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专利号: 2019110165978
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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及其反偏移波场ψp,r;

(6)根据炮端正传波场up,b及其反偏移波场up,r,检端反传波场ψp,r,ψs,b及其反偏移波场ψp,r,计算单炮情况下反射PP波和PS波的波路径,其公式如下Pathpp=∫(up,b·ψp,r+up,r·ψp,b)dtPathps=∫(us,r·ψs,b)dt

(7)根据单炮情况下反射PP波和PS波的波路径,计算计算纵波速度和横波速度的梯度gα和gβ:(8)根据纵波和横波速度的梯度利用给定的步长,对纵波和横波速度的当前模型αk和βk进行更新,αk+1=αk+γαgα

βk+1=βk+γβgβ

最后,返回步骤(2)进行下一次迭代,k=k+1;

(9)输出纵、横波速度的当前模型αk和βk,作为最终的反演结果。

2.根据权利要求1所述基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法,步骤(2)中,计算炮端正传P波场up,b公式如下:式中, 代表二维空间偏导数, 代表时间偏导数,f为地震子波;

计算检端反传P波场wp,b和S波场ws,b公式如下:其中,dp代表反射PP波数据,ds代表反射PS波数据,符号*代表共轭算子。

3.根据权利要求1或2所述基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法,步骤(3)中,计算炮端反偏移P波场up,r和反偏移S波场us,r的公式如下:

4.根据权利要求3所述基于声波算子的空间互相关弹性波反射波形反演方法,步骤(5)中,a)计算炮端正传P波场up,b的公式为:

计算炮端反偏移波P波场up,r的公式为:

计算检端反传P波场ψp,b的公式为:

检端反偏移P波场ψp,r的公式为:

b)计算炮端反偏移S波场us,r的公式为:

和计算检端反传S波场ψs,b的公式为: