[发明专利]一种提高高陡构造速度反演效率的全波形联合反演方法

摘要

本发明公开了一种提高高陡构造速度反演效率的全波形联合反演方法，属于石油地球物理勘探领域，本发明通过输入初始速度场、炮记录及震源子波，建立观测系统；使用传统逆时偏移获得成像结果并作为反射系数模型，应用线性正演模拟和线性波场反传；计算两种棱柱波的梯度方向并相加求得棱柱波形反演的梯度方向，用线性搜索方法或者抛物拟合方法求取更新步长，用求取的梯度方向和步长更新速度；用常规全波形反演方法再次更新速度，判断是否满足误差条件，如果不满足误差条件，利用更新的速度作为输入速度再次更新速度，如果满足误差条件，输出反演结果。本发明降低了对初始模型中高陡构造信息是否缺失的依赖性，提高了对高陡构造的反演精度和效率。

主权项

一种提高高陡构造速度反演效率的全波形联合反演方法，其特征在于：按照如下步骤进行：步骤1：输入初始速度场的速度、野外观测炮记录及震源子波，并建立观测系统；步骤2：使用下式表示的成像公式获得成像结果：$I=\underset{x_s}{\Σ}\underset{t}{\Σ}uw/u^2$其中I表示成像结果，u和w分别表示正传波场和反传波场，w＝L^*(R^*(p_obs))，L^*为反传算子，R^*表示将数据残差空间扩展到整个空间，p_obs为野外观测炮记录；步骤3：将步骤2中的成像结果作为反射系数；步骤4：应用线性正演模拟和线性波场反传，分别计算两种棱柱波prism1和prism2的梯度方向；$g{\left(v\right)}_{prism1}=\frac{2}{v^3}\underset{x_s}{\Σ}\underset{t}{\Σ}\frac{{\∂}^{2}B\left(u\right)}{\∂t^2}{w}^{\′}$$g{\left(v\right)}_{prism2}=\frac{2}{v^3}\underset{x_s}{\Σ}\underset{t}{\Σ}\frac{{\∂}^{2}u}{\∂t^2}{B}^{*}\left(w^{\′}\right)$其中g(v)_prism1和g(v)_prism2分别表示prism1的梯度方向和prism2的梯度方向，v为速度场的速度，w'表示野外观测炮记录与数值模拟的地震记录残差的反传波场，x_s为震源位置，t为时间；步骤5：将步骤4中所得的两个梯度方向相加即可求得棱柱波形反演的梯度方向；$g{\left(v\right)}_{prism}=\frac{2}{v^3}\underset{x_s}{\Σ}\underset{t}{\Σ}\frac{{\∂}^{2}B\left(u\right)}{\∂t^2}{w}^{\′}+\frac{2}{v^3}\underset{x_s}{\Σ}\underset{t}{\Σ}\frac{{\∂}^{2}u}{\∂t^2}{B}^{*}\left(w^{\′}\right)$其中g(v)_prism表示棱柱波形反演的梯度方向；步骤6：用线性搜索方法或者抛物拟合方法求取更新步长α；步骤7：利用求取的梯度方向和更新步长更新速度；v_k＝v_k‑1+α_kg(v_k‑1)_prism其中，下标k表示迭代的次数；步骤8：利用常规全波形反演方法更新速度；v_k+1＝v_k+α_kg(v_k)其中，g(v_k)为第k次迭代常规全波形反演的梯度方向；步骤9：判断v_k+1与v_k之差是否满足误差条件；若：判断结果是v_k+1与v_k之差不满足误差条件，则执行步骤2；或判断结果是v_k+1与v_k之差满足误差条件，则执行步骤10；步骤10：输出反演的速度结果。