[发明专利]基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法

权利要求书

1.基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立叠前地震参数的目标函数，所述目标函数包含数据项和先验约束项；

步骤二、利用佐普利兹方程计算地层的纵波反射系数，得到的纵波反射系数与零相位Ricker子波褶积后生成合成地震记录；根据测量所得地震记录与合成地震记录之间误差的二范数获得目标函数的数据项；

步骤三、利用各向异性扩散法中的边界终止函数计算各向异性马尔科夫随机域权系数，以得到数据点所在不同方向的权系数值；

步骤四、基于各向异性马尔科夫随机域将所得数据点所在不同方向的权系数值和纵波速度、横波速度先和密度先验约束项结合，获得目标函数的先验约束项；

步骤五、提取待反演区域的测井数据，对测井数据进行反演参数的对数线性拟合，得到拟合系数及拟合误差；

步骤六、根据所得数据项和先验约束项代入所建立的叠前地震参数目标函数，及确定最终目标函数，并基于快速模拟退火算法和拟合系数及拟合误差进行最终目标函数的极小寻优；

步骤七、完成对最终目标函数的迭代寻优，输出反演结果。

2.根据权利要求1所述基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法，其特征在于，所述步骤一建立叠前地震参数的目标函数为：

J(V_P,V_S,ρ)＝J₁(V_P,V_S,ρ)+J₂(V_P,V_S,ρ)

其中，J₁为数据项，J₂为先验约束项，V_P、V_S和ρ分别为待反演地层的纵波速度、横波速度和密度参数。

3.根据权利要求1所述基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法，其特征在于：所述步骤二获得目标函数的数据项为：

其中，D为测量所得地震记录；W为零相位Ricker子波；R为纵波反射系数；θ为入射角；t为地震记录的采样时间；V_P、V_S和ρ分别为待反演地层的纵波速度、横波速度和密度参数。

4.根据权利要求1所述基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法，其特征在于，所述步骤三计算各向异性马尔科夫随机域权系数α采用公式:

其中，g(·)为边界终止函数；为梯度算子；V为地层的纵波速度；q为扩散系数。

5.根据权利要求1所述基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法，其特征在于，所述步骤四获得目标函数的先验约束项为：

其中，C为数据点邻域内点集；α_c为各向异性马尔科夫随机域权系数；D为相邻两个数据点的一阶差分；φ(t)为势函数；V_P、V_S和ρ分别为待反演地层的纵波速度、横波速度和密度参数，δ_P、δ_S和δ_D分别为正则化参数。

6.根据权利要求1所述基于各向异性马尔科夫随机域的叠前地震参数反演方法，其特征在于，所述步骤五对测井数据进行反演参数的对数线性拟合采用公式：

lnV_S＝k·lnV_P+k_C+ΔL_S

lnρ＝m·lnV_P+m_C+ΔL_D

其中，V_P为待反演地层的纵波速度；V_S为待反演地层的横波速度；ρ为待反演地层的密度参数；ΔL_S和ΔL_D为拟合误差；k和k_c为纵波速度与横波速度的拟合系数；m和m_c为纵波速度与密度的拟合系数。