[發明專利]一種起伏地表的地下構造成像方法

有效

• 申請號: 201710337714.5
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107193043B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 李闖;黃建平;李振春
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G01V1/34;G01V99/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種起伏地表的地下構造成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，輸入觀測數據，偏移速度場，同時預先設置反射系數模型的初始值；

S2，對觀測數據進行基于相關系數的采樣或重新采樣，得到偏移數據，具體包括：

當迭代次數k為1時，按照固定的采樣間隔，選擇N_s個沿偏移距方向均勻分布的觀測數據作為偏移數據，且采樣間隔大于炮間隔；當迭代次數k大于1時，判斷迭代次數k除以模型更新方向控制因子o的余數是否為1，若是，對觀測數據進行重新采樣，否則，不重新采樣，得到偏移數據，其中重新采樣的具體方法包括：

計算剩余數據中每炮數據與上一次迭代時偏移數據的相關系數，選取相關系數最大的N_s個單炮數據作為本次迭代的偏移數據；當剩余數據中單炮數據的數量不足N_s時，不足的部分從已計算過的數據中隨機選取，所述相關系數的其計算方法為：

其中，d_j(x，t)和為上次迭代時偏移數據中的單炮數據及其均值，d_i(x，t)和為剩余數據中的單炮數據及其均值，N_s為偏移數據中單炮數據的數量，n_x為單炮數據中空間采樣點數，n_t為時間采樣點數，i，j代表炮號；

S3，根據當前的反射系數模型和偏移數據獲得數據殘差；

S4，根據數據殘差，確定隨機梯度和/或隨機共軛梯度，基于隨機梯度和/或隨機共軛梯度進行反射系數模型迭代，獲得最終的反射系數模型。

2.根據權利要求1所述的一種起伏地表的地下構造成像方法，其特征在于，所述步驟S4中通過數據殘差確定隨機梯度的具體計算方法為：其中分別為第k次迭代時的偏移數據及其對應的逆時反偏移算子，k為迭代次數；為的共軛轉置，即逆時偏移算子；m^(k-1)為第k-1次迭代計算得到的反射系數模型。

3.根據權利要求2所述的一種起伏地表的地下構造成像方法，其特征在于，所述步驟S4中確定隨機共軛梯度的具體計算方法為：

其中隨機共軛梯度修正因子其中代表隨機梯度，代表隨機共軛梯度，k代表迭代次數。

4.根據權利要求3所述的一種起伏地表的地下構造成像方法，其特征在于，所述步驟S4中基于隨機梯度和/或隨機共軛梯度進行反射系數模型迭代，獲得最終的反射系數模型，具體包括以下步驟：

S41，基于判定條件，選擇隨機梯度或隨機共軛梯度中的一個為模型更新梯度，作為反射系數模型迭代的方向，其中，所述判定條件具體包括：判斷迭代次數k除以模型更新方向控制因子o的余數是否為1，若是，則選擇隨機梯度為模型更新梯度，若否，則選擇隨機共軛梯度為模型更新梯度；

S42，當所述的模型更新梯度小于閾值時，進入步驟S44，當所述的模型更新梯度大于閾值時，根據模型更新梯度計算更新步長；

S43，基于更新步長，迭代更新反射系數模型，并返回步驟S2；

S44，判定此時獲得的反射系數模型為最終的反射系數模型。

5.根據權利要求4所述的一種起伏地表的地下構造成像方法，其特征在于，所述步驟S43中的更新步長，迭代更新反射系數模型，其具體計算方法為：其中m^(k)為第k次迭代計算得到的反射系數模型，α^(k)代表更新步長，其中的代表模型更新梯度，包括隨機梯度或隨機共軛梯度，[]^*代表共軛轉置，代表第k次迭代時的偏移數據對應的逆時反偏移算子。