[發(fā)明專利]一種不依賴于測井資料的絕對波阻抗反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710625702.2
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107462924B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高照奇;潘志斌;高靜懷
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 劉強(qiáng)

1.一種不依賴于測井資料的絕對波阻抗反演方法，其特征在于，首先，從疊前炮集地震數(shù)據(jù)出發(fā)，利用地震數(shù)據(jù)全部信息通過全波形反演的手段得到長波長P波速度模型；其次，基于長波長P波速度模型通過深時轉(zhuǎn)換以及Gardner經(jīng)驗公式得到低頻波阻抗模型；最后，使用低頻波阻抗模型約束基于多組變異差分進(jìn)化算法的波阻抗反演，得到絕對波阻抗模型，具體包括以下步驟：

1)采集原始地震數(shù)據(jù)，然后對采集到的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，處理后得到疊前炮集地震數(shù)據(jù)，記為d_obs(t,x_r；x_s)，其中t表示時間變量；x_r,x_s分別為檢波器和震源的位置；處理得到疊后反射地震數(shù)據(jù)，記為，其中t表示時間變量；n為共深度點(diǎn)道集序號；

2)構(gòu)建長方形網(wǎng)格地質(zhì)模型，設(shè)定離散網(wǎng)格的空間離散間隔、網(wǎng)格規(guī)模以及正演模型時間采樣間隔；

3)給定地質(zhì)模型P波速度v(x)的初始模型，并指定待優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)J(v(x))；

4)通過最速下降法迭代得到目標(biāo)函數(shù)的全局極小值，進(jìn)而得到地質(zhì)模型P波速度的長波長分量v_l(x)；

5)通過“深時轉(zhuǎn)換”得到低頻P波速度模型v_lf(t,n)，進(jìn)而通過Gardner公式得到低頻波阻抗模型I_lf(t,n)；

6)構(gòu)建水平層狀地質(zhì)模型，給定地質(zhì)模型的層數(shù)和層的厚度，每層的介質(zhì)模型參數(shù)為波阻抗I；

7)通過使用步驟5)的結(jié)果確定參數(shù)I的搜索空間，并給定波阻抗反演待優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)F(I(t))；

8)使用全局優(yōu)化算法對步驟7)的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，求取其全局極小值點(diǎn)；

9)選出步驟8)迭代結(jié)束后全局優(yōu)化算法群體中目標(biāo)函數(shù)值最小的個體，將目標(biāo)函數(shù)值最小的個體解碼后即得到最終搜索到的最優(yōu)絕對波阻抗模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不依賴于測井資料的絕對波阻抗反演方法，其特征在于，步驟2)中，離散網(wǎng)格的空間離散間隔、網(wǎng)格規(guī)模以及正演模型時間采樣間隔是根據(jù)實際地震數(shù)據(jù)的炮檢距、有效頻帶范圍、采樣時間決定的；選定網(wǎng)格參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是使得基于該網(wǎng)格進(jìn)行有限差分正演模擬時，不僅滿足穩(wěn)定性條件而且有效壓制數(shù)值頻散。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不依賴于測井資料的絕對波阻抗反演方法，其特征在于，步驟3)中，地質(zhì)模型P波速度v(x)的初始模型是對真實P波速度模型的估計，初始模型設(shè)定為橫向均勻、縱向線性增加的速度模型；所述目標(biāo)函數(shù)是刻畫最優(yōu)解的標(biāo)準(zhǔn)，以計算地震數(shù)據(jù)與觀測地震數(shù)據(jù)之間的擬合程度或誤差大小為標(biāo)準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不依賴于測井資料的絕對波阻抗反演方法，其特征在于，設(shè)定衡量觀測炮集地震數(shù)據(jù)與基于模型的計算炮集地震數(shù)據(jù)之間的時移非線性數(shù)據(jù)殘差的2范數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，即目標(biāo)函數(shù)為：

式中，T為正演的時間長度；P⁽²⁾(.)為二階時移非線性算子；S_s,r為一約束算子來保證只有震源和檢波器分別位于x_s和x_r的波場數(shù)據(jù)被用來構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；u_cal(t,x；x_s)為震源位于x_s的計算波場；目標(biāo)函數(shù)值J(v(x))越小說明地質(zhì)模型P波速度v(x)越準(zhǔn)確。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不依賴于測井資料的絕對波阻抗反演方法，其特征在于，步驟4)中，P波速度的長波長分量是通過將一個各向同性高斯濾波器作用于反演得到的P波速度模型，濾掉其短波長分量得到。