一种基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法技术

本发明专利技术提出了一种基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法，采用空间相关函数实现对多波多分量反射地震数据运动学信息的有效利用，降低在数据匹配过程中对完整地震波形的高度依赖，缓解反演的非线性问题，从而准确、高效地反演纵、横波速度的背景模型。在实现过程中，本发明专利技术利用声波算子分别构建反射PP和PS的波路径，进行纵、横波速度的分步反演，这种分布反演策略可以有效压制纵、横波速度之间的耦合效应，提高两种参数的反演精度，同时显著降低算法对计算量和内存的需求。本发明专利技术得到的纵、横波速度反演结果可以为高分辨率、高精度的地震成像提供了准确的背景模型，因此对解决实际多分量地震数据的处理需求具有重要意义。

An inversion method of spatial cross-correlation elastic wave reflection waveform based on acoustic operator

【技术实现步骤摘要】
一种基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法
本专利技术涉及一种弹性波多参数背景建模方法，属于地震波成像

技术介绍
弹性波全波形反演方法(EFWI)可以利用观测的多分量地震数据获取地下弹性参数模型，如纵、横波速度、密度、弹性阻抗、各向异性参数等，是探索地球内部构造、进行油气资源勘探开发等重要手段。然而，受实际观测孔径有限的影响，EFWI通常只能从观测的初至波中获取浅层速度模型的有效更新，而有关中深层模型信息则体现在反射波中，却很难利用。为此，有学者提出了弹性波反射波形反演方法(ERWI)。该方法通过提取较低波数的反射波路径，可以实现多种参数模型的中深层更新，是目前研究的热点。然而，基于波形残差目标函数的ERWI仍然具有高度的反演非线性，导致在匹配反射波波形时出现周波跳跃现象，随着偏移距的增大，这种现象更为明显，从而产生错误的反演结果。另外，反射波形的精确模拟依赖于真振幅成像技术。事实上，这种保真成像本身就是目前成像问题中的一个巨大挑战。相较于利用反射数据的波形信息，反射数据的运动学信息更为稳健。其中，空间相关函数可以有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法，该方法具体包括以下步骤：/n(1)读取的纵、横波速度初始模型α

【技术特征摘要】
1.一种基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)读取的纵、横波速度初始模型α0和β0以及多分量地震观测，包括反射PP波数据和PS波数据dp,obs,ds,obs；
(2)根据声波算子以及纵、横波速度的当前模型αk和βk，计算炮端正传P波场up,b；根据观测的反射PP波数据dp,obs，计算检端反传P波场wp,b，其中正、反传波场均是时间t的函数；
(3)根据炮端正传P波场up,b和检端反传P波场wp,b，以及成像公式Ipp＝∫up,b·wp,bdt，获取PP波的成像结果；
根据炮端正传P波场up,b和PP波的成像结果Ipp，计算炮端反偏移P波场up,r和反偏移S波场us,r，并在检波点处抽取反偏移得到的合成反射PP波和PS波数据dp,cal,ds,cal；
根据地震观测PP波数据和合成PP波数据以及空间相关函数，其计算公式为Cp,h(t,λ)＝∫dp,obs(t,h+λ)·dp,cal(t,h)dh，计算反射PP波的空间相关道集，其中，变量t代表时间序列，变量h代表观测道号，变量λ代表空间偏移量，λ取值一般为[-50,+50]内的所有整数；
根据上述公式得到PP波的二维空间相关剖面Cp,h(t,λ)；对应t中每一个时刻，记录Cp,h(t,λ)取最大值时的空间偏移量λ，生成所有时刻的Δp(t)，并求取t中每一时刻上，检端反传的震源函数，获得单炮情况下PP波的伴随震源gp；
(4)根据地震观测PS波数据和合成PS波数据，计算反射PS波的相关道集Cs,h(t,λ)，最大相关性对应的偏移量Δs(t)，以及PS波的伴随震源gs；
根据空间相关目标泛函，其公式如下计算纵横波速度当前模型下的目标函数值，其中，shot代表观测数据的炮号；
根据目标函数值，判断当前模型下反射波的空间聚焦性是否满足收敛准则，如：是否小于初始目标函数的1％，不满足，则进入步骤(5)；若满足条件，进入步骤(9)；
(5)根据纵横波速度当前模型，计算炮端正传波场up,b及其反偏移波场up,r，us,r，并根据反射PP波和PS波的伴随震源gp和gs计算检端反传波场ψp,r，ψs,b及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏傲，金双根，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32