本發(fā)明屬于勘探數(shù)據(jù)處理，涉及提高全波形反演中數(shù)據(jù)匹配性的方法，具體地說是一種提高全波形反演中正演數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)匹配性的方法。

背景技術：

1、近年來，隨著勘探技術的不斷發(fā)展，人們對成像精度的要求也越來越高，但受制于地震數(shù)據(jù)淺層反射信息的缺失以及地下反射波的低信噪比，建立起高精度速度模型的難度較高。目前，速度模型建立領域前沿技術之一的全波形反演（fwi）技術，是將模擬波場與實際地震數(shù)據(jù)對比后，通過迭代使之匹配一致，進而求取地下介質(zhì)參數(shù)，從而求取速度更新，建立高精度速度模型。全波形反演技術在海洋資料處理中已初步具備生產(chǎn)能力，但在陸地資料中的應用尚未取得突破。

2、全波形反演技術的核心目標是最大限度地減小正演數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)之間的差異。在實際陸地資料中應用時，正演數(shù)據(jù)往往會有強振幅的直達波，而觀測數(shù)據(jù)中直達波衰減很快，導致兩者之間的早至波特征匹配性差，從而將非速度的因素帶到全波形反演過程中，影響全波形反演的精度，甚至還可能導致較大的速度誤差。

3、目前，陸上地震數(shù)據(jù)全波形反演中，為解決正演數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)之間的特征匹配性差異問題，傳統(tǒng)的處理方法采用切除法或q吸收衰減補償法，以避開兩組數(shù)據(jù)間的特征差異部分，盡可能減少對全波形反演求取速度模型精度的影響。

4、其中，切除法是將正演數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)之間特征不一致的直達波切除，保持兩個數(shù)據(jù)中特征一致的部分，其難度在于，直達波是地震早至波的一部分，在遠炮檢距處易識別，但在近炮檢距處識別困難，且與回折波信息重疊，無法有效區(qū)分，易導致切除參數(shù)難以確定。同時，切除不當也帶來不同后果，若切除太多就無法充分利用更多的早至波信息，而切除少則易出現(xiàn)直達波與回折波信息重疊，導致錯誤的反演結果。

5、而q吸收衰減補償法同樣存在問題，例如，直達波壓制不徹底，q吸收衰減補償處理后的正演數(shù)據(jù)中直達波只得到一定程度的壓制，其與觀測數(shù)據(jù)之間特征差異仍然明顯存在，依然無法得到正確的反演結果。此外，q吸收衰減補償處理效率低，全波形反演中需要進行多輪次迭代，增加大量的計算成本，使其工業(yè)化應用困難。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的，是要提供一種提高全波形反演中正演數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)匹配性的方法，通過改變初始速度模型的建立方法，使正演數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)的特征匹配一致，消除正演數(shù)據(jù)中直達波的影響，避免在全波形反演中構建的目標函數(shù)不能正確反映速度的變化，從而使全波形反演后的速度模型更接近于真實的地下介質(zhì)速度模型，以達到在陸上地震數(shù)據(jù)應用全波形反演的目的。

2、本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，提供一種提高全波形反演中正演數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)匹配性的方法，該方法包括以下步驟：

3、利用地震勘探觀測資料所在地表高程進行小尺度平滑處理，將共中心點道集和共炮點數(shù)據(jù)分別校正至地表高程小平滑面，得到校正后觀測炮集數(shù)據(jù)；

4、利用共中心點道集、疊前時間偏移均方根速度和初至信息，建立初始速度模型；

5、利用共中心道集和初始速度模型進行高斯束偏移疊前深度偏移處理，得到共反射角偏道集；

6、利用初始速度模型和共反射角偏道集，通過多方位旅行時層析反演迭代處理，得到優(yōu)化的速度模型，充填負梯度速度，建立初始全波形反演速度模型；

7、通過子波提取和正演處理得到正演數(shù)據(jù)，利用全波形反演進行頻率迭代，根據(jù)目標函數(shù)的收斂情況和迭代所得全波形反演速度模型的精度，重復頻率迭代，直到獲得全波形反演更新速度模型。

8、作為本發(fā)明的一種限定，該方法包括依次進行的以下步驟：

9、s1.?地表高程小尺度平滑面及道集校正處理

10、將炮點和檢波點的高程信息進行小尺度平滑處理，得到地表高程小平滑面；

11、將共中心點道集校正至地表高程小平滑面，得到校正后的共中心點道集a1，獲取疊前時間偏移均方根速度場、疊前時間偏移成果和解釋地質(zhì)層位；

12、將共炮點數(shù)據(jù)校正至地表高程小平滑面，得到校正后觀測炮集數(shù)據(jù)b1；

13、s2.?初始速度模型建立

14、利用共中心點道集a1和疊前時間偏移均方根速度，通過約束速度反演技術得到初始深度域速度模型，利用工區(qū)的測井信息與地質(zhì)認識約束以建立速度模型c1；

15、獲取初至信息通過層析反演建立表層速度模型，將表層速度模型嵌入到速度模型c1，獲得嵌入表層的初始速度模型c2；

16、s3.?速度模型優(yōu)化

17、利用共中心道集a1和初始速度模型c2進行高斯束偏移疊前深度偏移處理，得到共反射角偏道集d1；

18、利用初始速度模型c2和共反射角偏道集，通過多方位旅行時層析反演迭代處理，得到優(yōu)化的速度模型c3；

19、s4.?初始全波形反演速度模型建立

20、將速度模型c3以地表平滑面為分界面，充填負梯度速度，建立速度值遞減的充填速度體，作為初始全波形反演速度模型c4；

21、s5.子波提取

22、確定初始反演頻率e1，利用校正后觀測炮集數(shù)據(jù)b1和初始速度模型c4，選取近偏移距進行子波提取，得到反演子波f1；

23、其中，初始反演頻率e1從地震觀測數(shù)據(jù)的低頻開始，優(yōu)選為3hz或者2hz；

24、s6.?進行正演處理

25、利用初始全波形反演速度模型c4和反演子波f1，進行正演處理，得正演數(shù)據(jù)；

26、s7.?進行全波形反演

27、利用初始全波形反演速度模型c4、反演子波f1和校正后觀測炮集數(shù)據(jù)b1進行全波形反演處理，根據(jù)全波形反演中目標函數(shù)是否收斂，判斷是否進行下一頻率的迭代：

28、若目標函數(shù)不收斂，則繼續(xù)本頻率的迭代，得到本頻率的全波形反演更新速度模型；

29、若目標函數(shù)收斂，則得到更新后的本頻率全波形反演速度模型c5，判斷全波形反演速度模型c5的精度是否需要向更高頻率進行迭代：

30、若需要向更高頻率進行迭代，則選擇頻率高于本頻率的反演頻率e2替換本頻率，利用全波形反演速度模型c5替換初始全波形反演速度模型c4，重復步驟s5-s7，直到得到不需要迭代的最終全波形反演更新速度模型。

31、所述更高頻率高于本頻率1hz-2hz。

32、第一次進行迭代時，本頻率指初始反演頻率e1。

33、作為本發(fā)明的一種限定，所述小尺度平滑面處理的平滑直徑不大于500m；

34、經(jīng)所述小尺度平滑面處理后，近地表高程的快速突變點個數(shù)為0。

35、作為本發(fā)明的進一步限定，步驟s4中，所述充填負梯度速度是的充填厚度不小于1000m，梯度值不小于1000m/s。其中，負梯度中的“負”是指以海平面為0起算，向下為正，向上為負，因此，充填負梯度速度是向上充填。

36、作為本發(fā)明的更進一步限定，步驟s5中，所述近偏移距不大于500m。

37、作為本發(fā)明的進一步限定，全波形反演中頻率迭代要從低向高進行，每一個頻率均需通過步驟s5進行子波提取。

38、本發(fā)明由于采用了上述方案，與現(xiàn)有技術相比，所取得的有益效果是：

39、本發(fā)明通過梯度速度模型充填的方式修改速度模型，消除正演數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)中存在的直達波特征差異，從而使正演模擬數(shù)據(jù)與實際觀測數(shù)據(jù)的早至波特征匹配一致，又不至于產(chǎn)生假象，解決了陸上全波形反演中正演模擬數(shù)據(jù)和實際觀測數(shù)據(jù)特征的匹配難題；從而避免正演模擬數(shù)據(jù)中直達波的影響帶到全波形反演中，影響全波形反演的精度。

40、本發(fā)明同時適用于勘探數(shù)據(jù)處理中的陸上全波形反演，用于提高全波形反演中正演數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)匹配性。