一种基于稀疏反演的偏移速度分析方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于稀疏反演的偏移速度分析方法，包括根据地震数据与初始速度模型，通过叠前深度偏移，得到共成像点道集；拾取共成像点道集中同相轴剩余深度，作为系统输入数据；利用剩余深度与待求速度模型，建立偏移速度分析稀疏反演模型；利用非线性迭代算法求解速度模型；返回执行，直至满足停机准则，反演出最终偏移速度模型。本发明还公开了一种基于稀疏反演的偏移速度分析装置。通过本发明的技术方案，可以快速反演出偏移速度模型，并且可以减少多解性，在大规模地震速度建模应用中具有良好的应用价值。

主权项

一种基于稀疏反演的偏移速度分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤101，根据地震数据与初始速度模型，通过叠前深度偏移，得到共成像点道集；步骤102，拾取共成像点道集中同相轴剩余深度，作为系统输入数据；步骤103，利用剩余深度与待求速度模型，建立偏移速度分析稀疏反演模型，偏移速度分析稀疏反演模型，通过L2光滑范数和L1非光滑范数构建，该模型一方面通过L2范数拟合实际数据，另一方面通过非光滑L1范数约束减少多解性，模型如下：$J^{\alpha }\left(\Delta \kappa \right)=\frac{1}{2}\left|\right|A\Delta \kappa +b|{|}_{l_2}^2+\alpha ||\Delta \kappa -{\mathrm{\Delta \kappa }}^0|{|}_{l_1}$其中，J^α(Δκ)为构建的目标函数，Δκ为速度模型参数更新量，A为矩阵，其中元素为偏移深度对速度模型相关参数导数，Δκ为矢量，其中元素由速度模型变换求得，b为向量，通过拾取剩余深度获得，α为正则化因子，和分别表示L1、L2范数，对于矢量κ＝[κ₁₁,κ₁₂,…,κ_1n,κ₂₁,κ₂₂,…,κ_2m]，假定其与速度模型关系式表述为：v_i＝κ₁₁x+κ₁₂x²+κ₁₃x³+κ₁₄x⁴+…+κ_1nxⁿ+κ₂₁z+κ₂₂z²+κ₂₃z³+κ₂₄z⁴+…+κ_2mz^m其中，κ_1i为速度横向变化拟合系数，i＝1,2,…,n，κ_2i为纵向变化拟合项，i＝1,2,…,m；步骤104，利用非线性迭代算法求解速度模型；步骤105，返回执行上述共成像点道集生成、拾取、模型构建与求解步骤，直至满足停机准则，反演出最终偏移速度模型。