[發明專利]一種構造增強的梯度預處理全波形反演方法及系統

在審

• 申請號: 202011058205.7
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114428338A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 胡光輝;孫思宇;何兵紅;杜澤源
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發明提供了一種構造增強的梯度預處理全波形反演方法及系統，屬于地震資料處理領域。該構造增強的梯度預處理全波形反演方法根據噪音分布特點統計噪音分布，同時記錄噪音的位置，并對噪音的梯度進行重新賦值，實現對噪音的去除。本發明避免了傳統根據數值處理方法的過處理或者處理不充分，在噪聲壓制上取得了良好的效果，有效增強了反演構造特征，細節更加豐富，細小構造更加突出。

技術領域

本發明屬于地震資料處理領域，具體涉及一種構造增強的梯度預處理全波形反演方法及系統。

背景技術

現有梯度預處理技術主要有兩大類，一類是正則化技術，這類技術方法簡單但需要準確的先驗信息，且反演對正則化項的系數依賴較大；另一類是構造約束的梯度預處理技術，這類方法依賴構造解釋，需要解釋出層位信息，且在反演噪音異常值較大時容易引入誤差。中國專利公開文獻CN103091711A公開了一種基于時間域一階速度-應力彈性波動方程的全波形反演方法及裝置，其中方法包括：采用基于攝動理論的伴隨方法，確定時間域一階速度-應力彈性波動方程的伴隨方程和相應的目標泛函關于模型參數的梯度表達式；根據時間域一階速度-應力彈性波動方程確定正向傳播波場，根據伴隨方程確定逆時外推伴隨波場；根據正向傳播波場、逆時外推伴隨波場和梯度表達式確定目標泛函關于模型參數的梯度；利用梯度類迭代算法進行多尺度全波形反演；中國專利公開文獻CN103592685A公開了一種全波形反演中去除波動方程模擬直達波的方法及裝置，該方法包括以下步驟：輸入速度模型；基于聲波波動方程對速度模型進行波動方程正演，得到模擬的地震記錄；計算直達波到達地表接收器的時間T0(x)，x為檢波點位置到震源位置的距離；根據公式計算輸入時間窗口T(x)；刪除所述地表接收器接收到的其接收時間小于T(x)時刻的地震記錄，中國專利公開文獻CN103135132A公開了一種混合域全波形反演方法，其將全波形反演的正演部分放到時間域，即在時間域做正演，利用DFT轉到頻率域做反演，即采用離散傅里葉變換提取相應反演頻率的波場成分，在頻率域由低頻到高頻進行反演。

全波形反演技術是一個高度非線性的反問題求解技術，病態程度較高，因此其求解難度較大，反演噪音嚴重，經常會將真實的構造信息淹沒。尤其是觀測系統不能滿足全波形反演對大偏移距和全方位角的要求且缺少低頻時，將會引入更多的反演噪音，真實的地質構造更難分辨，多次迭代后造成反演的不收斂，對反演帶來更大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種構造增強的梯度預處理全波形反演方法及系統，去除反演噪音，增強有效地質構造。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明的第一個方面，提供了一種構造增強的梯度預處理全波形反演方法，所述方法根據噪音分布特點統計噪音分布，同時記錄噪音的位置，并對噪音的梯度進行重新賦值，實現對噪音的去除。

本發明的進一步改進在于，所述方法包括：

(1)采集炮集記錄，獲得梯度G，并計算獲得梯度平均值；

(2)計算梯度G中每一個元素與梯度平均值的平方差，記為A(i，j)；

(3)將A(i,j)中的各個元素重新排序并記錄，得到一維數組A’(K)；

(4)設置要去除的噪音個數百分比p，計算異常點的個數c，并標記各個異常點；

(5)依次對梯度G中的每個異常點的梯度進行重新賦值，得到每個異常點的新的梯度。

本發明的進一步改進在于，所述步驟(1)的操作包括：

利用下式計算獲得梯度平均值S：

其中，S為梯度平均值，M，N為梯度在橫向和豎向的采樣點個數，i，j為計數符號，表示梯度中的某一元素，G為梯度。

本發明的進一步改進在于，所述步驟(2)的操作包括：