[发明专利]基于地面地震构造约束的VSP数据全波形反演建模方法

摘要

一种基于地面地震构造约束的VSP数据全波形反演建模方法，包括以下步骤：步骤S1：基于地面地震构造约束进行VSP数据全波形反演，获得中间速度模型M₁；步骤S2：针对中间速度模型M₁，进行没有地面地震构造约束的VSP数据全波形反演，得到最终速度模型M。采用了基于波动理论的全波形反演算子，相对于传统的VSP数据建模方式，建模精度更高，能够更加清晰的刻画模型的构造细节；引入地面地震构造约束滤波算子，不仅克服了传统全波形反演的数据不完备引起的建模噪音问题，以及低频缺失造成的反演陷入局部极值问题，而且在一定程度上解决了VSP数据角度覆盖有限的问题，提高了建模的角度范围。

主权项

1.一种基于地面地震构造约束的VSP数据全波形反演建模方法，包括以下步骤：步骤S1：基于地面地震构造约束进行VSP数据全波形反演，获得中间速度模型M1；其中所述步骤S1包括以下子步骤S11至S16：子步骤S11：采用初始速度模型M0以及地面地震数据进行叠前深度偏移，获得地下地质构造模式f(x)，其中x表示空间向量；子步骤S12：构建所述地下地质构造模式f(x)的结构特征张量算子；子步骤S13：基于时间域数据匹配的全波形反演构建VSP数据残差，基于所述VSP数据残差计算所述速度模型M0的梯度gv(x)，其中所述VSP数据残差是模拟的VSP数据与观测的VSP数据之差；子步骤S14：基于各向异性扩散方程构建沿所述地下地质构造模式f(x)的结构特征张量算子平滑的地面地震构造约束滤波算子，对所述梯度gv(x)沿所述地面地震构造约束方向进行平滑滤波，得到基于地面地震构造约束的速度模型梯度Gv(x)；子步骤S15：通过P‑L‑BFGS算法更新所述速度模型M0，获得更新的速度模型M0’；子步骤S16：判断是否完成给定次数的迭代，若是则将更新的速度模型作为中间速度模型M1，并继续到步骤S2，否则返回子步骤S11，以更新的速度模型M0’作为子步骤S11中的初始速度模型；步骤S2：针对所述中间速度模型M1，进行没有地面地震构造约束的VSP数据全波形反演，得到最终速度模型M。