[发明专利]基于褶积思想与精确震源的重构低频数据频域全波形反演方法

权利要求书

1.一种基于褶积思想与精确震源的重构低频数据频域全波形反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、安装MATLAB基础安装环境；

b、对采集到的实际地震数据进行常规预处理；

c、在现有资料的基础上，计算出炮检点所在层位的速度模型；

d、根据最小二乘原理构造目标函数：

其中f为模型参数震源，U(ω)为实际采集的观测数据，S(ω)在速度模型上通过正演得到的模拟数据，对目标函数做关于模型参数震源f求导，经变换后得到最终的梯度表达式：

J＝[A^-1]^T(S(ω)-U(ω))

表达式右侧的[A^-1]^T(S(ω)-U(ω))项又称为残差反传波场，其中A表示阻抗矩阵，T代表共轭转置；

e、对预处理后地震记录，截取直达波部分，进行FFT变换得到频域观测数据，查看观测数据的频谱记录，由于实际数据中缺失5HZ以下成分，因此数据尽量从可靠的频率开始选用，按照频率从低到高的顺序要求，依次挑选对应频率的地震信号；

根据要求设定全波形反演相关参数，包括模型大小nz×nx，网格距dx,dz，最大采样时间Nt，时间采样间隔dt，反演起始频率f₀，反演频率个数nf，每个频率最大迭代次数itermax，迭代步长的最小值；

f、设定初始震源，如没有可靠先验信息，则全频率均设为10^-6；

g、给定截去低频数据的频域地震数据，炮检点所在层位的速度模型及相关参数，进行频域全波形反演，得到不含低频的精确震源Z；

h、将自激自收记录近似看作是由褶积模型得到的记录，U＝Z·H，将地震记录U与得到的精确震源Z相除，得到地层反射系数H，观察地层反射系数随频率的变化，在中低频段内地层反射系数是接近的，故利用已知雷克子波R的低频分量与选择的地层反射系数H相乘，得重构低频数据UC，

i、利用现有的数据，在合理的区域速度范围内给出光滑的初始速度模型V₀；

j、使用雷克子波R与重构的低频数据进行全空间的频域全波形反演，直到有可靠观测数据的频率为止，得到改善后的初始速度模型V_X；

k、使用改善后的初始速度模型V_X，不含低频的精确震源Z，给定截去低频数据的频域地震数据和各种参数，进行频域全波形反演；

l、重复k步骤不断的增大频率直到反演频率达到设定的截止频率，终止计算并输出反演结果。