[發明專利]一種敏感核函數優化的全波形反演速度建模方法有效
| 申請號： | 202110454543.0 | 申請日： | 2021-04-26 |
| 公開（公告）號： | CN113138416B | 公開（公告）日： | 2022-03-04 |
| 發明（設計）人： | 楊繼東;徐潔;黃建平;李振春;孫加星;田祎偉 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學（華東） |
| 主分類號： | G01V1/30 | 分類號： | G01V1/30 |
| 代理公司： | 青島潤集專利代理事務所(普通合伙) 37327 | 代理人： | 張云花 |
| 地址： | 266580 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 敏感 函數 優化 波形 反演 速度 建模 方法 | ||
1.一種敏感核函數優化的全波形反演速度建模方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)獲取輸入數據，輸入數據包括初始縱波速度模型v0(x)、初始密度模型ρ0(x)、震源函數子波f(t)、野外觀測數據dobs(xr,t)、預設最大迭代次數Niter和數據冗余誤差ε，其中xr為檢波點位置；
(2)使用縱波速度模型vi(x)和初始密度模型ρ0(x)，計算縱波阻抗模型zi(x)＝ρ0vi(x)，其中i＝[0,1,2...Niter]為迭代次數，當i＝0，vi(x)使用輸入的初始縱波速度模型v0(x)；
(3)使用震源函數子波f(t)和阻抗模型，通過求解聲波波動方程，計算正向延拓的壓強波場p(x,t)和合成數據dsyn(xr,t)＝p(xr,t)δ(x-xr)，聲波波動方程為式(1)所示：
x為地下模型空間的位置坐標，xs為震源位置，為空間梯度算子，為散度算子，δ(x)為狄拉克δ函數，為二階時間導數；
(4)使用合成數據dsyn(xr,t)和野外觀測數據dobs(xr,t)，計算數據殘差，計算式為式(2)所示：
r(xr,t)＝dsyn(xr,t)-dobs(xr,t) (2)
(5)使用數據殘差r(xr,t)、縱波速度模型vi(x)和縱波阻抗模型zi(x)，通過求解共軛聲波波動方程計算反向延拓共軛壓強波場，共軛聲波波動方程的表達式為(3)所示：
其中，為共軛壓強波場，T為地震記錄長度；
(6)使用正向延拓的壓強波場p(x,t)和反向延拓的共軛壓強波場計算速度和阻抗敏感核函數，表達式如(4)所示：
其中，Kv(x)為速度敏感核函數，Kz(x)為阻抗敏感核函數；
(7)使用速度和阻抗敏感核函數計算優化的模型梯度，計算式為(5)所示：
g＝λKv(x)+Kz(x) (5)
其中λ為一個可調節的標量參數，用于控制速度和阻抗敏感核函數對梯度的貢獻大小，λ設置為式(6)所示
其中i＝[0,1,2...Niter]為迭代次數；
(8)使用基于敏感核函數優化的模型梯度g和拋物線擬合方法計算模型更新步長α，更新模型為(7)所示：
vi+1(x)＝vi(x)+αg(x) (7)；
(9)重復步驟(2)～(8)進行迭代，直到達到最大迭代次數i＝Niter，或者數據殘差逼近預設的冗余誤差，數據殘差計算公式為式(8)所示：
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