[发明专利]纵波和转换波叠前联合反演方法及系统

权利要求书

1.一种纵波和转换波叠前联合反演方法，其特征在于，包括：

1)输入纵波时间域的纵波角度道集和转换波时间域的转换波角度道集

2)提取各角度纵波子波W_pp和转换波子波W_ps；

3)建立纵波时间域的初始弹性参数模型其中，k为迭代次数；

4)计算纵波时间域的纵波合成记录误差

5)计算时移算子矩阵Q和误差反传播算子矩阵Q^T；

6)计算转换波时间域的转换波合成记录误差

7)计算纵波时间域的纵波和转换波的总误差r^k，如果总误差小于或等于设定误差门槛值，转至步骤9)，如果总误差大于设定误差门槛值，执行步骤8)；

8)更新纵波时间域的对数弹性参数模型，重复执行步骤4)～步骤7)；

9)输出弹性参数反演结果

其中，为弹性参数模型，分别为在纵波时间域的对数纵波速度向量、对数横波速度向量、对数密度向量；

在步骤8)中，采用误差反传播算子变权重共轭梯度迭代法更新纵波时间域的对数弹性参数模型，包括：

8.1)令其中，p^(k)为弹性参数更新方向参数，p⁽⁰⁾＝r⁰；和是k次迭代的时移算子矩阵Q和误差反传播算子矩阵Q^T的函数，即λ为纵波和转换波误差调节参数；

8.2)计算与p^(k)正交的更新方向参数p^(k+1)＝r^k+1+α_kp^(k)，

其中，

和是k+1次迭代的时移算子矩阵Q和误反传播算子矩阵Q^T的函数，即

其中，为迭代次数为k时的弹性参数模型，为迭代次数为k+1时的弹性参数模型；

所述纵波时间域的纵波角度道集和所述转换波时间域的转换波角度道集分别通过公式(1)和公式(2)表示：

其中，G_pp＝[W_ppAD W_ppBD W_ppCD]，G_ps＝[0 W_psQED W_psQFD]，

A(θ_i)、B(θ_i)、C(θ_i)为在纵波入射角为θ_i时纵波反射系数中的纵波速度变化率、横波速度变化率和密度变化率的系数，E(θ_i)、F(θ_i)为在纵波入射角为θ_i时转换波反射系数中的横波速度变化率和密度变化率的系数，K为接收地震道数目；D为差分算子矩阵，

2.根据权利要求1所述的纵波和转换波叠前联合反演方法，其特征在于，进行反演的目标函数为：

其中，λ为纵波和转换波误差调节参数。

3.根据权利要求2所述的纵波和转换波叠前联合反演方法，其特征在于，利用最小二乘法求解目标函数(3)，得到方程(4)：

通过对所述方程(4)进行求解得到

4.根据权利要求1所述的纵波和转换波叠前联合反演方法，其特征在于，所述纵波时间域的纵波合成记录误差的表达式为：

其中，为迭代次数为k时的弹性参数模型。

5.根据权利要求1所述的纵波和转换波叠前联合反演方法，其特征在于，所述转换波时间域的转换波合成记录误差的表达式为：

其中，为迭代次数为k时的弹性参数模型。

6.根据权利要求1所述的纵波和转换波叠前联合反演方法，其特征在于，所述纵波时间域的纵波和转换波的总误差r^k的表达式为：

其中，λ为纵波和转换波误差调节参数。