弹性参数的叠前反演方法、装置和电子设备

本发明涉及地震勘探，尤其是涉及一种弹性参数的叠前反演方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、地震勘探方法是人类获取地下空间信息的重要手段，地震反演对地下岩层空间结构和物理性质进行求解，把地震资料转换成可以与测井资料直接对比的形式。根据反演所用的地震资料可以分为叠前反演和叠后反演，叠前地震数据对地下介质有着更多、更准确的信息，因此使用振幅随偏移距变化(avo)或者入射角变化(ava)的叠前反演技术在实际生产中起到了越来越重要的作用。但是，传统叠前反演方法对地层边界的模糊效果较强，造成反演结果的分辨率下降。

2、综上，现有的弹性参数叠前反演方法存在反演结果分辨率低的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种弹性参数的叠前反演方法、装置和电子设备，以缓解现有弹性参数叠前反演方法存在的反演结果分辨率低的技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种弹性参数的叠前反演方法，包括：获取指定地理区域的角道集数据、层位信息和所述指定地理区域内目标测井的弹性参数；根据所述层位信息和所述目标测井的弹性参数，确定所述指定地理区域内弹性参数的初始模型；基于所述指定地理区域的角道集数据和zoeppritz方程，构建用于对所述指定地理区域内的弹性参数进行反演的第一目标函数；基于l曲线法计算所述第一目标函数中正则化参数的初始值，得到第二目标函数；基于所述目标测井的角道集数据、所述目标测井的弹性参数和所述初始模型对所述第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，得到第三目标函数；基于所述指定地理区域的角道集数据和所述初始模型对所述第三目标函数进行迭代求解，并对每一代的求解结果进行自适应边缘保护滤波，得到所述指定地理区域的弹性参数。

3、在可选的实施方式中，基于所述指定地理区域的角道集数据和zoeppritz方程，构建用于对所述指定地理区域内的弹性参数进行反演的第一目标函数，包括：将所述角道集数据分角度进行叠加，得到叠后地震数据；从所述叠后地震数据中提取所述指定地理区域的地震子波；基于所述地震子波和所述zoeppritz方程，构建弹性参数到正演模拟地震数据的映射函数；基于所述指定地理区域的角道集数据和所述映射函数，构建所述第一目标函数。

4、在可选的实施方式中，基于l曲线法计算所述第一目标函数中正则化参数的初始值，得到第二目标函数，包括：计算l曲线上目标正则化参数取值对应的曲率；其中，所述目标正则化参数取值表示指定正则化参数取值范围内的任一正则化参数取值；将所述指定正则化参数取值范围内所有正则化参数取值中，曲率最大值对应的正则化参数取值作为所述第一目标函数中正则化参数的初始值；基于所述第一目标函数和所述正则化参数的初始值，确定所述第二目标函数。

5、在可选的实施方式中，基于所述目标测井的角道集数据、所述目标测井的弹性参数和所述初始模型对所述第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，得到第三目标函数，包括：基于所述第二目标函数确定弹性参数的更新函数；基于所述目标测井的角道集数据、所述初始模型和所述更新函数，反演所述目标测井的弹性参数，得到第一预测弹性参数；对所述第一预测弹性参数进行自适应边缘保护滤波，得到第二预测弹性参数；在确定所述目标测井的弹性参数与所述第二预测弹性参数之间的拟合程度未达到预设条件的情况下，对所述第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，直至所述目标测井的弹性参数与所述第二预测弹性参数之间的拟合程度达到所述预设条件，得到所述第三目标函数。

6、在可选的实施方式中，对所述第一预测弹性参数进行自适应边缘保护滤波，得到第二预测弹性参数，包括：计算以所述目标测井内的目标采样点为中心的目标窗口内，所有采样点的目标参数的标准差；其中，所述目标采样点表示所述目标测井内的任一采样点，所述目标窗口表示预设窗口范围中的任一窗口，所述目标参数表示以下其中一种：纵波速度，横波速度，密度；利用所述预设窗口范围内所有窗口对应的标准差中的最小标准差更新所述目标采样点的目标参数；基于所述目标测井内所有采样点更新的弹性参数确定所述第二预测弹性参数。

7、在可选的实施方式中，所述第一目标函数表示为：

8、其中，dobs表示所述角道集数据，dcal表示所述映射函数，λ表示所述正则化参数，β表示二阶差分矩阵，m表示所述弹性参数，包括：纵波速度，横波速度和密度。

9、在可选的实施方式中，l曲线上点的曲率的计算公式为：

10、其中，m0表示所述初始模型，ρ′表示ρ对λ的导数。

11、第二方面，本发明提供一种弹性参数的叠前反演装置，包括：获取模块，用于获取指定地理区域的角道集数据、层位信息和所述指定地理区域内目标测井的弹性参数；确定模块，用于根据所述层位信息和所述目标测井的弹性参数，确定所述指定地理区域内弹性参数的初始模型；构建模块，用于基于所述指定地理区域的角道集数据和zoeppritz方程，构建用于对所述指定地理区域内的弹性参数进行反演的第一目标函数；计算模块，用于基于l曲线法计算所述第一目标函数中正则化参数的初始值，得到第二目标函数；优化调整模块，用于基于所述目标测井的角道集数据、所述目标测井的弹性参数和所述初始模型对所述第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，得到第三目标函数；求解和滤波模块，用于基于所述指定地理区域的角道集数据和所述初始模型对所述第三目标函数进行迭代求解，并对每一代的求解结果进行自适应边缘保护滤波，得到所述指定地理区域的弹性参数。

12、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述实施方式中任一项所述的弹性参数的叠前反演方法的步骤。

13、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现前述实施方式中任一项所述的弹性参数的叠前反演方法。

14、本发明提供了一种弹性参数的叠前反演方法，该方法在构建出用于对所述指定地理区域内的弹性参数进行反演的第一目标函数之后，首先利用l曲线法计算第一目标函数中正则化参数的初始值，得到第二目标函数，然后根据目标测井的角道集数据、弹性参数和弹性参数的初始模型对第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，得到第三目标函数，最终在利用第三函数对指定地理区域的弹性参数进行迭代求解时，对每次迭代的结果都进行自适应边缘保护滤波以进行地层边缘保护，从而提高了叠前反演的边界分辨率，进而缓解了现有弹性参数叠前反演方法存在的反演结果分辨率低的技术问题。

技术特征：

1.一种弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，基于所述指定地理区域的角道集数据和zoeppritz方程，构建用于对所述指定地理区域内的弹性参数进行反演的第一目标函数，包括：

3.根据权利要求2所述的弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，基于l曲线法计算所述第一目标函数中正则化参数的初始值，得到第二目标函数，包括：

4.根据权利要求1所述的弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，基于所述目标测井的角道集数据、所述目标测井的弹性参数和所述初始模型对所述第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，得到第三目标函数，包括：

5.根据权利要求4所述的弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，对所述第一预测弹性参数进行自适应边缘保护滤波，得到第二预测弹性参数，包括：

6.根据权利要求3所述的弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，所述第一目标函数表示为：其中，dobs表示所述角道集数据，dcal表示所述映射函数，λ表示所述正则化参数，β表示二阶差分矩阵，m表示所述弹性参数，包括：纵波速度，横波速度和密度。

7.根据权利要求6所述的弹性参数的叠前反演方法，其特征在于，l曲线上点的曲率的计算公式为：其中，m0表示所述初始模型，ρ′表示ρ对λ的导数。

8.一种弹性参数的叠前反演装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的弹性参数的叠前反演方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的弹性参数的叠前反演方法。

技术总结
本发明提供了一种弹性参数的叠前反演方法、装置和电子设备，涉及地震勘探的技术领域，该方法在构建出用于对所述指定地理区域内的弹性参数进行反演的第一目标函数之后，首先利用L曲线法计算第一目标函数中正则化参数的初始值，得到第二目标函数，然后根据目标测井的角道集数据、弹性参数和弹性参数的初始模型对第二目标函数中的正则化参数进行优化调整，得到第三目标函数，最终在利用第三函数对指定地理区域的弹性参数进行迭代求解时，对每次迭代的结果都进行自适应边缘保护滤波以进行地层边缘保护，从而提高了叠前反演的边界分辨率，进而缓解了现有弹性参数叠前反演方法存在的反演结果分辨率低的技术问题。

技术研发人员：徐梓赫,侯冬霜,彭苏萍,崔晓芹,卢勇旭,林朋
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22