[发明专利]一种用于常规陆域地震数据的多尺度全波形反演方法

权利要求书

1.一种用于常规陆域地震数据的多尺度全波形反演方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，输入原始地震数据，获取原始地震数据的初至旅行时，基于二维射线追踪地震层析成像方法，确定层析成像结果，对层析成像结果进行周跳风险评价，确定全波形反演的速度模型，根据全波形反演模型的速度模型，确定全波形反演的密度模型，建立全波形反演模型；

步骤2，对原始地震数据进行预处理，获得校正后的地震数据，利用全波形反演的速度模型进行正演模拟得到正演模拟地震数据，基于均方根振幅最小二乘拟合方法，对正演模拟地震数据与校正后的地震数据进行振幅匹配，并将校正后的地震数据由时间域变换至频率域，作为多尺度全波形反演数据；

步骤3，输入多尺度全波形反演数据和全波形反演模型，设置频率组、拉普拉斯常数组、偏移距组和迭代次数，基于层剥离的Laplace-Fourier域多尺度全波形反演方法，通过设置由近及远遍历偏移距组内偏移距的内部循环、由小到大遍历拉普拉斯常数组内拉普拉斯常数的中间循环以及由低到高的遍历频率组内频率的外部循环，利用全波形反演模型进行全波形反演，获得多尺度全波形反演结果，根据多尺度全波形反演结果进行地质解释；

所述步骤1中，具体包括以下步骤：

步骤1.1，输入原始地震数据，拾取原始地震数据的初至旅行时获得实际旅行时，结合原始地震数据选取初至数据，设置层析成像参数；

步骤1.2，根据初至数据，基于二维射线追踪地震层析成像方法，得到层析成像结果，确定层析成像速度模型；

步骤1.3，对层析成像速度模型进行正演模拟，计算各炮点激发检波器位置处的初至旅行时，获得各炮点的正演旅行时，结合各炮点的实际旅行时，计算相同炮点和检波器位置处正演旅行时与实际旅行时之间的差值；

步骤1.4，设置周跳风险评价频率，计算评价周期，进行周跳风险评价，判断层析成像速度模型是否会产生周跳现象，若差值小于1/2个评价周期，则层析成像速度模型不会产生周跳现象，执行步骤1.6；若差值不小于1/2个评价周期，则层析成像速度模型会产生周跳现象，执行步骤1.5；

步骤1.5，选取层析成像速度模型中差值不小于1/2个评价周期的区域，增加炮点数据，继续进行正演模拟，返回步骤1.3；

步骤1.6，输出层析成像速度模型作为全波形反演模型中的速度模型，基于Gardner经验关系，确定全波形反演模型中的密度模型，设置品质因子模型，建立全波形反演模型；

所述步骤3中，具体包括以下步骤：

步骤3.1，输入多尺度全波形反演数据和全波形反演模型，分别设置频率组、拉普拉斯常数组、偏移距组和迭代次数，其中，频率组内按照频率由低到高的顺序设置有a个频率，拉普拉斯常数组内按照数值由小到大的顺序设置有b个拉普拉斯常数，偏移距组内按照数值由小到大的顺序设置有c个偏移距，分别对频率组、拉普拉斯常数组和偏移距组内各参数进行编号；

步骤3.2，分别设置频率、拉普拉斯常数和偏移距的初始值，其中，将频率组内的最低频率设置为频率的初始值，将拉普拉斯常数设置为拉普拉斯常数组内的最小值，将偏移距设置为偏移距组内的最小值；

步骤3.3，设置梯度吸收因子ε和高斯平滑因子ζ；

步骤3.4，根据当前设置的偏移距和频率从多尺度全波形反演数据中提取地震数据，利用全波形反演模型进行全波形反演，得到全波形反演结果，并将本次迭代计算得到的全波形反演结果设置为全波形反演模型；

步骤3.5，判断是否完成设置的迭代次数；

若未完成设置的迭代次数，则返回步骤3.4继续进行全波形反演；若已完成设置的迭代次数，则执行步骤3.6；

步骤3.6，判断是否遍历偏移距组内全部的偏移距；

若未遍历完，则根据偏移距组对当前偏移距O_i进行更新，i＝1，…，c-1，i为当前偏移距在偏移距组内的序号，更新后的偏移距为O_i+1，返回步骤3.4继续进行全波形反演；若已遍历完，则对偏移距进行初始化，设置偏移距为O₁，重新遍历偏移距组内的偏移距，执行步骤3.7；

步骤3.7，判断是否遍历完拉普拉斯常数组内全部的拉普拉斯常数；

若未遍历完，则根据拉普拉斯常数组对当前拉普拉斯常数L_j进行更新，j＝1，…，b-1，j为当前拉普拉斯常数在拉普拉斯常数组内的序号，更新后的拉普拉斯常数为L_j+1，返回步骤3.4继续进行全波形反演；若已遍历完，则对拉普拉斯常数进行初始化，设置拉普拉斯常数为L₁，重新遍历拉普拉斯常数组内的拉普拉斯常数，执行步骤3.8；

步骤3.8，判断是否遍历完频率组内全部的频率；若未遍历完，则根据频率组对当前频率f_n进行更新，n＝1，…，a-1，n为当前频率在频率组内的序号，更新后的频率为f_n+1，返回步骤3.4继续进行全波形反演；若已遍历完，则将当前全波形反演模型作为反演速度模型，执行步骤3.9；

步骤3.9，输出多尺度全波形反演结果，并根据多尺度全波形反演结果进行地质解释。