[发明专利]复杂构造区地震勘探数据采集观测系统评价方法及装置

说明书

本发明提供一种复杂构造区地震勘探数据采集观测系统评价方法及装置，该方法包括：建立地质模型、多套观测系统和全波形反演初始模型；根据观测系统和地质模型得到观测数据，根据观测系统和正演参数、初始模型得到地震波场和模拟数据，计算观测数据与模拟数据的观测数据残差；根据初始模型和逆时观测数据残差得到逆时传播波场；用地震波场和逆时传播波场得到速度更新量并更新初始模型，当速度更新量满足条件时，得到最终反演速度模型；计算多套观测系统对应的最终反演速度模型与地质模型的速度逼近程度的多个方差，最小方差对应的观测系统最优。该方案将全波形反演应用于复杂高陡构造区观测系统的评价上，可以有效地评价不同观测系统的优劣。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种复杂构造区地震勘探数据采集观测系统评价方法及装置。

背景技术

复杂构造地区，特别是逆掩推覆区或含盐丘构造地区的地震勘探数据采集观测系统设计与优化，是近年来很多专家学者重点研究的问题。一方面复杂地质结构产生的复杂地震波场导致现有的速度分析手段很难适应；另一方面高速地质体或盐丘体阻碍了地震波的穿透，形成了地震波照明阴影区。这势必导致使用同一地震勘探数据采集观测系统采集时，复杂地质结构的某些部位成像较差，难以满足地震勘探的需求。虽然宽频、宽方位、高密度(两宽一高)技术的应用，在一定程度上改善了这种现象，但“两宽一高”技术的应用会带来采集成本的大幅攀升。在计算机上对数字地球物理模型做照明分析是评价地震勘探数据采集观测系统是否满足勘探要求的常用手段。但该方法无法准确判断哪种照明能量级别的观测系统能够满足实际的勘探要求。另外，可以通过分析地震勘探数据采集观测系统参数对叠前偏移成像效果的影响，利用双聚焦等技术选择地震勘探数据采集观测系统参数。但是当偏移速度模型准确时，叠前深度偏移成像对最大偏移距、道距、炮密度等地震勘探数据采集观测系统参数的敏感性较差，同样难以准确评价地震勘探数据采集观测系统的优劣。随着计算机技术的不断提高，全波形反演方法越来越受到关注，该项技术发展逐步成熟，但是大家都把研究重点集中在全波形反演方法本身，而极少考虑数据采集质量与全波形反演之间的关系。

发明内容

本发明实施例提供了一种复杂构造区地震勘探数据采集观测系统评价方法及装置，在全波形反演方法的基础上，利用全波形反演的高分辨率特性，将全波形反演应用于复杂高陡构造区地震勘探数据采集观测系统设计和性能评价上，可以有效评价不同地震勘探数据采集观测系统的优劣。

该复杂构造区地震勘探数据采集观测系统评价方法包括：

根据历史地震数据和历史解释数据建立地质模型，利用网格间距离散化所述地质模型，得到网格地质模型；

建立多套地震勘探数据采集观测系统；

建立全波形反演模型的初始模型；

利用多套地震勘探数据采集观测系统中的每一套地震勘探数据采集观测系统执行如下步骤：

利用其中一套地震勘探数据采集观测系统对所述网格地质模型在时间空间域做有限差分正演模拟，得到模拟地震观测数据，所述模拟地震观测数据中包括正演参数；

执行如下迭代步骤：

利用同一套地震勘探数据采集观测系统和所述正演参数对所述初始模型做正演模拟，确定每个时刻炮点正向传播的地震波场和初始模型模拟数据；

计算模拟地震观测数据和初始模型模拟数据之间的观测数据残差；

利用所述初始模型，以观测数据残差的逆时数据作为检波点处的源进行正演模拟，确定不同时刻检波点残差的逆时传播波场；

利用所述地震波场和所述逆时传播波场计算速度更新量；

利用所述速度更新量更新所述初始模型；

使用更新后的初始模型继续执行迭代步骤，直至速度更新量满足预设条件时迭代结束，得到反演速度模型；