[發明專利]一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法

有效

• 申請號: 202110683680.1
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113552625B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王凱;岳航羽;張保衛;王小江;張凱;李金麗
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1，輸入原始地震數據，獲取原始地震數據的初至旅行時，基于二維射線追蹤地震層析成像方法，確定層析成像結果，對層析成像結果進行周跳風險評價，確定全波形反演的速度模型，根據全波形反演模型的速度模型，確定全波形反演的密度模型，建立全波形反演模型；

步驟2，對原始地震數據進行預處理，獲得校正后的地震數據，利用全波形反演的速度模型進行正演模擬得到正演模擬地震數據，基于均方根振幅最小二乘擬合方法，對正演模擬地震數據與校正后的地震數據進行振幅匹配，并將校正后的地震數據由時間域變換至頻率域，作為多尺度全波形反演數據；

步驟3，輸入多尺度全波形反演數據和全波形反演模型，設置頻率組、拉普拉斯常數組、偏移距組和迭代次數，基于層剝離的Laplace-Fourier域多尺度全波形反演方法，通過設置由近及遠遍歷偏移距組內偏移距的內部循環、由小到大遍歷拉普拉斯常數組內拉普拉斯常數的中間循環以及由低到高的遍歷頻率組內頻率的外部循環，利用全波形反演模型進行全波形反演，獲得多尺度全波形反演結果，根據多尺度全波形反演結果進行地質解釋；

所述步驟1中，具體包括以下步驟：

步驟1.1，輸入原始地震數據，拾取原始地震數據的初至旅行時獲得實際旅行時，結合原始地震數據選取初至數據，設置層析成像參數；

步驟1.2，根據初至數據，基于二維射線追蹤地震層析成像方法，得到層析成像結果，確定層析成像速度模型；

步驟1.3，對層析成像速度模型進行正演模擬，計算各炮點激發檢波器位置處的初至旅行時，獲得各炮點的正演旅行時，結合各炮點的實際旅行時，計算相同炮點和檢波器位置處正演旅行時與實際旅行時之間的差值；

步驟1.4，設置周跳風險評價頻率，計算評價周期，進行周跳風險評價，判斷層析成像速度模型是否會產生周跳現象，若差值小于1/2個評價周期，則層析成像速度模型不會產生周跳現象，執行步驟1.6；若差值不小于1/2個評價周期，則層析成像速度模型會產生周跳現象，執行步驟1.5；

步驟1.5，選取層析成像速度模型中差值不小于1/2個評價周期的區域，增加炮點數據，繼續進行正演模擬，返回步驟1.3；

步驟1.6，輸出層析成像速度模型作為全波形反演模型中的速度模型，基于Gardner經驗關系，確定全波形反演模型中的密度模型，設置品質因子模型，建立全波形反演模型；

所述步驟3中，具體包括以下步驟：

步驟3.1，輸入多尺度全波形反演數據和全波形反演模型，分別設置頻率組、拉普拉斯常數組、偏移距組和迭代次數，其中，頻率組內按照頻率由低到高的順序設置有a個頻率，拉普拉斯常數組內按照數值由小到大的順序設置有b個拉普拉斯常數，偏移距組內按照數值由小到大的順序設置有c個偏移距，分別對頻率組、拉普拉斯常數組和偏移距組內各參數進行編號；

步驟3.2，分別設置頻率、拉普拉斯常數和偏移距的初始值，其中，將頻率組內的最低頻率設置為頻率的初始值，將拉普拉斯常數設置為拉普拉斯常數組內的最小值，將偏移距設置為偏移距組內的最小值；

步驟3.3，設置梯度吸收因子ε和高斯平滑因子ζ；

步驟3.4，根據當前設置的偏移距和頻率從多尺度全波形反演數據中提取地震數據，利用全波形反演模型進行全波形反演，得到全波形反演結果，并將本次迭代計算得到的全波形反演結果設置為全波形反演模型；

步驟3.5，判斷是否完成設置的迭代次數；

若未完成設置的迭代次數，則返回步驟3.4繼續進行全波形反演；若已完成設置的迭代次數，則執行步驟3.6；

步驟3.6，判斷是否遍歷偏移距組內全部的偏移距；

若未遍歷完，則根據偏移距組對當前偏移距O_i進行更新，i＝1，…，c-1，i為當前偏移距在偏移距組內的序號，更新后的偏移距為O_i+1，返回步驟3.4繼續進行全波形反演；若已遍歷完，則對偏移距進行初始化，設置偏移距為O₁，重新遍歷偏移距組內的偏移距，執行步驟3.7；

步驟3.7，判斷是否遍歷完拉普拉斯常數組內全部的拉普拉斯常數；

若未遍歷完，則根據拉普拉斯常數組對當前拉普拉斯常數L_j進行更新，j＝1，…，b-1，j為當前拉普拉斯常數在拉普拉斯常數組內的序號，更新后的拉普拉斯常數為L_j+1，返回步驟3.4繼續進行全波形反演；若已遍歷完，則對拉普拉斯常數進行初始化，設置拉普拉斯常數為L₁，重新遍歷拉普拉斯常數組內的拉普拉斯常數，執行步驟3.8；

步驟3.8，判斷是否遍歷完頻率組內全部的頻率；若未遍歷完，則根據頻率組對當前頻率f_n進行更新，n＝1，…，a-1，n為當前頻率在頻率組內的序號，更新后的頻率為f_n+1，返回步驟3.4繼續進行全波形反演；若已遍歷完，則將當前全波形反演模型作為反演速度模型，執行步驟3.9；

步驟3.9，輸出多尺度全波形反演結果，并根據多尺度全波形反演結果進行地質解釋。