[发明专利]各向同性弹性参数保幅反演方法及装置

说明书

本申请实施例提供了一种各向同性弹性参数保幅反演方法及装置，该方法包括获取各向同性弹性介质模型中每个成像点的成像反演结果；所述成像反演结果包括P波散射场上的逆广义拉东变换反投影算子；基于所述逆广义拉东变换反投影算子构建非线性反演系统；确定所述各向同性弹性介质模型的照明矩阵和二次项透射系数；根据所述逆广义拉东变换反投影算子、所述照明矩阵和所述二次项透射系数，求解所述非线性反演系统，获得所述各向同性弹性介质模型中每个成像点处的二次非线性保幅反演值。本申请实施例可以提高弹性参数重构的准确度。

技术领域

本申请涉及地震反演技术领域，尤其是涉及一种各向同性弹性参数保幅反演方法及装置。

背景技术

寻找复杂地质下油气资源已成为地震勘探研究的主要目标；而提取地下介质的物性参数是这个主要目标的核心任务。一般的，完成这一任务需要恰当的反演方法。目前现有技术中，存在多种不同有效的地震反演方法，例如基于逆广义Radon变换的直接保幅反演方法等。与传统的偏移反演方法相比，此方法不仅能够对物性参数在地下介质中发生突变或者间断的位置进行结构成像，而且能一定程度上定量地重构其间断的大小值。其中，基于逆广义Radon变换的共炮点道集的直接线性保幅反演的工作流程可如图1所示。

Miller等(1984，1987)首次提出了直接保幅反演成像的最初轮廓，对早期的绕射叠加几何方法赋予了声学波动原理，使其更适合于处理复杂地质构造以及震源和检波器异常排列的情况。这一方法的基本原理是：将地震数据近似看作散射位势(例如，声波介质中散射位势与地震波的传播速度有关)在面簇(等时面)上的积分，并称该积分为散射位势的投影。地震偏移反演可以看作是重构散射位势的反演问题，因此，利用带权的绕射叠加则自然地产生了一个反投影算子，使其能从散射位势的投影中重构散射位势。

由于这类型反演问题包含一个面积分，可以转述为求解广义Radon变换的逆变换的问题。Beylkin(1984，1985)利用Fourier积分算子理论重新推导了广义Radon变换的逆变换，具体给出了权函数的表达式，从数学的角度严格论证了Miller所提出的保幅偏移反演的合理性，即：反投影算子可以成像散射位势的不连续性，且在符合弱散射(小扰动)的条件下，反投影算子能够重构散射位势的梯度变化值。Cohen等(1986)推导了基于3D有限频宽数据的反演公式，其本质与Beylkin(1985)一致。Bleistein等(1987)类似地考虑了2.5维有限频宽数据的保幅反演方法，并且首次推导出2.5维Kirchhoff保幅反演公式。随后，Bleistein(1987)进一步推出了三维Kirchhoff保幅反演公式。尽管Kirchhoff保幅偏移反演的出发点是地震数据的Kirchooff近似而不是Born近似，但它依然以地震波发生一次反射为假设前提，反射界面上方的速度结构必须已知，而且在偏移过程中需要存储散射夹角信息。Beylkin和Burridge(1990)将Beylkin(1985)的方法推广都各向同性弹性介质的情形，使保幅反演算法适应于任意观测系统，且无需像Bleistein(1987)那样存储散射夹角的信息。De Hoop和Bleistein(1997)，以及De Hoop等(1999)在各向异性弹性介质中利用kirchhoff近似以及逆广义Radon变换讨论了反射系数的保幅反演，而Burridge等(1998)在各向异性介质中利用Born近似和逆广义Radon变换得到弹性参数的保幅反演公式。

综上所述，尽管由Miller最初提出的基于逆广义Radon变换的保幅反演理论得到了很好的发展与推广，但它们都是以地震波单散射或者一阶Born近似为假设前提，仅仅适合于弱散射介质模型。当地下介质结构复杂、物性参数扰动量大时，运用这些方法得到的结果往往误差大，很难对其进行高保真反演成像。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种各向同性弹性参数保幅反演方法及装置，以提高弹性参数重构的准确度。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种各向同性弹性参数保幅反演方法，包括：