[發明專利]一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法

有效

• 申請號: 202110675671.8
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113447981B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 劉玉柱;明怡斌;李華;伍正;楊濤
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對原始地震數據進行預處理；

2)對預處理過的地震數據進行傅里葉變換，得到頻率域反射炮記錄d(ω，s，g)，其中，ω為圓頻率，s為炮點位置，g為檢波點位置；

3)采用層析成像方法建立初始速度模型，并設定反演參數；

4)進行頻率域聲波方程反射全波形反演，獲得最終速度剖面，具體包括以下步驟：

41)根據觀測系統統計不重復的炮點和檢波點的數量及位置；

42)執行頻率循環，在每一個頻率循環內部，進行炮點端的單頻正傳波場u₀(s)、檢波點端的單頻格林函數G₀(g)以及成像點單頻格林函數G₀(r)的計算，其中，r為成像點位置，具體包括以下步驟：

421)根據9點有限差分格式獲取二維頻率域聲波方程的數值；

422)對于炮點端模擬，震源項則為子波頻譜；對于檢波點端格林函數，震源項則為1；

423)采用LU分解算法對有限差分方程組求解得到正傳波場和格林函數并保存；

43)計算目標函數值并判斷是否滿足退出條件，退出條件為達到設定的迭代次數上限，如滿足則保存模型退出，否則執行步驟44)，目標函數的表達式為：

其中，ω為圓頻率、G₀(r，g)為在背景介質v₀(r)中檢波點g激發成像點r處的格林函數，u₀(r，s)為炮點s激發成像點r處的正傳波場，d(g，s)為炮檢對(g，s)所對應的反射數據，Re表示取復數的實部，v_r為成像點r處的速度；

44)計算目標函數梯度、照明補償算子與步長，目標函數梯度的計算式為：

其中，i為速度模型空間內的梯度更新點，v_i為更新點i的速度，u₀(i，s)為炮點s激發更新點i處的正傳波場，G₀(i，r)為成像點r激發更新點i處的格林函數，G₀(i，g)為檢波點g激發更新點i處的格林函數，sgn(x)為符號函數；

45)采用預條件最速下降法計算模型更新量并更新速度模型，利用預條件最速下降法計算模型更新量并更新模型的方式為：

其中，H₀為照明補償算子，λ為防止求逆操作不穩定的阻尼因子，t為標量步長，v^k+1為第k+1次迭代的速度模型，v^k為第k次迭代的速度模型，I為累加像，所述的照明補償算子H₀的表達式為：

H₀＝diag{K^TK}

其中，K^T為核函數矩陣；

46)重復執行步驟42-46)。

2.根據權利要求1所述的一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法，其特征在于，所述的步驟1)中，預處理包括去噪、濾波、道均衡和去透射波。

3.根據權利要求1所述的一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法，其特征在于，所述的步驟3)中，反演參數包括成像點坐標與數量、頻率范圍和頻率間隔。