[发明专利]一种基于快速模拟退火的叠前纵横波联合反演方法

摘要

本发明是综合利用纵横波的信息的基于快速模拟退火的叠前纵横波联合反演方法，利用转换横波数据，计算得到横波速度，把自然采集叠前反射数据体按入射角度抽取成不同角度的角道集，进行PP和PS波叠前联合反演。本发明反演纵波阻抗匹配良好，观测数据合成角道集与反演数据合成角道集的误差分析表明，本发明两个角道集吻合良好，叠前PP&PS波联合随机反演算法具有很高的精度，反演的纵、横波阻抗剖面及Vp/Vs剖面显示与地震资料和测井资料有很好的对应关系。

主权项

一种基于快速模拟退火的叠前纵横波联合反演方法，特点是通过以下步骤实现：1）野外地震放炮采集得到纵波和转换横波资料，利用转换横波数据计算得到横波速度Vs；2）把自然采集叠前反射数据体按入射角度抽取成不同角度的角道集；3）进行PP和PS波叠前联合反演；步骤3）所述的联合反演是：（1）将PP和PS波表示为入射角度的以下函数：式中：R_PP(θ)为纵波反射，R_ps(θ,φ)为转换横波反射，α,β,ρ分别为通过界面的纵波和横波平均速度及平均密度，Δα,Δβ,Δρ分别为通过界面的纵波和横波速度及密度的变化量，θ为通过界面的纵波的平均反射和透射角，为通过界面的转换波的平均反射和透射角，I、J分别为纵波和横波阻抗，ΔI,ΔJ分别为纵波阻抗和横波阻抗的变化量；（2）构建以下目标函数：$\begin{array}{c}E={2\mathrm{\ω}}_p\frac{{\left|\right|d_p^{\mathrm{obs}}-d_p^{\mathrm{pre}}\left|\right|}_2^2}{{\left|\right|d_p^{\mathrm{obs}}-d_p^{\mathrm{pre}}\left|\right|}_2^2+{\left|\right|d_p^{\mathrm{obs}}-d_p^{\mathrm{pre}}\left|\right|}_2^2}+{2\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ps}}\frac{{\left|\right|d_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{obs}}-d_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{pre}}\left|\right|}_2^2}{{\left|\right|d_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{obs}}-d_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{pre}}\left|\right|}_2^2+{\left|\right|d_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{obs}}{-d}_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{pre}}\left|\right|}_2^2}\\ +{\mathrm{\μ}}_1{\left|\right|m_p^{\mathrm{pri}}-m_p^{\mathrm{new}}\left|\right|}_l+{\mathrm{\μ}}_2{\left|\right|m_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{pri}}-m_{\mathrm{ps}}^{\mathrm{new}}\left|\right|}_l\end{array}---\left(3\right)$式中：E目标函数,||||_l为l模，分别为PP波、PS波观测和预测数据，分别为PP波、PS波的迭代和预置模型，ω_p,ω_ps,μ₁,μ₂为系数，ω_p,ω_ps分别为纵波和转换波的权重，μ₁,μ₂分别为纵波和转换波的误差权重，根据实际数据调整；（3）迭代计算得到每个共中心点或共转换点（CMP(CCP)）位置的纵波阻抗I、横波阻抗J和密度ρ。