本發明專利技術提供了一種地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法及其系統。該反演方法及系統通過在網格慢度修正值迭代計算公式中加入了的權重修正部分，對網格的慢度修正值提供了基于射線長度的修正，解決了因為射線長度不同引入的走時誤差也不同的誤差問題。通過對加權因子pi計算式中的加權冪指數h采用基于射線密度的加權冪指數h計算式，使得網格的慢度修正值cj可以隨網格射線密度的不同得到不同程度的加權修正。通過在慢度值計算單元中增加插值計算模塊和平滑處理模塊，對各個網格慢度值結果進行插值計算和平滑處理處理，使得該地震層析成像結果更為合理。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地球物理勘探
，特別是一種地震層析成像處理中的自適應加權 SIRT(同時迭代重構技術，simultaneous iterative reconstruction techniques)反演方法及其系統。
技術介紹
基于費馬(Fermat)原理和惠更斯-菲涅耳(Huygens Fresnel)原理的射線追蹤技術在地震層析成像處理技術中有著廣泛的應用。本技術采用的是基于射線理論的旅行時線性插值射線追蹤正演算法，通過對觀測到的地震波走時數據的分析，進而反演出由大量射線覆蓋的地下介質的結構、速度分布等重要信息的一種地球物理方法。附圖說明圖1為地震層析成像處理方法流程圖。如圖所示，該地震層析成像處理方法可以劃分成以下四個步驟初至拾取、射線追蹤、建立走時方程和反演求解。首先，通過拾取地震炮集記錄的初至時間作為實際震動波走時。其次，射線追蹤步驟通過在已知介質速度分布模型的條件下，利用射線追蹤方法求解地震波穿過成像區域的射線軌跡及旅行時。這里， 所述的介質速度分布模型一般是對待勘探地區建立網格單元模型，假設各網格內的慢度恒定。這樣，該網格邊界上任意一點的旅行時都可由該網格邊界上與其相鄰的兩個離散點的旅行時線性插值計算得到。然后，根據實際震動波走時數據和正演模擬計算出的旅行時差距，判斷其是否滿足一定條件，如不滿足則建立反演走時方程。最后，根據建立的反演走時方程修正之前假設的介質速度分布模型。如此循環，最終獲得可信的地下介質的結構和速度分布信息。其中，所述反演求解步驟是根據利用已知介質速度分布模型進行理論計算獲得的走時與實際數據拾取獲得的走時的差值，對介質速度分布模型進行修正。目前，現有技術在這個步驟中通常是采用同時迭代重構技術(簡稱SIRT)對介質速度分布模型進行修正。該方法的處理步驟如下假設介質速度分布模型的第j個網格中的慢度為Sj，j = 1,2,…，M(M為模型網格總數)；利用已知介質速度分布模型進行理論計算，得到每條射線的理論走時Tic 權利要求1. 一種地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于，包括 獲取地震層析成像處理中得到的各個炮檢點的實際震動波走時數據Tim和正演理論震動波走時數據Ti。；并通過已知介質速度分布模型計算第i條射線在第j個網格內的路徑長度 gij ；基于網格慢度修正值迭代計算公式對所獲取的實際震動波走時數據Tim和正演理論震動波走時數據Ti。進行迭代計算，得到各個網格內的慢度修正值Cj ；所述網格慢度修正值迭代計算公式為2.如權利要求1所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于所述獲取地震層析成像處理中得到的各個炮檢點的實際震動波走時數據Tim和正演理論震動波走時數據Tic;；并通過已知介質速度分布模型計算第i條射線在第j個網格內的路徑長度K」步驟，包括如下具體步驟在實際地震炮集記錄中拾取初至時間作為實際震動波走時Tim ； 通過射線追蹤模塊對已知介質速度分布模型進行正演模擬，計算得到第i條射線在第 j個網格內的路徑長度，正演理論震動波走時數據3.如權利要求1所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于所述加權冪指數h取值為1。4.如權利要求1所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于在所述加權因子Pi中還引入了一個平衡因數S ”即該加權因子Pi的計算式為5.如權利要求4所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于所述平衡因數δ i取值為0. 01。6.如權利要求1所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于所述加權冪指數h基于射線密度計算而得；該基于射線密度的加權冪指數h的計算式為7.如權利要求1所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于在計算得到網格的慢度值h之后，還包括有針對未知網格進行插值計算的步驟；該針對未知網格的插值計算基于以下計算式進行8.如權利要求7所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于參與未知網格插值計算的已知網格為距離該未知網格最近的四個已知網格。9.如權利要求1或7所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于在計算得到網格的慢度值h之后，還包括有平滑處理的步驟每個待平滑處理網格的慢度值等于以該網格為中心的一定平滑處理范圍內的所有網格慢度值的平均值。10.如權利要求9所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法，其特征在于所述平滑處理范圍為以待平滑處理的網格為中心的3X3個網格的矩形區域。11.一種地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于，包括初至拾取單元、射線追蹤單元、自適應加權反演單元和慢度值計算單元；所述初至拾取單元，用以拾取地震炮集記錄中實際震動波走時；所述射線追蹤單元，用以通過已知介質速度分布模型計算第i條射線在第j個網格內的路徑長度和正演理論震動波走時數據Tic ；所述自適應加權反演單元，用以接收由初至拾取單元發送來的實際震動波走時數據 Tim，以及由射線追蹤單元發送來的第i條射線在第j個網格內的路徑長度gij和正演理論震動波走時數據Tie,并根據所獲取的實際震動波走時數據Tim和正演理論震動波走時數據Tie 進行迭代計算，得到各個網格內的慢度修正值Cj ；所述網格慢度修正值迭代計算公式為12.如權利要求11所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于所述加權冪指數h取值為1。13.如權利要求11所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于在所述加權因子Pi中還引入了一個平衡因數S ”即該加權因子Pi的計算式為14.如權利要求13所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于所述平衡因數δ i取值為0. 01。15.如權利要求11所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于所述加權冪指數h基于射線密度計算而得；該基于射線密度的加權冪指數h的計算式為16.如權利要求11所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于所述慢度值計算單元中還設有插值計算模塊；所述插值計算模塊，用于接收已知網格經反演計算得到的慢度修正值修正后的慢度值 Sp并根據該已知網格修正后的慢度值Sj對未知網格的慢度值進行插值計算修正；該插值計算公式為17.如權利要求16所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于參與未知網格插值計算的已知網格為距離該未知網格最近的四個已知網格。18.如權利要求11或16所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于所述慢度值計算單元中還設有平滑處理模塊；所述平滑處理模塊，用于接收網格的慢度值Sj，并根據以待平滑處理網格為中心的一定平滑處理范圍內的所有網格慢度值計算該待平滑處理網格平滑處理后的慢度值。19.如權利要求18所述的地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演系統，其特征在于所述平滑處理范圍為以待平滑處理的網格為中心的3X3個網格的矩形區域。全文摘要本專利技術提供了一種地震層析成像處理中的自適應加權SIRT反演方法及其系統。該反演方法及系統通過在網格慢度修正值迭代計算公式中加入了本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種地震層析成像處理中的自適應加權ＳＩＲＴ反演方法，其特征在于，包括：獲取地震層析成像處理中得到的各個炮檢點的實際震動波走時數據Ｔｉｍ和正演理論震動波走時數據Ｔｉｃ；并通過已知介質速度分布模型計算第ｉ條射線在第ｊ個網格內的路徑長度ｇｉｊ；基于網格慢度修正值迭代計算公式對所獲取的實際震動波走時數據Ｔｉｍ和正演理論震動波走時數據Ｔｉｃ進行迭代計算，得到各個網格內的慢度修正值ｃｊ；所述網格慢度修正值迭代計算公式為：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ｃ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｑ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ｃ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｑ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｌ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉｊ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｒ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｑ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｍ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉｊ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）其中，ｊ為模型網格序號；Ｍ為模型網格總數；ｉ為射線的序號；Ｎ為射線的總條數；ｑ為迭代計算的次數；為第ｊ個網格的第ｑ次迭代慢度修正值；ｇｉｊ為第ｉ條射線在第ｊ個網格內的長度；ｒｉ為實際震動波走時數據Ｔｉｍ和正演理論震動波走時數據Ｔｉｃ之差；ｐｉ為自適應加權因子，該自適應加權因子其中，ｈ為加權冪指數，該加權冪指數ｈ為大于等于１的實數；Ｌｐ為所有自適應加權因子ｐｉ的和，即（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｌ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）；（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）根據計算得到的網格的慢度修正值ｃｊ計算該網格的慢度值ｓｊ：...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐凌，胡英，張才，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：11
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