[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?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種基于共成像點道集和成像域偏移速度分析的反射全波形反演方法，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，包括成像點坐標與數量、頻率范圍和頻率間隔；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。與現有技術相比，本發明具有全自動無需交互、反演精度高、收斂效果好、實施簡單等優點。

技術領域

本發明涉及勘探地震學速度建模領域，尤其是涉及一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法。

背景技術

地震偏移成像是通過將地表觀測到的地震數據重新歸位到產生它的位置上，進而獲取地球內部的結構特征。利用主動源的勘探地震觀測系統通過滾動采集實現對地下成像點的多次覆蓋，具有相當的冗余性，進而在成像過程中可以提取不同炮檢對數據對同一成像位置的共成像點道集(CIG)。

早在上世紀八十年代Al-Yahya(1989)就提出“無論地下構造如何，如果宏觀速度場正確，那么反射地震波偏移后得到的共成像點道集，同相軸就應該被拉平”?；诖嗽?，大量學者開展了利用層析成像將共成像點道集的非水平程度轉化為背景速度修正量的偏移速度分析工作，取得了顯著的效果，奠定了利用反射波進行中深層速度建模的基礎。但這類方法需要交互拾取操作，影響效率與反演準確性。之后，建立在聚焦能量最大化或最佳相關性框架下的DSO(SymesCarazzone,1991)與波動方程偏移速度分析(SavaBiondi,2004)被提了出來。雖然避免了交互拾取，取得了明顯的效果，但這類方法需要在成像擴展域實現，計算量非常大。隨著全波形反演(FWI)研究突飛猛進，利用反射波形構建中深層速度模型的反射全波形反演方法近十年來成為研究熱點之一(Xu et al.,2012；Chi et al.,2015)。這種方法無需交互拾取，計算量與FWI相同，但需要模型高波數先驗信息，同時利用反偏移合成反射數據也很難保證動力學特征的準確性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于共成像點道集的反射全波形反演方法，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。

所述的步驟1)中，預處理包括去噪、濾波、道均衡和去透射波。

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

所述的步驟4)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；

43)計算目標函數值并判斷是否滿足退出條件，如滿足則保存模型退出，否則執行步驟44)；

44)計算目標函數梯度、照明補償算子與步長；

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；

46)重復執行步驟42-46)。