[发明专利]一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法

权利要求书

1.一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法，其特征在于，根据同一工区中，地层在横向上具有连续性，将各向异性介质中各参数在字典上的稀疏表达作为约束条件进行反演，得到地层各向异性参数的反演结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据实际测井数据训练，具体的：根据实际的测井数据提取训练集，对训练集进行稀疏表示，基于K-SVD方法从实际测井数据中学习各参数对应的稀疏字典作为一个初始的字典供反演计算中使用；所述训练集中包括若干训练样本；

S2、通过对实际测井数据进行插值处理，建立各向异性介质中地震数据反演的初始模型；

S3、根据步骤S2建立的模型建立各向异性参数的反演目标函数，将一个地震剖面反演过程中，已反演好的结果再作为训练样本，进而更新字典，最后得到地层各参数的反演结果；所述反演目标函数在同一工区中，地层在横向上具有连续性的假设下，将各参数在对应的在线稀疏字典上的稀疏表达作为约束条件。

3.根据权利要求2所述的一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法，其特征在于，所述各参数包括各向异性参数及弹性参数；具体的各向异性参数包括ε，δ，γ，弹性参数包括：纵波速度V_p，横波速度V_s,密度ρ。

4.根据权利要求3所述的一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法，其特征在于，步骤S3所述更新字典，具体为：

A1、将六个参数的反演结果进行分块处理，得到各参数的N个长度为M的训练样本集；

A2、设置正则化参数以及最大迭代次数；

A3、以步骤S1中从实际测井数据中学习得到的各参数对应的稀疏字典作为各参数对应的初始字典，并根据各参数的初始字典确定对应的初始化的稀疏系数矩阵；

A4、假设各字典中的原子固定，采用OMP方法对参数的训练样本进行稀疏编码，得到参数对应的稀疏系数矩阵；

A5、对字典中的原子进行逐个迭代更新，从而得到各参数对应的稀疏字典以作为反演计算中所需要的初始字典。

5.根据权利要求3所述的一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法，其特征在于，步骤S1包括以下分步骤：

S11、将六个参数的实际测井数据进行分块处理，得到各参数的N个长度为M的训练样本集；

S12、设置正则化参数以及最大迭代次数；

S13、初始化各参数对应的字典和稀疏系数矩阵；

S14、假设各字典中的原子固定，采用OMP方法对参数的训练样本进行稀疏编码，得到参数对应的稀疏系数矩阵；

S15、对字典中的原子进行逐个迭代更新，从而得到各参数对应的稀疏字典以作为反演计算中所需要的初始字典。

6.根据权利要求4或5任一权利要求所述的一种基于稀疏表示的地震各向异性参数反演方法，其特征在于，所述逐个原子更新具体为：

B1、将当前要更新的第k列原子记为d_k，记I_k＝{i|α_i(k)≠0,1≤i≤N}，i表示第i个测井数据的小块，α_i(k)为α_i中的第k个元素，则I_k表示所有样本中使用到第k列原子d_k的索引集；

B2、用表示去除字典中第k列原子后的字典，表示去除第k行系数以后的系数矩阵，然后计算与与该参数训练样本集之间的残差矩阵E^k表示除去第k个原子后对所有样本造成的误差；

B3、根据I_k中的索引值选取E^k中相应的列向量，构成新的误差矩阵并对进行奇异值分解

B4、取矩阵U中的第一列，作为更新后的原子，并更新相应的系数。