[发明专利]三维纵波阻抗全波形反演方法及装置

摘要

本发明公开一种三维纵波阻抗全波形反演方法及装置，该方法包括确定时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程相应的伴随方程、纵波速度梯度、密度梯度及纵波阻抗梯度计算公式；根据时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程及相应的伴随方程，采用高阶交错网格有限差分法，确定正向传播波场和残差逆时反传波场；根据正向传播波场、残差逆时反传波场和纵波速度梯度、密度梯度及纵波阻抗梯度计算公式，确定纵波速度梯度、密度梯度和纵波阻抗梯度；根据纵波速度梯度、密度梯度和纵波阻抗梯度，采用局部最优化算法对参数模型进行更新，输出满足收敛条件的三维纵波阻抗全波形反演结果。本发明可提高反演过程的可行性，并达到良好的数值频散抑制能力。

主权项

一种三维纵波阻抗全波形反演方法，其特征在于，包括：确定时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程相应的伴随方程；确定所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程相应的纵波速度梯度、密度梯度及纵波阻抗梯度计算公式；根据所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程，采用高阶交错网格有限差分法，确定正向传播波场；根据所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程相应的伴随方程，采用高阶交错网格有限差分法，确定残差逆时反传波场；根据所述正向传播波场、残差逆时反传波场及纵波速度梯度和密度梯度计算公式，确定纵波速度梯度和密度梯度；根据所述纵波速度梯度、密度梯度及纵波阻抗梯度计算公式，确定纵波阻抗梯度；根据所述纵波速度梯度、密度梯度和纵波阻抗梯度，采用局部最优化算法对参数模型进行更新，输出满足收敛条件的三维纵波阻抗全波形反演结果；根据所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程，采用高阶交错网格有限差分法，确定正向传播波场，包括：利用真实纵波速度模型和密度模型，采用高阶交错网格有限差分法数值求解所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程，得到观测炮记录；利用初始纵波速度模型和密度模型，采用高阶交错网格有限差分法数值求解所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程，得到正向传播波场各时刻的快照及合成炮记录；根据所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程相应的伴随方程，采用高阶交错网格有限差分法，确定残差逆时反传波场，包括：利用所述观测炮记录和合成炮记录，得到残差记录；利用初始纵波速度模型和密度模型，采用高阶交错网格有限差分法逆时外推所述时间域三维一阶速度‑应力变密度声波方程相应的伴随方程，得到残差逆时反传波场各时刻的快照。