一种全波形反演中的数据处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种全波形反演中的数据处理方法及装置。所述方法包括：获取待处理地震数据找到以单炮数据的炮点作为检波点时对应的所有炮点的对易炮点位置；做正演处理，记录正演处理过程中在所述对易炮点位置处接收到的数据，计算得到海森调整因子；对震源波场做平移相关处理得到震源波场的自相关带通矩阵；将震源波场的自相关带通矩阵乘以海森调整因子得到单炮海森矩阵数据，将待处理地震数据中所有炮对应的单炮海森矩阵数据相加，得到全波形反演中总的海森矩阵数据。利用本发明专利技术中各个实施例，可以计算全波形反演处理中的Hessian矩阵，所得的Hessian矩阵用于优化，达到快速收敛得到全局优化结果的目的。本发明专利技术能大大提高全波形反演的计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油勘探中地震数据处理技术，尤其涉及一种全波形反演中的数据处理方法及装置。
技术介绍
速度建模是地震数据处理中的关键步骤，其建成的速度模型的好坏，直接影响地震数据处理的最终成果：地震剖面面的质量。速度建模方法分为两类：第一类是传统的基于射线追踪(ray tracing)的建模方法，比如反射层析反演方法(Reflection Tomography)。其优点是计算量小(甚至单机可以完成)，其缺点是建成的模型会比较光滑，缺少细节，这是由射线追踪方法的限制决定的，射线追踪本身是在高频假设(High frequency assumption)对波动方程的一个近似解，因此对速度模型有一定的连续性要求，如果速度模型有很多细节(比如明显的边界)，则射线追踪会失败。因为基于射线追踪的建模方法有以上限制，同时因为计算机性能的提高，近年来另一类建模方法：基于波动方程的建模方法迅速发展起来。其特点是可以直接求解波动方程，因此有建成精细模型的潜力。全波形反演(Full Waveform Inversion)就是其中最有代表性的一种，全波形反演把地震建模转化为一个优化问题，其目标函数是模拟数据和观测数据之间的欧式距离： E = R T * R R = u - d - - - ( 1 ) ]]>公式(1)中，R是残差，是正演模拟数据u和观测数据d的差。R，u，d都是向量，T＊表示对向量取共轭转置。E是目标函数，是一个数字。公式(1)中u是模型m的函数，d是常数。建立这样一个目标函数以后，地震建模的任务就变成一个优化问题，即：寻找一个地质模型，使得模拟数据和观测数据的差别最小。本领域现有技术中求解这样的优化问题常用的方法是牛顿法。该方法首先计算目标函数E对模型m的一阶偏导(记为g，是一个向量)，然后计算目标函数E对模型的二阶偏导(通常称为Hessian矩阵，记为H)，然后优化结果应该等于：Am＝H-1g然而，实际生产中，很少使用该方法，原因是Hessian矩阵难以计算，反演计算效率低下。因此人们退而求其次，用最陡下降法或共轭梯度法求解，这些方法不仅收敛较慢，而且更容易陷入局部极小，从而得到错误结果。因此，现有技术中亟需一种可以快速、有效、可靠的计算得到Hession矩阵以便利的使用基于波动方程的建模方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种全波形反演中的数据处理方法及装置，可以计算全波形反演处理中的Hessian矩阵，所得的Hessian矩阵用于优化，达到快速收敛得到全局优化结果的目的。本专利技术能大大提高全波形反演的计算效率。本申请提供的一种全波形反演中的数据处理方法及装置是这样实现的：一种全波形反演中的数据处理方法，所述方法包括：获取待处理地震数据，对于所述待处理地震数据中的单炮数据，找到以所述单炮数据的炮点作为检波点时对应的所有炮点的对易炮点位置；对所述待处理地震数据做正演处理，记录所述正演处理过程中在所述对易炮点位置处接收到的数据，利用所述对易炮点处接收到的数据计算得到海森调整因子；对所述待处理地震数据的震源波场做平移相关处理得到震源波场的自相关带通矩阵；将所述震源波场的自相关带通矩阵乘以所述海森调整因子，得到单炮海森矩阵数据，以及将所述待处理地震数据中所有炮对应的单炮海森矩阵数据相加，得到全波形反演中总的海森矩阵数据。优选的实施例中，所述方法还包括：利用计算得到的所述海森矩阵数据构建全波形反演中的地震速度模型，利用所述构建的地震速度模型处理地震剖面数据。优选的实施例中，所述海森调整因子包括采用下述方式计算得出：计算得到比例因子，将单炮中所有地震道的比例因子相加得到海森调整因子。优选的实施例中，所述比例因子的关系计算公式为： F a c t o r = Σ ω F { ω 2 u i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全波形反演中的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取待处理地震数据，对于所述待处理地震数据中的单炮数据，找到以所述单炮数据的炮点作为检波点时对应的所有炮点的对易炮点位置；对所述待处理地震数据做正演处理，记录所述正演处理过程中在所述对易炮点位置处接收到的数据，利用所述对易炮点处接收到的数据计算得到海森调整因子；对所述待处理地震数据的震源波场做平移相关处理得到震源波场的自相关带通矩阵；将所述震源波场的自相关带通矩阵乘以所述海森调整因子，得到单炮海森矩阵数据，以及将所述待处理地震数据中所有炮对应的单炮海森矩阵数据相加，得到全波形反演中总的海森矩阵数据。

【技术特征摘要】
1.一种全波形反演中的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取待处理地震数据，对于所述待处理地震数据中的单炮数据，找到以所述单炮数据的炮点作为检波点时对应的所有炮点的对易炮点位置；对所述待处理地震数据做正演处理，记录所述正演处理过程中在所述对易炮点位置处接收到的数据，利用所述对易炮点处接收到的数据计算得到海森调整因子；对所述待处理地震数据的震源波场做平移相关处理得到震源波场的自相关带通矩阵；将所述震源波场的自相关带通矩阵乘以所述海森调整因子，得到单炮海森矩阵数据，以及将所述待处理地震数据中所有炮对应的单炮海森矩阵数据相加，得到全波形反演中总的海森矩阵数据。2.如权利要求1所述的一种全波形反演中的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：利用计算得到的所述海森矩阵数据构建全波形反演中的地震速...

【专利技术属性】
技术研发人员：章威，雷娜，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11