[發明專利]一種基于地震道屬性分析的帶極性直接包絡反演方法

有效

• 申請號: 202010089427.9
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111239819B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 羅靜蕊;王婕;盧金波
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張皎

本發明公開了一種基于地震道屬性分析的帶極性直接包絡反演方法，具體為：步驟1、設置炮點和檢波點，采集得到觀測數據u_obs(t,x_r；x_s)；步驟2、構建矩形網格地質模型；步驟3、給定速度模型v(x)的初始速度模型v₀(x)，得到計算數據u_cal(t,x_r；x_s)；步驟4、求取觀測數據的包絡e_obs(t,x_r；x_s)與計算數據的包絡e_cal(t,x_r；x_s)；步驟5、求取觀測數據與計算數據的相位與瞬時頻率；步驟6、求取觀測數據u_obs(t,x_r；x_s)的帶極性包絡和計算數據u_cal(t,x_r；x_s)的帶極性包絡給定目標函數J_e(v(x))；步驟7、通過直接包絡反演和迭代優化算法對目標函數J_e(v(x))進行優化，得到速度模型的長波長分量v_l(x)；步驟8、給定下一階段新的待優化目標函數J(v(x))；步驟9、通過對目標函數J(v(x))進行優化，得到精細的速度結構v_f(x)。該方法能夠獲得更加準確的帶極性包絡，并用于強散射速度模型的反演。

技術領域

本發明屬于地球物理勘探技術領域，具體涉及一種基于地震道屬性分析的帶極性直接包絡反演方法。

背景技術

石油和天然氣是事關國家經濟發展及國家安全的重要戰略資源，隨著石油工業的發展和勘探開發的不斷深入，從構造勘探階段逐漸走向巖性勘探階段，勘探難度逐漸加大。為了順應這種要求，全波形反演迅速發展起來，并成為當今地球物理界的研究熱點。全波形反演是進行地層參數估計的有效方法，不但能夠為地震成像提供高分辨率高精度的速度模型，而且具有同時反演各種不同參數的能力。

傳統的全波形反演基于弱散射理論假設，導致該方法對初始模型的依賴性極強。如果初始模型與真實模型相差太大，則容易陷入局部極值。為了克服這一問題，一些學者選擇采用全局優化的方法。然而，全局優化需要在整個模型空間中進行搜索，最終確定一個最優的模型參數，計算量相當大。雖然近年來已有不少改進算法，但是巨大的計算量仍然是阻礙全局優化發展的主要問題，使得該類方法不能在高維問題中得到廣泛應用。全波形反演的重心仍然是局部優化方法。在這一領域，學者們研究和發展了多種方法，如多尺度反演方法，層析全波形反演方法，自適應全波形反演方法等等。這些方法通過使用不同的波場信息來構建目標函數從而降低反演的非線性程度，可以在一定程度上緩解局部極值問題。然而這些方法仍然是基于弱散射假設，當模型參數中包含強散射擾動，如大尺度的鹽丘模型時，這些方法將失去其功效。針對大尺度的鹽丘模型，工業界通常采用成像，拾取邊界，再對鹽丘進行填充的策略來構建鹽丘體，然而這一技術需要大量的人工干預。

包絡反演方法能夠利用地震信號包絡中所包含的豐富的低頻信息獲取模型的大尺度背景結構，而使用包絡敏感核函數的直接包絡反演能夠避免弱散射近似，適合強散射鹽丘模型的速度構建。但是直接包絡反演僅依賴于地震信號的瞬時振幅信息，缺乏信號的極性信息，為了進一步改善反演效果，有必要使用帶極性的直接包絡反演方法，而極性信息的準確獲取是反演能夠正確實施的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于地震道屬性分析的帶極性直接包絡反演方法，該方法結合信號的相位信息和瞬時頻率信息來判斷包絡的極性，能夠獲得更加準確的帶極性包絡，并用于強散射速度模型的反演。

本發明所采用的技術方案是，一種基于地震道屬性分析的帶極性直接包絡反演方法，具體按照以下步驟實施：