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【发明授权】一种时间域多尺度全波形反演方法及系统_中国科学院地质与地球物理研究所_202010045893.7 

申请/专利权人:中国科学院地质与地球物理研究所

申请日:2020-01-16

公开(公告)日:2021-04-09

公开(公告)号:CN111208568B

主分类号:G01V1/36(20060101)

分类号:G01V1/36(20060101);G01V1/28(20060101);G01V1/30(20060101)

优先权:

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2022.12.27#未缴年费专利权终止;2020.06.23#实质审查的生效;2020.05.29#公开

摘要:本发明公开一种时间域多尺度全波形反演方法及系统,所述方法包括:步骤S1:利用检波器获取地震观测数据;步骤S2:利用层析成像方法确定初始速度模型;步骤S3:利用维纳低通滤波器将所述地震观测数据滤波到不同频段;步骤S4:根据所述初始速度模型和不同频段的地震观测数据确定最优速度模型;步骤S5:基于所述最优速度模型进行地震成像,提高全波形反演的收敛速度和计算效率,增强反演的抗噪性。

主权项:1.一种时间域多尺度全波形反演方法,其特征在于,所述方法包括:步骤S1:利用检波器获取地震观测数据;步骤S2:利用层析成像方法确定初始速度模型;步骤S3:利用维纳低通滤波器将所述地震观测数据滤波到不同频段,分别为低频带地震观测数据、中频带地震观测数据和高频带地震观测数据;步骤S4:根据所述初始速度模型、低频带地震观测数据、中频带地震观测数据和高频带地震观测数据确定最优速度模型;步骤S5:基于所述最优速度模型进行地震成像;所述根据所述初始速度模型、低频带地震观测数据、中频带地震观测数据和高频带地震观测数据确定最优速度模型,包括:步骤S41:根据所述低频带地震观测数据和所述初始速度模型进行反演,获得第一速度模型;步骤S42:根据所述中频带地震观测数据和所述第一速度模型进行反演,获得第二速度模型;步骤S43:根据所述高频带地震观测数据和所述第二速度模型进行反演,获得最优速度模型;所述根据所述低频带地震观测数据和所述初始速度模型进行反演,获得第一速度模型,包括:步骤S411:计算所述初始速度模型对应的模拟波场数据;步骤S412:基于所述模拟波场数据和所述地震观测数据构建目标函数;步骤S413:采用伴随状态法计算所述目标函数的梯度;步骤S414:根据所述梯度确定所述目标函数的搜索方向;步骤S415:确定所述目标函数的最优步长;对模拟波场数据进行泰勒展开,可以得到: 其中,pcalvk为模拟观测波场,αk为第k次迭代的最优步长,vk代表第k次迭代的速度模型,即最优速度模型,为拉普拉斯算子,dk为第k次迭代的搜索方向;因此目标函数可以写为: 其中,pobsvk为实际观测波场,s为炮数,l为检波器数,为第k次迭代的模拟波场数据,pkobsx,z,t为第k次迭代的地震观测数据,T为最大计算时间;为了求得最优目标函数,使目标函数对变量步长进行求导,并使导数等于0,即: 通过上面的一系列公式计算和推导,可以得到针对L1范数型目标函数的最优步长计算公式为: 其中,αt为测试步长,c1为一个权重数值,步骤S416:根据所述搜索方向和所述最优步长确定下次迭代的速度模型;步骤S417:判断迭代次数是否大于或等于第一迭代次数阈值;如果迭代次数小于第一迭代次数阈值,则将下次迭代的速度模型作为所述初始速度模型,并返回“步骤S411”;如果迭代次数大于或等于第一迭代次数阈值,则将下次迭代的速度模型作为第一速度模型,并执行“步骤S42”;和或,计算连续目标函数相对差值,并判断所述连续目标函数相对差值是否小于第一设定系数;如果所述连续目标函数相对差值大于或等于第一设定系数,则将下次迭代的速度模型作为所述初始速度模型,并返回“步骤S411”;如果所述连续目标函数相对差值小于第一设定系数,则将下次迭代的速度模型作为第一速度模型,并执行“步骤S42”。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 中国科学院地质与地球物理研究所 一种时间域多尺度全波形反演方法及系统

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