一种针对目标层的全波形反演方法及系统与流程

技术特征：

1.一种针对目标层的全波形反演方法，包括：

基于包括全部偏移距的陆上地震资料进行反演，以建立基于全波场反演的初始速度模型；

优选偏移距，并基于优选的偏移距和所述初始速度模型进行与目标层对应的特征波模拟；

基于模拟的特征波与所述优选偏移距针对目标层的实际特征波的残差对所述初始速度模型进行更新迭代，以建立针对目标层的全波形反演模型。

2.根据权利要求1所述的全波形反演方法，其特征在于，建立基于全波场反演的初始速度模型的步骤进一步包括：

根据地质模型建立正演模型并进行正演，以获取针对该地质模型的模拟记录；

计算实际观测记录与所述模拟记录的残差，以获取第一残差回传波场；

基于所述第一残差回传波场计算第一迭代梯度，并基于所述第一迭代梯度计算速度更新量来更新正演模型，从而建立基于全波场反演的初始速度模型。

3.根据权利要求1所述的全波形反演方法，其特征在于，在优选偏移距时，以等价目标层深度1-2倍的偏移距作为优选的偏移距。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的全波形反演方法，其特征在于，建立针对目标层的全波形反演模型的步骤进一步包括：

计算模拟的特征波与优选的偏移距针对目标层的实际特征波的残差；

基于模拟的特征波与优选的偏移距针对目标层的实际特征波的残差，以获取第二残差回传波场；

基于所述第二残差回传波场计算第二迭代梯度，并基于所述第二迭代梯度计算速度更新量来更新所述初始速度模型；

判断更新后的初始速度模型是否满足精度要求，若满足，则将该模型作为所述全波形反演模型输出，否则，以更新后的初始速度模型为基础进行特征波模拟，返回计算模拟的特征波与优选偏移距针对目标层的实际特征波的残差的步骤。

5.根据权利要求4所述的全波形反演方法，其特征在于，基于第一迭代梯度计算速度更新量和基于第二迭代梯度计算速度更新量通过以下步骤得到：

通过伴随状态法计算迭代梯度，所述迭代梯度为第一迭代梯度或第二迭代梯度，所述迭代梯度通过下式计算得到：

其中，C(m)表示误差函数，u表示震源正传波场，λ表示残差回传波场，为共轭转置，*为共轭，R为取实部符号，表示相关计算，d_obs为观测记录值，$\mathrm{\Λ}=\left(\begin{array}{cccc}\frac{1}{k}& 0& 0& 0\\ 0& \mathrm{\ρ}& 0& 0\\ 0& 0& \mathrm{\ρ}& 0\\ 0& 0& 0& \mathrm{\ρ}\end{array}\right),$ρ为密度，k＝ρv²，v为速度；

对所述迭代梯度进行预处理以得到速度更新量Δm；

基于所述速度更新量Δm，利用下式完成模型的更新迭代：

m_i+1＝m_i+Δm

其中，m_i+1为当前迭代得到的模型，m_i为此次迭代的初始模型。

6.一种针对目标层的全波形反演系统，包括：

初始速度模型建立模块，基于包括全部偏移距的陆上地震资料进行反演，以建立基于全波场反演的初始速度模型；

特征波模拟模块，用于优选偏移距，并基于优选的偏移距和所述初始速度模型进行与目标层对应的特征波模拟；

全波形反演模型建立模块，基于模拟的特征波与所述优选偏移距针对目标层的实际特征波的残差对所述初始速度模型进行更新迭代，以建立针对目标层的全波形反演模型。

7.根据权利要求6所述的全波形反演系统，其特征在于，所述初始速度模型建立模块包括：

正演模型建立单元，根据地质模型建立正演模型进行正演，以获取针对该地质模型的模拟记录；

第一残差回传波场计算单元，计算实际观测记录与所述模拟记录的残差，以获取第一残差回传波场；

初始速度模型确定单元，基于所述第一残差回传波场计算第一迭代梯度，并基于所述第一迭代梯度计算速度更新量来更新正演模型，以确定所述初始速度模 型。

8.根据权利要求6所述的全波形反演系统，其特征在于，在优选偏移距时，以等价目标层深度1-2倍的偏移距作为优选的偏移距。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的全波形反演系统，其特征在于，所述全波形反演模型建立模块包括：

残差计算单元，计算模拟的特征波与优选的偏移距针对目标层的实际特征波的残差；

第二残差回传波场计算单元，基于模拟的特征波与优选的偏移距针对目标层的实际特征波的残差，以获取第二残差回传波场；

速度更新量计算单元，基于所述第二残差回传波场计算第二迭代梯度，并基于所述第二迭代梯度计算速度更新量来更新所述初始速度模型；

判断单元，判断更新后的初始速度模型是否满足精度要求，若满足，则将该模型作为所述全波形反演模型输出，否则，以更新后的初始速度模型为基础进行特征波模拟，返回计算模拟的特征波与优选偏移距针对目标层的实际特征波的残差的步骤。

10.根据权利要求9所述的全波形反演系统，其特征在于，所述初始速度模型确定单元基于第一迭代梯度计算速度更新量和速度更新量计算单元基于第二迭代梯度计算速度更新量可以通过以下步骤得到：

通过伴随状态法计算迭代梯度，所述迭代梯度为第一迭代梯度或第二迭代梯度，所述迭代梯度通过下式计算得到：

其中，C(m)表示误差函数，u表示震源正传波场，λ表示残差回传波场，为共轭转置，*为共轭，R为取实部符号，表示相关计算，d_obs为观测记录值，$\mathrm{\Λ}=\left(\begin{array}{cccc}\frac{1}{k}& 0& 0& 0\\ 0& \mathrm{\ρ}& 0& 0\\ 0& 0& \mathrm{\ρ}& 0\\ 0& 0& 0& \mathrm{\ρ}\end{array}\right),$ρ为密度，k＝ρv²，v为速度；

对所述迭代梯度进行预处理以得到速度更新量Δm；

基于所述速度更新量Δm，利用下式完成模型的更新迭代：

m_i+1＝m_i+Δm

其中，m_i+1为当前迭代得到的模型，m_i为此次迭代的初始模型。