【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油地震勘探速度建模
，尤其涉及基于时间域一阶速度-应力弹性波动方程的全波形反演方法及装置。
技术介绍
相对于旅行时层析成像方法，全波形反演不仅可以利用地震走时，还可以利用振幅、相位、波形等信息，因此能够得到精确的高分辨率速度模型。随着勘探的不断深入，地震成像需要解决的问题日益精细化和复杂化，单纯依靠纵波信息来推断地下介质模型已远远不够，为了较好地推测出地下介质模型，需要提供弹性多波的成像信息，因而弹性波全波形反演显得十分重要。全波形反演是根据观测的地震波场记录来推测地下介质参数的一种方法。基于最小二乘原理，当目标泛函取极小时所对应的模型就认为是要求解的模型。在利用最小二乘解求取地下介质模型参数时至关重要的一步是计算目标泛函关于模型参数的梯度即FWchet导数。直接求解模型FWchet导数往往比较困难，需要巨大的计算量，为此许多学者引入了其他思想来求解Fr6chet导数,其中伴随方法是求解Fr6chet导数的一个强有力工具。目前非线性全波形反演研究较为深入的是基于梯度类的迭代算法，准确的梯度将加快反演的收敛速度，提高反演的计算效率。基于弹性波动方程的传统目标泛函关于模型参数的梯度是通过二阶弹性波动方程系统导出的(Tarantola (1986),Mora (1987)，Liu和Tromp (2006))。Crase等(1990)引入更加稳健的目标泛函，采用一阶速度-应力弹性波动方程及相应的伴随方程(除右端项之外，其表达形式与正向一阶速度-应力方程一致)来计算正向传播波场和逆时外推伴随波场，利用基于二阶位移弹性波动方程导出的目标泛函关于...
【技术保护点】
一种基于时间域一阶速度?应力弹性波动方程的全波形反演方法，其特征在于，该方法包括：采用基于摄动理论的伴随方法，确定时间域一阶速度?应力弹性波动方程的伴随方程和相应的目标泛函关于模型参数的梯度表达式；根据所述时间域一阶速度?应力弹性波动方程确定正向传播波场，根据所述伴随方程确定逆时外推伴随波场；根据所述正向传播波场、逆时外推伴随波场和所述梯度表达式确定所述目标泛函关于模型参数的梯度；利用梯度类迭代算法进行多尺度全波形反演。
【技术特征摘要】
1.一种基于时间域一阶速度-应力弹性波动方程的全波形反演方法，其特征在于，该方法包括: 采用基于摄动理论的伴随方法，确定时间域一阶速度-应力弹性波动方程的伴随方程和相应的目标泛函关于模型参数的梯度表达式； 根据所述时间域一阶速度-应力弹性波动方程确定正向传播波场，根据所述伴随方程确定逆时外推伴随波场； 根据所述正向传播波场、逆时外推伴随波场和所述梯度表达式确定所述目标泛函关于模型参数的梯度； 利用梯度类迭代算法进行多尺度全波形反演。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，采用基于摄动理论的伴随方法，确定时间域一阶速度-应力弹性波动方程的伴随方程如下:3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 对所述伴随方程进行量纲分析如下:4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，采用基于摄动理论的伴随方法，确定所述梯度表达式如下:5.按权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述时间域一阶速度-应力弹性波动方程确定正向传播波场，包括: 对所述时间域一阶速度-应力弹性波动方程进行离散求解，得到观测地震记录； 采用高斯平滑法获得初始模型，对初始模型进行正演模拟获得正向传播波场以及人工合成地震记录。6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述时间域一阶速度-应力弹性波动方程进行离散求解，得到观测地震记录时，采用的数值方法为交错网格有限差分法，时间是二阶精度，空间是四阶精度，边界采用最佳匹配层PML吸收边界条件。7.按权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述伴随方程确定逆时外推伴随波场，包括: 对所述伴随方程采用高阶交错网格有限差分法和PML吸收边界条件进行求解得到逆时外推伴随波场。8.按权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，利用梯度类迭代算法进行多尺度全波形反演，包括: 采用预条件共轭梯度法进行多尺度全波形反演，反演过程中迭代步长采用非精确线性搜索进行求取。9.一种基于时间域一阶速度-应力弹性波动方程的全波形反演装置，其特征在于，该装置包括: 第一确定模块，用...
【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，王杰，张红静，张庆臣，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。