本發明提供了一種基于三維地震波反向照明的動態采樣全波形反演系統及方法。本發明通過輸入觀測系統文件、高密度炮記錄、偏移速度模型、密度模型，建立規則采樣的觀測系統，求取三維全波形反演速度，計算確定淺層速度模型殘差能量最強、最弱區域，進行反向照明得到地表反向照明能量最強、最弱區域，改變炮點數建立新的觀測系統，再次計算三維全波形反演速度及淺層速度模型殘差，判斷是否滿足誤差條件，若不滿足則繼續更新速度模型及觀測系統；若滿足則采用相同方法依次對地表至中層、深層模型進行反向照明，直至整個模型滿足誤差條件，輸出三維全波形反演得到的速度模型。本發明大幅度提高了計算效率，推動了三維全波形反演在生產上的應用。

技術領域

本發明涉及石油勘探領域，具體涉及一種基于三維地震波反向照明的動態采樣全波形反演系統及方法。

背景技術

當今世界對石油、天然氣等能源的依賴不言而喻，地球物理勘探已成為能源發展的一個重要環節。為了更好地提高勘探的成功概率，針對地下構造目標層成像方法應用的研究，一直都是勘探工作者的重點研究目標。從最原始的射線理論的偏移技術，再到基于波動方程的偏移，可以說偏移成像方法變得越來越完善。但是隨著偏移技術的改進以及勘探開發的深入，勘探地質目標日益復雜，對速度的要求也越來越嚴格。因此，高精度速度模型對高質量地震成像來說至關重要。

全波形反演利用全波形信息，對地震原始炮記錄與模型正演炮記錄的差值建立目標泛函，利用最優化思想計算出梯度方向，通過不斷更新地下介質參數使地震記錄差值越來越小，既而實現優化介質參數的目的，實現過程不僅考慮了地震波傳播的旅行時等運動學信息，還加入了振幅、相位等動力學信息，能夠適應強橫向變速介質和各向異性介質的速度反演。作為目前精度最高的一種速度反演工具，全波形反演通過迭代反演得到高精度的地下構造，能夠滿足目前勘探開發日益復雜的需求，為疊前成像技術提供更準確的速度模型，最終提高油氣勘探的成功概率。

發明內容

針對現有技術中高密度海量三維采集地震數據導致全波形反演計算量巨大的現狀，本發明提出了一種基于三維地震波反向照明的動態采樣全波形反演系統及方法，通過面向地質目標的地震反向照明，建立動態觀測系統，減少炮點數量的同時保證了反演效果和精度，大幅度提高了計算效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于三維地震波反向照明的動態采樣全波形反演系統，該系統包括輸入模塊、觀測系統建立模塊、反向照明模塊、全波形反演模塊、判斷模塊、輸出模塊；

輸入模塊，被配置為用于輸入觀測系統文件、高密度炮記錄、偏移速度模型、密度模型；

觀測系統建立模塊，被配置為用于建立規則采樣的觀測系統及更新觀測系統；

反向照明模塊，被配置為用于在地層的淺、中、深層速度模型殘差能量最強和最弱區域放置炮點進行反向照明；

全波形反演模塊，被配置為用于求取三維全波形反演速度及更新速度模型；

判斷模塊，被配置為用于判斷地表反向照明能量最強區域A₁和地表反向照明能量最弱區域B₁及求取模型殘差，判斷是否滿足誤差條件，如果滿足則輸出反演速度，如果不滿足繼續更新觀測系統，進行迭代，更新反演速度；

輸出模塊，被配置為用于輸出三維全波形反演得到的速度模型。

本發明還提出了一種基于三維地震波反向照明的動態采樣全波形反演方法，該方法采用如上所述的基于三維地震波反向照明的動態采樣全波形反演系統，包括如下步驟：

步驟1：輸入觀測系統文件、高密度炮記錄、偏移速度模型、密度模型；

步驟2：建立規則采樣的觀測系統：