[發明專利]實現折射多次波層析反演的方法、裝置及處理終端

有效

• 申請號: 201810648783.2
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109100798B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 劉斌
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 江超

本發明公開了一種實現折射多次波層析反演的方法、裝置及處理終端，方法包括：S1、拾取初至折射波的旅行時，記為t_obs，拾取初至折射水層一階多次波的旅行時，記為S2、增加一個位于海面之上的虛擬海水層，通過鏡像原理將所述轉換為虛擬海水層中鏡像OBS點上的初至折射波的旅行時，記為S3、合并所有的t_obs和記為T_obs，所述T_obs構成初至折射旅行時反演的輸入數據；S4、定義初至折射旅行時反演的目標泛函；S5、對初至折射旅行時反演的目標泛函進行極小化處理，得到最終速度模型。本發明基于鏡像原理實現利用OBS數據中豐富、清晰可靠的折射多次波來進行層析反演的目的。

技術領域

本發明涉及利用折射多次波進行層析反演的技術領域。

背景技術

海洋深部地質構造的速度和界面形態參數是理解洋盆演化以及地球動力學的關鍵參數。目前主要通過在海面激發大容量的震源,海底地震儀(OBS)在海底接收的方式來獲取原始的觀測數據。OBS數據的偏移距較大，可達幾百km，記錄了來自沉積層和殼幔邊界的折射和反射波。在室內分析時，主要通過旅行時反演來獲得地下構造的速度和形態參數。也有一些利用全波形反演來獲得速度結構的實例，但該方法對原始數據的質量要求非常高，反演算法仍處于發展階段。

旅行時反演方案主要有如下四種方案：

(1)初至折射旅行時反演，僅僅利用OBS數據中的折射初至。因為初至折射在大部分情況下能量比較強，比較可靠。FAST和tomo2D是初至折射層析的兩個最常用的程序；

(2)反射旅行時反演，利用來自各個界面的反射波的旅行時來反演速度結構。Rayinvr是實現反射旅行時反演的主要程序。

(3)折射和反射旅行時聯合反演，tomo2D以及j ive3D是實現該方式的主要程序；

(4)OBS折射多次波參與反演，OBS數據中一般存在清晰可靠的折射多次波，但這些信息一般都被舍棄了。這些折射多次波與初至折射波一樣來自深部構造，包含了豐富的信息。在油氣和水合物勘探領域，利用OBS數據中的多次波進行成像的技術已經很成熟，但利用的是小偏移距內(5km以內)的反射波的多次波。萬奎元等提出利用在沉積層中經過多次反射的二次Pg折射波來增加反演的分辨率。Bharadwaj等提出基于地震干涉的方法來提高OBS的信噪比，并把折射的一階多次波轉換為初至折射波，從而增加用于反演的射線。

現有方案的不足主要有以下幾點：

(1)初至折射在遠偏移距處信噪比較低，拾取結果的可信度較低，為了實際應用這些遠偏移距的折射，不得不設定較大的不確定性參數。

(2)在利用反射波旅行時進行反演的方案中，需要把拾取的反射波旅行時和某一個反射界面關聯起來，而這會引起較大的不確定性。而且，在大偏移距的OBS數據中，反射波旅行時的拾取比較困難。

(3)利用OBS數據的折射多次波來進行層析反演非常有潛力，但目前并沒有好的方案。對于萬奎元等提出的方案，在大部分的實際數據中，難以識別出在沉積層中多次反射的折射波，而且在反演的過程，需要確定反射界面，會引起較大的不確定性。而Bharadwaj等提出的方案，只適用于沿著界面滑行的首波，而不適用于其它情形的折射波。此外，通過地震干涉方法轉換折射多次波為初至折射需要大量的計算。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種實現折射多次波層析反演的方法，基于鏡像原理實現利用OBS數據中豐富、清晰可靠的折射多次波來進行層析反演的目的。

本發明的目的之二在于提供一種實現折射多次波層析反演的裝置，基于鏡像原理實現利用OBS數據中豐富、清晰可靠的折射多次波來進行層析反演的目的。