[发明专利]一种基于修正相位的反射波波形反演方法

权利要求书

1.一种基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：利用地震数据的包络信息修正相位的表达式，求取地震数据修正后的相位信息；

步骤2：定义基于修正相位信息的反射波波形反演的目标泛函表达式，利用伴随状态法获得目标泛函关于模型的梯度表达式；

步骤3：利用获得的梯度对模型背景场进行更新，获得走时信息的准确的模型背景场，以保证走时信息的准确；

步骤4：最后利用获得走时信息的准确的模型背景场做常规的全波形反演，获得高精度的速度场建模结果；

在步骤1中，利用地震数据的包络信息修正相位的表达式的具体方法是：

将相位的表达式修改为地震数据与地震信号的包络比值的反正切值

其中atan表示反正切，p为地震数据，E(p)为地震信号的包络，θ(p)为相位。

2.如权利要求1所述的基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于：步骤2中，所述目标泛函为基于L2范数的目标泛函。

3.如权利要求1所述的基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于：步骤2中，所述目标泛函为将修正的相位反演方法与反射波波形反演方法相结合，定义相应的目标泛函。

4.如权利要求1所述的基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于：步骤2中，所述基于修正相位信息的反射波波形反演的目标泛函为：

其中χ表示目标泛函，θ(d^ref)，θ(δu)分别表示t时刻在震源点s和检波点r处的反射波观测数据和正演数据的瞬时相位信息；将模型分解为背景速度场m和扰动速度场δm，则对应的波场可以分解为背景波场u和扰动波场δu，扰动波场作为反射波数据。

5.如权利要求1所述的基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于：

步骤2中，通过对正传震源波场和反传伴随波场的互相关求取目标泛函关于模型的梯度。

6.如权利要求5所述的基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于：目标泛函的梯度表示为：

其中χ表示目标泛函，B表示正演算子，表示微分算子，m和δm分别表示背景速度场扰动速度场，u和δu分别表示背景波场和扰动波场，则对应的波场可以分解为背景波场u和扰动波场δu，表示模型的扰动，值得说明的是与前面的δm含义是不同的，在实际应用中，δm往往由近偏移距的FWI获得，代表模型中的高波数组分，具有明确的物理意义；而表示与目标泛函梯度的点积项，仅仅是数学上的含义，没有明确的物理意义；和表示伴随波场；伴随方程可以表示为：

其中表示伴随正演算子，S_adj表示伴随震源。

7.如权利要求4所述的基于修正相位的反射波波形反演方法，其特征在于：

对应于公式(1)所定义的相位信息和公式(2)所定义的目标泛函的伴随震源可以表示为：

其中，Δθ(t)表示相位数据残差，E(δu)表示反射波数据包络，H表示希尔伯特变换，ξ为保证稳定性的极小值。