在地学领域TOP期刊Geophysics，由李振春教授团队完成。论文第一作者为中国石油大学（华东） 李金丽博士，通讯作者为中国石油大学（华东）曲英铭教授。
论文信息:Jinli Li, Yingming Qu*, Yifan Li, Chongpeng Huang, Zhenchun Li, Ocean bottom dual-sensor Q-compensated elastic least-squares reverse time migration based on acoustic and seprarated-viscoelastic coupling equations. GEOPHYSICS, 2024, 89(3): S155–S173. https://doi.org/10.1190/geo2023-0433.1
