用于地震数据的非线性层析方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于地震数据的非线性层析方法和装置，所述方法包括：获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型；利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值；通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长；当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型。通过采用非线性层析的方法对速度模型进行更新，很大程度上提高了计算效率，且得到的速度更新模型更加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
用于地震数据的非线性层析方法及其装置
本专利技术涉及地震数据，更具体地讲，涉及一种用于地震数据的非线性层析方法和装置。
技术介绍
随着地球物理勘探技术的广泛应用，出现了很对针对用于地震数据层析方法。现有的层析方法主要有走时层析和线性层析。走时层析利用走时的残差反投影到射线路径上进行模型更新，其对初始模型的要求相对较低，但反演速度的分辨率较低。线性层析在每次更新速度模型后，都需要重新进行偏移和拾取，才能得到更新后的模型的道集是否拉平以及剩余动校正量，理论上只有在局部线性化的假设下才能一次收敛到真解，但实际上需要反复多次更新才能反演出真实的速度，而在此过程中重复的偏移和拾取会大大降低层析的效率。因此，需要一种提高更新效率且降低计算成本的层析方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题，因此，本专利技术的一方面提供了一种用于地震数据的非线性层析方法和装置。为了实现上述目的，提供了一种用于地震数据的非线性层析方法，可包括以下步骤：获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型；利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值；通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长；当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型。优选地，第一数据可还包括：剩余时差和Frechet微商，通过第一数据得到第二数据的步骤可包括：通过剩余时差和Frechet微商得到梯度参数，通过梯度参数得到第二数据。优选地，利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理得到处理后的第一数据的步骤可包括：初始地震数据参数经过道集拾取处理后得到地震数据运动学信息，地震数据运动学信息经过零射线偏移后得到反射点位置，再经过射线正演得到第一数据。优选地，初始地震数据参数可经过偏移得到角度道集数据，角度道集数据通过道集拾取处理和反偏移处理后得到地震数据运动学信息。为了实现上述目的，提出了一种用于地震数据的非线性层析装置，可包括：获取模块，获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型；第一处理模块，利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值；第二处理模块，通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长；输出模块，当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型。优选地，第一数据可还包括：剩余时差和Frechet微商，第二处理模块可通过剩余时差和Frechet微商得到梯度参数，通过梯度参数得到第二数据。优选地，第一处理模块可将初始地震数据参数经过道集拾取处理后得到地震数据运动学信息，地震数据运动学信息经过零射线偏移后得到反射点位置，再经过射线正演得到第一数据。优选地，第一处理模块可将初始地震数据参数经过偏移得到角度道集数据，角度道集数据通过道集拾取处理和反偏移处理后得到地震数据运动学信息。上述用于地震数据的非线性层析方法和装置，通过采用非线性层析的方法对速度模型进行更新，很大程度上提高了计算效率，且得到的速度更新模型更加稳定可靠。附图说明通过下面结合附图对本专利技术的示例性实施例进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1是根据本专利技术第一示例性实施例的用于地震数据的非线性层析方法的流程图；图2是根据本专利技术第二示例性实施例的用于地震数据的非线性层析方法的流程图；图3是根据本专利技术第三示例性实施例的用于地震数据的非线性层析装置的框图。具体实施方式以下，参照附图来详细说明本专利技术的实施例。总体来讲，根据本专利技术的用于地震数据的非线性层析方法包括以下步骤：获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型；利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值；通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长；当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型。下面将结合本专利技术的具体实施例来对本专利技术的用于地震数据的非线性层析方法进行详细描述。图1是根据本专利技术第一示例性实施例的用于地震数据的非线性层析方法的流程图。在步骤S101，获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型。在步骤S102，利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值。例如，初始地震数据参数可经过道集拾取处理后得到地震数据运动学信息，地震数据运动学信息经过零射线偏移后得到反射点位置，再经过射线正演得到第一数据。例如，初始地震数据参数可经过偏移得到角度道集数据，角度道集数据通过道集拾取处理和反偏移处理后得到地震数据运动学信息。在步骤S103，通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长。此外，第一数据可还包括：剩余时差和Frechet微商（即射线路径）。可通过剩余时差和Frechet微商得到梯度参数，通过梯度参数得到第二数据，从而可通过第一数据来得到第二数据。在步骤S104，当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型。图2是根据本专利技术第二示例性实施例的用于地震数据的非线性层析方法的流程图。在步骤S201，获取初始地震数据参数中的地表观测数据dobs和初始速度模型m0。此时迭代次数k为1。在步骤S202，利用叠前深度偏移以及运动学反偏移计算剩余时差Frechet微商以及目标函数值（Ck），设定Q=0，Q为目标函数值连续上升的累计次数。具体地讲，地表观测数据dobs经过偏移后得到角道集参数，角道集参数通过道集拾取后得到拾取后的角道集，拾取后的角道集再经过反偏移得到地震数据运动学信息，地震数据运动学信息经过零偏射线偏移后确定反射点的位置，通过射线正演得到地表正演数据d和地震数据叠前走时tobs，通过地表正演数据d得到正演的射线走时t。对于网格表达的模型，Frechet微商矩阵的元素可由下面的公式（1）：其中，lij为第i根射线、第j个网格内的射线路径的片段长度，本专利技术采用样条表达的模型，通过下面公式（2）表示：其中，βi(i=x,y,z)为三个方向上的样条基函数（样条基函数为已知量）。由公式（1）和（2）即可得到第k次迭代中模型m的Frechet微商的值。通过剩余时差和Frechet微商得到第k次迭代的目标函数值的公式（如公式（3）所示）。其中，C(m)为第k次迭代中模型m的目标函数值，即Ck，t(m)为模型m的正演的射线走时，tobs为地震数据叠前走时（tobs为不变量），λ为正则化因子（其为已知量），Dm为模型m的差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于地震数据的非线性层析方法，包括以下步骤：获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型；利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值；通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长；当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型。

【技术特征摘要】
1.一种用于地震数据的非线性层析方法，包括以下步骤：获取初始地震数据参数，其中，初始地震数据参数包括地表观测数据和初始速度模型；利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理，得到处理后的第一数据，其中，第一数据包括目标函数值；通过第一数据得到第二数据，其中，第二数据包括迭代下降方向和迭代步长；当目标函数值下降时，输出与迭代下降方向相对应的速度更新模型，其中，利用叠前深度偏移以及运动学反偏移对初始地震数据参数进行处理得到处理后的第一数据的步骤包括：初始地震数据参数经过道集拾取处理后得到地震数据运动学信息，地震数据运动学信息经过零射线偏移后得到反射点位置，再经过射线正演得到第一数据，其中，初始地震数据参数经过偏移得到角度道集数据，角度道集数据通过道集拾取处理和反偏移处理后得到地震数据运动学信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一数据还包括：剩余时差和Frechet微商，通过第一数据得到第二数据的步骤包括：通过剩余时差和Frechet微商得到梯度参数，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩嘉，金德刚，唐虎，吴战培，陈爱萍，陈三平，曹中林，陈波，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：四川;51