[發明專利]一種基于τ分布的貝葉斯地震反演方法

有效

• 申請號: 201810295566.X
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108663711B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 彭真明;吳昊;張明英;楊佳晴;李曙;陳穎頻;趙學功;楊春平;何艷敏
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

1.一種基于τ分布的貝葉斯地震反演方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：輸入數據得到待反演參數的初始模型后確定τ分布的參數；

步驟2：選擇第t道待反演參數的初始模型作為迭代初始模型，通過參數化的τ分布確定先驗概率密度分布函數，并結合輸入數據得到后驗概率密度函數后進行MCMC反演得到反演結果；

步驟3：判斷t是否大于輸入數據中的地震道數據，若是，則結束反演得到基于反演結果的待反演波阻抗剖面，若否t累加后跳至步驟2繼續反演；

所述步驟1包括如下步驟：

步驟1.1：輸入井旁道地震數據、原始地震記錄數據、子波數據和井的反射系數，對通過井旁道地震數據得到的井旁道待反演參數進行插值濾波得到待反演參數的初始模型

步驟1.2：基于井旁道待反演參數通過井旁道待反演參數和波阻抗的遞推關系得到井旁道波阻抗z₀；

步驟1.3：從待反演參數的初始模型中選擇井旁道對應的待反演參數的初始模型，通過遞推得到井旁道波阻抗初始模型z_s，計算井旁道波阻抗z₀與井旁道波阻抗初始模型z_s的差值后并計算其均值μ(z₀-z_s)，通過公式1確定τ分布的未知參數λ，公式1如下：

λ＝α/μ(z₀-z_s)

其中，α表示已知參數，μ表示均值函數；

步驟1.4：基于步驟1.2通過井旁道波阻抗z₀計算反射系數r，計算如公式2所示：

其中，r_i表示反射系數r的第i項，z_0i表示井旁道波阻抗z₀的第i項；

基于井的反射系數r、輸入數據中的子波數據w和原始地震記錄數據計算噪聲n，計算如公式3所示：

步驟1.5：通過噪聲n求噪聲方差δ_n，噪聲方差δ_n計算如公式4所示：

其中，n_i表示噪聲的第i項，m表示噪聲中向量元素的個數，表示噪聲的均值。

2.根據權利要求1所述的一種基于τ分布的貝葉斯地震反演方法，其特征在于：所述步驟2包括如下步驟：

步驟2.1：選擇第t道的待反演參數的初始模型作為迭代初始模型x₁，通過反演參數與波阻抗遞推關系求得第t道波阻抗z₁即公式5，公式5如下：

z₁＝f(x₁)

通過參數化的τ分布確定先驗概率密度分布函數P(z₁)即公式6，公式6如下：

其中，z₁_min表示z₁-z₀中元素最小值，z₁_d表示z₁-z₀的最大值與最小值的差，z_1i表示第t道波阻抗z₁第i項，z_0i表示井旁道波阻抗z₀第i項；

步驟2.2：基于步驟1.5所得的噪聲方差δ_n和輸入數據中的原始地震記錄和子波數據w進行貝葉斯反演得到似然函數計算如公式7所示：

其中，表示原始地震記錄第i項，s_1i表示合成地震記錄s₁第i項，r_1i表示地震反射系數r₁第i項，合成地震記錄s₁和地震反射系數r₁計算如下：

將似然函數結合先驗概率密度分布函數P(z₁)得到后驗概率密度函數，計算如公式8所示：

其中，由可得；

步驟2.3：基于后驗概率密度函數進行MCMC反演得到反演結果X_r。

3.根據權利要求1所述的一種基于τ分布的貝葉斯地震反演方法，其特征在于：所述步驟3包括如下步驟：

步驟3.1：判斷t是否大于輸入數據中的地震道數據，其中地震道數據為地震道數trace加1，若是，則結束反演得到根據公式9計算得到的待反演波阻抗剖面X_s，公式9如下：X_S(t,1)＝X_r，若否，t累加即t＝t+1后跳至步驟2繼續反演。