[发明专利]基于包络的各向异性参数反演方法、装置及存储介质

说明书

本发明涉及基于包络的各向异性参数反演方法、装置及存储介质，应用于勘探地球物理技术领域，包括：基于模拟地震数据和观测地震数据的包络互相关计算旅行时差，基于旅行时差定义模型的目标函数，获取由各向异性参数扰动导致的包络变化，通过各向异性参数扰动导致的包络变化获取由各向异性参数扰动导致的旅行时差的变化，与地震波形相比，旅行时变化与各向异性参数扰动关系的非线性较弱，使用波动方程旅行时反演可克服周期跳跃问题，地震数据的包络可以减弱由子波误差导致的地震波形在振幅和相位上的扰动，在震源函数存在误差时，仍然可以较准确的计算旅行时差，并反演各向异性参数，可以降低反演的非线性。

技术领域

本发明涉及勘探地球物理技术领域，具体涉及基于包络的各向异性参数反演方法、装置及存储介质。

背景技术

各向异性是描述地下介质的重要属性，在真实地下环境中普遍存在，在地震成像和反演中，忽略各向异性对地震波场的影响会导致成像不聚焦和反演结果误差，准确的各向异性参数对提高地震成像精度、岩性识别和储层描述都有重要作用，波动方程反演是一种高分辨率地震成像技术，基于波动方程的数值求解和最优化算法，可在多尺度空间构建高精度各向异性参数模型；然而，在实际地震勘探应用中，波动方程反演面临诸多问题，由于初始模型差和低频信息缺失，波动方程反演具有非常强的非线性，导致反演各向异性参数的误差和多解性，除此之外，由于震源函数未知，当使用震源函数存在误差时，反演的模型会出现结构扭曲或不准确等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于包络的各向异性参数反演方法、装置及存储介质，以解决现有技术中，通过波动方程进行各向异性参数反演，初始模型差和低频信息缺失，波动方程反演具有非常强的非线性，导致反演各向异性参数的误差和多解性，由于震源函数未知，当使用震源函数存在误差时，反演的模型会出现结构扭曲或不准确等问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供基于包络的各向异性参数反演方法，所述方法包括：

获取模拟地震数据以及观测地震数据，通过模拟地震数据以及观测地震数据分别获取模拟地震数据包络以及观测地震数据包络，根据模拟地震数据包络以及观测地震数据包络的互相关计算旅行时差；

基于旅行时差定义模型的目标函数，获取由各向异性参数扰动导致的包络变化，通过各向异性参数扰动导致的包络变化获取由各向异性参数扰动导致的旅行时差的变化；

基于旅行时差以及模型参数扰动导致的旅行时差的变化得到包络旅行时目标函数的伴随源；

通过伴随源求解伴随波动方程获得逆向传播波场，通过正演模拟获得正向传播波场；

通过逆向传播波场和正向传播波场的互相关获得各向异性参数的梯度，通过线性搜索算法获取迭代步长，通过L-BFGS算法获取每次迭代的近似海森逆矩阵，通过近似海森逆矩阵以及各向异性参数的梯度获得搜索方向，根据搜索方向以及迭代步长对各向异性参数进行迭代反演，直到满足预设的迭代次数为止，得到最终的各向异性参数。

优选地，

所述通过模拟地震数据获取模拟地震数据包络的表达式如下所示：

式中，表示模拟地震数据包络，代表希尔伯特变换，表示模拟地震数据；

所述通过观测地震数据获取观测地震数据包络的表达式如下所示：

式中，表示观测地震数据包络，代表希尔伯特变换，表示观测地震数据。

优选地，

所述根据模拟地震数据包络以及观测地震数据包络的互相关计算旅行时差的表达式如下所示：

式中，表示旅行时差，为互相关的时间移动量，为观测地震数据采集的最大记录时间。

优选地，

所述基于旅行时差定义模型的目标函数的表达式如下所示：

式中，表示模型参数。