[發(fā)明專利]一種VTI介質(zhì)的各向異性參數(shù)分步反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010053042.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111175821B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雒聰;巴晶
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V1/30
• 分類號(hào): G01V1/30
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種VTI介質(zhì)的各向異性參數(shù)分步反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，獲取研究工區(qū)的疊前地震道集數(shù)據(jù)，并從所述疊前地震道集數(shù)據(jù)中提取不同角度的地震子波序列；

步驟二，獲取包含各向異性參數(shù)的測井?dāng)?shù)據(jù)，將各向異性參數(shù)轉(zhuǎn)換為剛度參數(shù)，建立剛度參數(shù)的初始模型；

步驟三，利用VTI等效介質(zhì)反射系數(shù)精確式模擬合成記錄，計(jì)算合成記錄和實(shí)際數(shù)據(jù)的殘差；

步驟四，基于初始模型參數(shù)，計(jì)算精確方程正演算子對模型參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)；

步驟五，建立反演目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)；

步驟六，計(jì)算模型更新梯度，利用迭代獲取模型更新結(jié)果；

步驟七，重復(fù)步驟三至步驟六，直到模型的數(shù)據(jù)殘差降低到預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，迭代停止，輸出剛度參數(shù)的反演結(jié)果；

步驟八，利用剛度參數(shù)的反演結(jié)果，獲取最終各向異性參數(shù)的估算結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種VTI介質(zhì)的各向異性參數(shù)分步反演方法，其特征在于，步驟一具體包括：

獲取工區(qū)PP數(shù)據(jù)的疊前偏移距數(shù)據(jù)，基于速度數(shù)據(jù)，將所述疊前偏移距數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為疊前角道集數(shù)據(jù)；

從所述疊前角道集數(shù)據(jù)中提取地震子波序列，建立不同角度下的子波矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種VTI介質(zhì)的各向異性參數(shù)分步反演方法，其特征在于，步驟二具體包括：

獲取井口處的彈性參數(shù)和各向異性參數(shù)，所述各向異性參數(shù)包括垂直方向縱波速度α₀、垂直方向橫波速度β₀、密度ρ、Thomsen各向異性參數(shù)ε和Thomsen各向異性參數(shù)δ；

將所述各向異性參數(shù)的組合轉(zhuǎn)換為包含剛度參數(shù)的新數(shù)據(jù)組合，所述新數(shù)據(jù)組合包括剛度參數(shù)c₁₁、c₁₃、c₃₃、c₅₅和密度ρ，具體表達(dá)式如下：

通過Backus平均算法獲取新目標(biāo)參數(shù)曲線的低頻數(shù)據(jù)信息；

基于井口低頻數(shù)據(jù)，利用層位解釋結(jié)果做約束，插值獲得2D/3D的低頻初始模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種VTI介質(zhì)的各向異性參數(shù)分步反演方法，其特征在于，步驟三具體包括：

利用VTI等效介質(zhì)反射系數(shù)精確方程計(jì)算反射系數(shù)序列：

r＝S^-1·b

其中，S和b矩陣表達(dá)式如下：

其中，上標(biāo)(*)^T和(*)^B分別表示了上層和下層介質(zhì)的屬性參數(shù)，下標(biāo)(*)_P和(*)_S分別表示與縱波和橫波相關(guān)的屬性參數(shù)；式中，符號(hào)l、n、a、b、e均為中間變量參數(shù)，且均為剛度參數(shù)c₁₁、c₁₃、c₃₃、c₅₅和密度ρ的函數(shù)；

利用子波矩陣W和反射系數(shù)序列r，計(jì)算合成記錄d_syn：

d_syn＝G(m)＝W·r

計(jì)算實(shí)際道集數(shù)據(jù)d_obs和正演模擬記錄d_syn的殘差Δd：

Δd＝d_obs-d_syn＝d_obs-G(m)

其中，G(m)為精確式正演算子，m為目標(biāo)模型參數(shù)向量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種VTI介質(zhì)的各向異性參數(shù)分步反演方法，其特征在于，步驟四中，計(jì)算精確方程正演算子對模型參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)的方法為：

目標(biāo)模型參數(shù)矩陣m具有如下形式：

精確式正演算子G(m)對模型參數(shù)m的導(dǎo)數(shù)為：

反射系數(shù)r對模型參數(shù)的導(dǎo)數(shù)為：

其中，和均為中間變量矩陣對模型參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)；c₁₁、c₁₃、c₃₃、c₅₅均為剛度參數(shù)；ρ為密度參數(shù)；W為子波矩陣；b、S為計(jì)算反射系數(shù)序列r的中間過程矩陣。