[发明专利]基于波场局部相关时移的时间域全波形反演方法

摘要

本发明涉及一种基于波场局部相关时移的时间域全波形反演方法，通过滑动时窗时移矫正将模拟及观测记录用时窗截断，根据时窗内模拟与观测记录互相关最大值的位置对模拟记录做时移，使互相关程度增大，在沿着采样时间轴移动窗口对下一个时窗内的波形做相关时移直到时窗移动覆盖所有采样点，即完成对所有模拟记录的波形时移校正，使模拟与观测记录匹配程度提高。由于对模拟记录的波形进行了位移，使各个采样点的相位信息更加接近观测记录，但对应的振幅信息并没有校正，为减小振幅错误对反演的影响，在进行全波形反演时采用对振幅信息依赖较小的全局互相关目标函数。本发明在不降低计算效率的情况下，减少全波形反演中跳周问题的发生，提高反演精度。

主权项

1.一种基于波场局部相关时移的时间域全波形反演方法，其特征在于，是通过滑动时窗时移矫正，包括以下步骤：/na、对实际地震观测记录进行子波估计、低频保护去噪、缺失地震道补偿多次波衰减、面波切除以及消除交混回响预处理；/nb、首先在预估速度范围建立线性递增初始模型，根据要求设定时间域全波形反演相关参数，包括地震子波主频f，低通滤波截断频率fluc，模型大小nz×nx，网格距dx,dz，采样总时间T，时间采样间隔dt，每个频段最大迭代次数iter max，最优化算法的迭代步长q，目标函数要求精度tol，模型速度估计的最大值vmax与最小值vmin；/nc、用子波在初始模型上进行正演，得到模拟记录，对模拟记录和观测记录做低通滤波处理，得到低频段信号；/nd、设置滑动时窗的长度l和窗口每次沿采样时间轴移动的距离s，对观测记录和模拟记录逐道做滑动时窗互相关计算，得到一个时窗内的互相关系数：/n /nC_rw为互相关系数，t为时窗内的采样点，u为模拟记录，d为观测记录，x为检波器位置,取互相关系数最大时的τ值并对一个时窗内的模拟记录做时移可以得到：/n /n 表示一个时窗内做完时移后的模拟记录，ns表示时窗沿采样时间轴最大移动次数，将所有地震道做完滑动时窗时移校正的模拟记录记为u^*；/ne、根据全局互相关原理建立目标函数：/n /nJ为目标函数，v为地下介质速度参数，令：/n /n对目标函数两端对速度求导数可得梯度表达式为：/n /nP_f为时间域正传波场,P_b为反传波场；/nf、利用L-BFGS优化算法对速度模型进行迭代更新，先反演出模型的大尺度构造，再以低频段反演结果做为初始模型进行全频段反演，将模型的细节构造反演出来，最终得高精度的地下模型。/n