[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

本發明提供了一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法，具體涉及地震勘探技術領域。該方法利用原始地震數據的層析成像結果進行周跳風險評價，建立全波形反演模型，對原始地震數據進行預處理后與正演模擬地震數據振幅匹配，再由時間域變換至頻率域作為多尺度全波形反演數據，設置反演參數，基于層剝離的Laplace?Fourier域多尺度全波形反演方法進行多尺度全波形反演，通過由近及遠遍歷所有偏移距、由小到大遍歷所有Laplace常數以及由低頻到高頻的遍歷所有頻率，獲得多尺度全波形反演結果。本發明克服了全波形反演方法存在的周跳難題，充分利用了實測數據中的低頻信息，有效提高了陸域地震數據的全波形反演效果，為常規陸域的地質解釋提供了依據。

技術領域

本發明涉及地震勘探技術領域，具體涉及一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法。

背景技術

目前，全波形反演已成功應用于海域地震數據中，但是在常規陸域地震數據的應用上還存在諸多難點。與海域地震數據相比，常規陸域地震數據偏移距小且缺少低頻信息，由于常規工業檢波器的頻率為10Hz，而陸域地震數據的頻率往往高于5Hz，所以常規陸域地震數據對于全波形反演方法而言頻率太高，采用全波形反演方法處理常規陸域地震數據，無法得到較好的效果。

同時，全波形反演方法的應用受限于梯度類反演方法普遍存在的“周跳”現象。“周跳”現象是指反演時，當初始記錄與實際記錄之間差值小于1/2周期時，反演收斂得到全局最優值，而當初始記錄與實際記錄之間差值大于1/2周期時，反演收斂得到局部最優值，無法得到正確的結果。因此，亟需提出一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法，提高全波形反演結果的準確性。

發明內容

針對現有技術中全波形反演方法受限于梯度類反演方法普遍存在的“周跳”難題，本發明提出了一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法，以傳統頻率域多尺度為基礎，通過增加層剝離多尺度和偏移距多尺度，實現了“由近到遠，由淺到深，由低頻到高頻”的多尺度反演，提高了全波形反演的精度，有利于常規陸域的地質解釋。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于常規陸域地震數據的多尺度全波形反演方法，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。

優選地，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；