全波形反演方法、装置、存储介质及电子设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113970789A(43)申请公布日2022.01.25(21)申请号202010722466.8(22)申请日2020.07.24(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院(72)发明人杜泽源胡光辉何兵红刘定进蔡杰雄(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司11372代理人吴大建胡晓男(51)Int.Cl.G01V1/30(2006.01)权利要求书3页说明书16页附图3页(54)发明名称全波形反演方法、装置、存储介质及电子设备(57)摘要本申请涉及油气勘探开发的速度建模与地震成像技术领域，具体涉及一种全波形反演方法、装置、存储介质及电子设备，解决了全波形反演方法在处理复杂地层时分辨率低，精度不足的问题。该方法包括：获取实际地震数据和初始速度模型；根据初始速度模型获取模拟地震数据，根据实际地震数据和模拟地震数据，引入高阶全变差正则化项，构建高阶全变差正则化目标泛函；通过地震波正演模拟对高阶全变差正则化目标泛函进行处理得到反演求解目标泛函；对反演求解目标泛函进行求解得到全波形反演迭代求解公式；将实际地震数据和初始速度模型输入全波形反演迭代求解公式得到地震波全波形反演速度模型，根据地震波全波形反演速度模型得到地层速度全波形反演图像。CN113970789ACN113970789A权利要求书1/3页1.一种全波形反演方法，其特征在于，所述方法包括：获取实际地震数据和初始速度模型；根据所述初始速度模型获取模拟地震数据，根据所述实际地震数据和所述模拟地震数据，引入高阶全变差正则化项，构建高阶全变差正则化目标泛函；通过地震波正演模拟对所述高阶全变差正则化目标泛函进行处理，得到反演求解目标泛函；对所述反演求解目标泛函进行求解，得到全波形反演迭代求解公式；将所述实际地震数据和所述初始速度模型输入所述全波形反演迭代求解公式得到地震波全波形反演速度模型，根据所述地震波全波形反演速度模型得到地层速度全波形反演图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际地震数据和所述模拟地震数据，所述引入高阶全变差正则化项，构建高阶全变差正则化目标泛函，包括：根据实际地震数据和模拟地震数据构建全波形反演目标泛函；在所述全波形反演目标泛函中引入高阶全变差正则化项，得到高阶全变差正则化目标泛函；其中，所述全波形反演目标泛函包括：m表示地层介质模型参数，G(m)表示基于地层介质模型参数m的地震波正演模拟波场，d表示观测地震数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述全波形反演目标泛函中引入高阶全变差正则化项，得到高阶全变差正则化目标泛函，包括：在所述全波形反演目标泛函中引入高阶全变差正则化项，得到高阶全变差正则化目标泛函，所述高阶全变差正则化目标泛函包括：其中，λ表示正则化因子，T(l)表示高阶全变差正则化算子，l表示全变差正则化差分阶(l)数，λ||Tm||1表示高阶全变差正则化项。(l)4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高阶全变差正则化项λ||Tm||1包括稀疏正则化算子的范数惩罚项。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过地震波正演模拟对所述高阶全变差正则化目标泛函进行处理，得到反演求解目标泛函，包括：获取叠前地震波场的实际数据和模拟数据；通过地震波正演模拟对所述实际数据和所述模拟数据进行匹配，得到反演求解目标泛函；所述反演求解目标泛函包括：其中，v表示地层介质纵波速度，t表示地震波传播时间，xs表示炮点坐标，xr表示检波点2CN113970789A权利要求书2/3页坐标，u(t,xs,xr；v)表示地震波正演模拟波场，dobs(t,xs,xr)表示观测地震波场。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述反演求解目标泛函进行求解，得到全波形反演迭代求解公式，包括：将所述反演求解目标泛函变换为等价约束的形式：其中η＝T(l)v；将变换为等价约束形式的目标泛函转换为无约束最优化形式：将最优化形式的反演求解目标泛函中的等式右边前两项替换为预设变量，更新反演求解目标泛函：其中J(v,η)为预设变量；通过迭代算法对更新的反演求解目标泛函进行处理，得到全波形反演迭代求解公式。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述实际地震数据和所述初始速度模型输入所述全波形反演迭代求解公式得到地震波全波形反演速度模型，包括：将所述实际地震数据和所述初始速度模型输入所述全波形反演迭代求解公式；对所述全波形反演迭代求解公式进行求解，得到每次迭代的全波形反演速度模型；将每次迭代计算的目标泛函值与预设阈值进行比较，当目标泛函值小于预设阈值时，得到地震