[發明專利]各向同性彈性參數保幅反演方法及裝置

在審

• 申請號: 201811188186.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109541682A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 毛偉建;歐陽威;詹毅;李合群
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司;中國科學院測量與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

本申請實施例提供了一種各向同性彈性參數保幅反演方法及裝置，該方法包括獲取各向同性彈性介質模型中每個成像點的成像反演結果；所述成像反演結果包括P波散射場上的逆廣義拉東變換反投影算子；基于所述逆廣義拉東變換反投影算子構建非線性反演系統；確定所述各向同性彈性介質模型的照明矩陣和二次項透射系數；根據所述逆廣義拉東變換反投影算子、所述照明矩陣和所述二次項透射系數，求解所述非線性反演系統，獲得所述各向同性彈性介質模型中每個成像點處的二次非線性保幅反演值。本申請實施例可以提高彈性參數重構的準確度。

技術領域

本申請涉及地震反演技術領域，尤其是涉及一種各向同性彈性參數保幅反演方法及裝置。

背景技術

尋找復雜地質下油氣資源已成為地震勘探研究的主要目標；而提取地下介質的物性參數是這個主要目標的核心任務。一般的，完成這一任務需要恰當的反演方法。目前現有技術中，存在多種不同有效的地震反演方法，例如基于逆廣義Radon變換的直接保幅反演方法等。與傳統的偏移反演方法相比，此方法不僅能夠對物性參數在地下介質中發生突變或者間斷的位置進行結構成像，而且能一定程度上定量地重構其間斷的大小值。其中，基于逆廣義Radon變換的共炮點道集的直接線性保幅反演的工作流程可如圖1所示。

Miller等(1984，1987)首次提出了直接保幅反演成像的最初輪廓，對早期的繞射疊加幾何方法賦予了聲學波動原理，使其更適合于處理復雜地質構造以及震源和檢波器異常排列的情況。這一方法的基本原理是：將地震數據近似看作散射位勢(例如，聲波介質中散射位勢與地震波的傳播速度有關)在面簇(等時面)上的積分，并稱該積分為散射位勢的投影。地震偏移反演可以看作是重構散射位勢的反演問題，因此，利用帶權的繞射疊加則自然地產生了一個反投影算子，使其能從散射位勢的投影中重構散射位勢。

由于這類型反演問題包含一個面積分，可以轉述為求解廣義Radon變換的逆變換的問題。Beylkin(1984，1985)利用Fourier積分算子理論重新推導了廣義Radon變換的逆變換，具體給出了權函數的表達式，從數學的角度嚴格論證了Miller所提出的保幅偏移反演的合理性，即：反投影算子可以成像散射位勢的不連續性，且在符合弱散射(小擾動)的條件下，反投影算子能夠重構散射位勢的梯度變化值。Cohen等(1986)推導了基于3D有限頻寬數據的反演公式，其本質與Beylkin(1985)一致。Bleistein等(1987)類似地考慮了2.5維有限頻寬數據的保幅反演方法，并且首次推導出2.5維Kirchhoff保幅反演公式。隨后，Bleistein(1987)進一步推出了三維Kirchhoff保幅反演公式。盡管Kirchhoff保幅偏移反演的出發點是地震數據的Kirchooff近似而不是Born近似，但它依然以地震波發生一次反射為假設前提，反射界面上方的速度結構必須已知，而且在偏移過程中需要存儲散射夾角信息。Beylkin和Burridge(1990)將Beylkin(1985)的方法推廣都各向同性彈性介質的情形，使保幅反演算法適應于任意觀測系統，且無需像Bleistein(1987)那樣存儲散射夾角的信息。De Hoop和Bleistein(1997)，以及De Hoop等(1999)在各向異性彈性介質中利用kirchhoff近似以及逆廣義Radon變換討論了反射系數的保幅反演，而Burridge等(1998)在各向異性介質中利用Born近似和逆廣義Radon變換得到彈性參數的保幅反演公式。

綜上所述，盡管由Miller最初提出的基于逆廣義Radon變換的保幅反演理論得到了很好的發展與推廣，但它們都是以地震波單散射或者一階Born近似為假設前提，僅僅適合于弱散射介質模型。當地下介質結構復雜、物性參數擾動量大時，運用這些方法得到的結果往往誤差大，很難對其進行高保真反演成像。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種各向同性彈性參數保幅反演方法及裝置，以提高彈性參數重構的準確度。

為達到上述目的，一方面，本申請實施例提供了一種各向同性彈性參數保幅反演方法，包括：