The invention discloses a multi-resolution controlled envelope generator operator full waveform inversion method based on: first, the establishment of resolution controllable envelope generation operator, by adjusting the control parameters inversion of seismic data using frequency range; secondly, the resolution of a building envelope controlled full waveform inversion operator based on the gradient of objective function derivation of the model parameters and the calculation formula of the iterative step; finally, using the steepest descent iterative updates the model parameters, until meeting the conditions so far end. The invention has a stronger ability to overcome the cycle problem, and is more suitable for modeling the velocity model of lithologic oil and gas reservoirs. Especially, when the low frequency information in the seismic data is lack or the main frequency is too high, the advantage is more obvious. The invention has enough low frequency information in the seismic data, and the seismic data after the action of the controllable envelope generation operator has sufficient low frequency information. The parameters of the invention can be adjusted, and multi-scale inversion can be realized.
【技术实现步骤摘要】
基于分辨率可控包络生成算子的多尺度全波形反演方法
本专利技术属于地球物理勘探
,涉及一种地球模型P波速度参数反演方法,特别涉及一种基于分辨率可控包络生成算子的多尺度全波形反演方法。
技术介绍
石油和天然气是事关国家经济发展及国家安全的战略资源,进一步推进我国油气资源的勘探与开发属于国家重大战略。岩性油气藏是我国今后相当长时间内最主要的勘探开发对象。地震勘探方法是油气勘探的主要方法,速度参数是油气检测的重要参数。我国岩性油气藏大多在地质上纵向呈薄互层结构、横向上具有强非均质性,如何对岩性油气藏的速度参数进行精细描述是我国油气勘探面临的关键问题。全波形反演是一类直接从叠前地震数据出发,利用叠前炮集地震数据全部信息来得到高精度地下介质速度模型的方法。因此,全波形反演是刻画岩性油气藏速度参数的有效方法。传统的全波形反演是一种以得到地下介质高分辨率参数模型为目标的数据匹配方法。全波形反演通过最小化一个衡量观测数据与计算数据匹配程度的目标函数来得到地下介质参数。最早将全波形反演方法推向实用的是Lailly和Tarantola的工作。他们提出可以使用由震源激发的正传波场以及由数据残差激发的反传波场进行互相关来构建目标函数对模型参数的梯度。这一误差反传技术克服了显式求取Frechet导数需要大量波场正演这一缺陷。传统全波形反演使用L2范数来衡量观测数据与计算数据的匹配程度,其应用于反射地震资料构建高分辨率速度模型时面临很多问题,例如:全波形反演要求观测数据中包含充足的低频信息或者初始模型足够准确来保证算法可以克服周波跳跃问题进而避免陷入局部极值。因此,降低全波形反演 ...
【技术保护点】
一种基于分辨率可控包络生成算子的多尺度全波形反演方法,其特征在于,包括以下步骤:1)采集原始地震数据,然后对采集到的地震数据进行预处理,处理后得到叠前炮集地震数据,记为dobs(t,xr;xs),其中t表示时间变量;xr,xs分别为检波器和震源的位置;2)构建长方形网格地质模型,设定离散网格的空间离散间隔、网格规模以及正演模型时间采样间隔;3)分析地震数据,给出反演使用的地震数据频带范围;4)给定地质模型P波速度v(x)的初始模型,并指定待优化的目标函数J(v(x));5)求取目标函数J(v(x))对模型参数v(x)的梯度,使用误差反传技术进行高效求解;6)求取最速下降法迭代时的迭代步长,在频率域使用线性搜索方法确定;7)通过最速下降法迭代得到目标函数的全局极小值,进而得到在第3)步给定的频带范围内,P波速度的反演结果;8)调整反演时使用的地震数据的频带范围,并使用步骤7)的结果作为初始模型,重复步骤3)到7),循环完所有的有效频带范围,输出最优P波速度模型。
【技术特征摘要】
1.一种基于分辨率可控包络生成算子的多尺度全波形反演方法,其特征在于,包括以下步骤:1)采集原始地震数据,然后对采集到的地震数据进行预处理,处理后得到叠前炮集地震数据,记为dobs(t,xr;xs),其中t表示时间变量;xr,xs分别为检波器和震源的位置;2)构建长方形网格地质模型,设定离散网格的空间离散间隔、网格规模以及正演模型时间采样间隔;3)分析地震数据,给出反演使用的地震数据频带范围;4)给定地质模型P波速度v(x)的初始模型,并指定待优化的目标函数J(v(x));5)求取目标函数J(v(x))对模型参数v(x)的梯度,使用误差反传技术进行高效求解;6)求取最速下降法迭代时的迭代步长,在频率域使用线性搜索方法确定;7)通过最速下降法迭代得到目标函数的全局极小值,进而得到在第3)步给定的频带范围内,P波速度的反演结果;8)调整反演时使用的地震数据的频带范围,并使用步骤7)的结果作为初始模型,重复步骤3)到7),循环完所有的有效频带范围,输出最优P波速度模型。2.根据权利要求2所述的基于分辨率可控包络生成算子的多尺度全波形反演方法,其特征在于,所述步骤2)中,离散网格的空间离散间隔、网格规模以及正演模型时间采样间隔是根据实际地震数据的炮检距、有效频带范围和采样时间决定的;选定网格参数的标准是使得基于该网格进行有限差分正演模拟时,不仅满足稳定性条件而且有效压制数值频散。3.根据权利要求2所述的基于分辨率可控包络生成算子的多尺度全波形反演方法,其特征在于,所述步骤3)中,首先分析接收地震数据的有效频带范围,在反演初期先使用相对低频的地震数据,随...
【专利技术属性】
技术研发人员:高照奇,潘志斌,高静怀,张金淼,
申请(专利权)人:西安交通大学,中海油研究总院,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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