[发明专利]使用时变滤波器的全波场反演

权利要求书

1.一种反演测量的地震数据从而推导地下区域的物理特性模型的方法，其包括通过用目标函数的局部最小值优化在计算机上对测量的地震数据执行迭代、多尺度反演而连续更新所述模型，该目标函数计算模型模拟的地震数据和所述测量的地震数据之间的失配，其中改变低通滤波器——以下称为所述滤波器，被用于通过滤波失配计算中测量的和模拟的地震数据，将所述目标函数从一个尺度到另一个尺度连续改变，所述滤波是时变的，其中所述滤波器的低通截止频率随在所述反演的一个或更多尺度被滤波的地震数据的传播时间改变。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述滤波器的低通截止频率随增加的传播时间减小。

3.根据权利要求1所述的方法，其中每个连续改变的目标函数对应于被改变从而摒弃较少数据的滤波器。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述目标函数被连续改变直到达到最终尺度，在该最终尺度处所述目标函数未被改变，且其中迭代继续直到满足收敛标准或其他停止条件。

5.根据权利要求4所述的方法，其中对应于所述最终尺度的所述滤波器通过所有数据且不摒弃数据。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述滤波器被改变从而通过增加所述滤波器的低通截止频率来摒弃较少数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述多尺度反演的每个尺度，即，针对高通滤波器的每个变化和所述目标函数的改变，执行一个或更多迭代。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标函数的局部最小值优化包括针对当前物理特性模型的一个或更多参数计算所述目标函数的梯度，然后搜索更新的物理特性模型，该更新的物理特性模型是所述当前物理特性模型在基于更好解释所述测量的地震数据的梯度的方向中的干扰。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述梯度是通过伴随方法计算的。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述反演是全波场反演。

11.根据权利要求2所述的方法，其中为了确保所述迭代收敛到所述目标函数的全局最小值，下面的标准被用于设计时变低通滤波器：当迭代开始时，所述模型应足够精确从而在所述时变滤波器被应用后，预测任何传播模式到在该模型的半周期内的传播时间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述收敛标准可数学表达为：

stats,r|terror(M,s,r,t)|statTs,r(s,r,t)≤α2,]]>

其中M表示所述物理特性模型，t_error是测量的地震数据和模拟的地震数据之间的传播时间误差，且T是测量的数据的瞬时周期，α是所选的常数，t是地震波传播时间，s表示地震源坐标，r表示地震接收器坐标，且stat意味着降低s和r的可变性到常数的均数或平均值或另一个度量。

13.根据权利要求12所述的方法，其中α是在1/2到1之间的数字。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述低通截止频率随传播时间增加而减小的速率被确定是符合所述收敛标准的。