[發(fā)明專利]一種基于測井曲線的快速地震初至波走時聯(lián)合反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011303089.0
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112630833B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱實(shí);張平松;田雨桐
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/40
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發(fā)明公開了一種基于測井曲線的快速地震初至波走時聯(lián)合反演方法，首先通過測井曲線獲取地層速度、地層厚度參數(shù)，構(gòu)建第一初始速度模型，并從原始地震記錄中提取初至波走時，其次利用LTI射線追蹤法進(jìn)行正演計算，并采用最速下降法進(jìn)行快速反演計算，獲取較為精確的反演速度結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建第二初始速度模型，最后將第二初始速度模型作為約束條件，代入反演方程，并在反演迭代初期利用最速下降法加快迭代速度，在反演迭代后期采用共軛梯度法加速收斂，從而獲得反演方程的最優(yōu)解，不僅減少反演迭代所需時間，而且獲得較高的反演精度。而且還有效地抑制了地震走時層析反演方程求解過程中的多解性問題，可以對地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速精確成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震資料處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于測井曲線的快速地震初至波走時聯(lián)合反演方法。

背景技術(shù)

工程地震勘探是淺層地表工程勘察常用的手段之一，地震初至波走時層析成像常應(yīng)用于巖土分層、巖溶勘察和孤石探測等領(lǐng)域，而采用地震初至波走時進(jìn)行單獨(dú)成像，往往存在因觀測系統(tǒng)布置而導(dǎo)致射線密度不同、數(shù)據(jù)干擾、成像算法等問題，造成求解反演方程時存在多解性問題，從而導(dǎo)致無法對地下結(jié)構(gòu)精確成像。

因此，如何解決對地下結(jié)構(gòu)精確成像的問題，成為同行從業(yè)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種至少部分解決上述技術(shù)問題的基于測井曲線的快速地震初至波走時聯(lián)合反演方法，可有效限制反演問題中存在的多解性問題，能夠很好地揭示地下地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，進(jìn)行精確成像。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種基于測井曲線的快速地震初至波走時聯(lián)合反演方法，包括：

根據(jù)測井曲線獲取地層速度參數(shù)、地層厚度參數(shù)，構(gòu)建第一初始速度模型；

從接收到的各震源的原始地震記錄中提取初至波走時；

將所述第一初始速度模型和所述初至波走時代入第一反演方程，利用LTI射線追蹤法進(jìn)行正演計算，采用最速下降法進(jìn)行快速反演計算，獲取反演速度結(jié)構(gòu)圖；

根據(jù)所述反演速度結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建第二初始速度模型；

根據(jù)所述第二初始速度模型，采用LTI射線追蹤法進(jìn)行正演計算，建立第二反演方程；

采用迭代法求解所述第二反演方程，并在反演迭代初期利用最速下降法，在反演迭代后期采用共軛梯度法，從而獲得最優(yōu)解；基于所述最優(yōu)解對地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速精確成像。

進(jìn)一步地，根據(jù)測井曲線獲取地層速度參數(shù)、地層厚度參數(shù)，構(gòu)建第一初始速度模型；包括：

根據(jù)測井曲線的深度參數(shù)和地層厚度參數(shù)獲取地層速度參數(shù)，基于所述地層速度參數(shù)和深度參數(shù)，構(gòu)建第一初始速度模型V′_ij。

進(jìn)一步地，將所述第一初始速度模型和所述初至波走時代入第一反演方程，利用LTI射線追蹤法進(jìn)行正演計算；包括：

將所述第一初始速度模型V′_ij和所述初至波走時T_ij代入第一反演方程：

其中f₁(m_s)為地震正演計算走時數(shù)據(jù)，d_s為實(shí)際觀測到的走時數(shù)據(jù)T_ij，α₁為阻尼因子，m_s為地層速度參數(shù)，m₀為模型先驗(yàn)信息；

利用LTI射線追蹤算法進(jìn)行射線追蹤，獲取射線路徑數(shù)據(jù)集L_1ij(i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,N)和走時數(shù)據(jù)集T_1ij(i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,N)。