CN106569264A - 基于多面元约束反演各向异性参数的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于多面元约束反演各向异性参数的方法和装置。该方法包括：获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号；从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据；基于所抽取的多面元数据的约束，反演得到各向异性参数。应用本公开能够在不牺牲反演精度的情况下提高反演得到的各向异性参数的稳定性。

Description

基于多面元约束反演各向异性参数的方法和装置

技术领域

本发明涉及油气储层地震勘探领域，更具体地，涉及一种基于多面元约束反演各向异性参数的方法和一种基于多面元约束反演各向异性参数的装置。

背景技术

裂缝型储层作为一种重要的油藏资源，已经成为地震勘探研究的热门课题。在碳酸盐岩、页岩等储层中，裂缝的发育都对油藏勘探开发起着重要作用。裂缝的形成受多种因素控制，其物理属性复杂，横向、纵向变化大，表现出很强的各向异性特征。因此获得稳定的各向异性信息对于检测裂缝特征非常重要。

现有技术中，提高基于叠前数据反演得到的各向异性参数的稳定性的方法主要有两种，一种是在处理阶段，通过优化叠前方位道集处理流程，进而获得更稳定的反演结果；另一种是通过优化反演策略，进而获得更稳定的反演结果。现有的反演策略优化大多是通过多道叠加、降低反演公式阶数等手段，以适当牺牲反演精度的方式来提高反演结果的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提出了一种新的反演策略优化方法，其能够在保持反演精度的前提下提高反演得到的各向异性参数的稳定性。本发明还提供了相应的装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种基于多面元约束反演各向异性参数的方法，该方法包括：获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号；从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据；基于所抽取的多面元数据的约束反演得到各向异性参数。

根据本公开的另一方面，提供了一种基于多面元约束反演各向异性参数的装置，该装置包括：数据获取单元，用于获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号；多面元抽取单元，用于从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据；各向异性参数获取单元，用于基于所抽取的多面元数据的约束反演得到各向异性参数。

本发明基于多面元约束来反演得到各向异性参数，经过理论推导和大量实验证明，应用本公开可以在不牺牲反演精度的情况下提高反演得到的各向异性参数的稳定性。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本公开的一个实施例的基于多面元约束反演各向异性参数的方法的示意图。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的从地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据进行反演的流程示意图。

图3示出了在一个具体应用示例中所采用的测试工区地震剖面图。

图4示出了在一个具体应用示例中应用本公开得到的各向异性强度剖面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1

图1示出了根据本公开的一个实施例的基于多面元约束反演各向异性参数的方法的示意图。该方法可包括：

步骤101，获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号。

步骤102，从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据。

步骤103，基于所抽取的多面元数据的约束，反演得到各向异性参数。

本实施例基于多面元约束来反演得到各向异性参数，可以在不牺牲反演精度的情况下提高反演得到的各向异性参数的稳定性。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的从地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据进行反演的流程示意图。

通常地震叠前方位道集数据体的数据量非常大，无法一次性读入内存用于反演。常规方法是在反演前先扫描数据道头，记录道头信息，然后在反演过程中通过读取道头信息文件对数据体进行定位。该方法需要频繁扫描硬盘，速度较慢。发明人经过深入研究，找到了一种如图2所述的可有效提高大数据读取效率并降低对于内存空间的需求量的方法，其可通过滚动式抽取、每次抽取R条地震测线的数据以形成用于反演的数组，可简称为反演数据。其中，除第一次抽取外，每次抽取可以只抽取一条新的地震测线的数据来替换当前反演数组中地震测线序号最小的地震测线的数据，其中R表示宏面元半径。

如图2所示的方法的总体思路是：首先可以从地震叠前方位道集数据体中读取R条地震测线的数据，R表示宏面元半径，以形成反演数组；然后可以基于该反演数组进行反演，得到相应的反演结果；之后可以读取一条新的地震测线的数据，可以用该新地震测线的数据替代当前反演数组中地震测线序号最小的那条地震测线的数据，以形成新的反演数组；可以再次基于该新反演数组进行反演，得到相应的反演结果；以此类推，不断地用新读取的1条地震测线的数据替换当前反演数组中地震测线序号最小的那条地震测线的数据，然后基于替换后的反演数组进行反演。

步骤201，初始化令i＝0，readbool＝1，line_cdp＝line_min，其中line_cdp表示当前计算的地震测线在地震叠前方位道集数据体中的序号，line_min表示最小地震测线序号，i用于指示所计算的地震测线标号，分别标记为第0、1、2、……条地震测线，realbool表示读数标记，realbool取0或1；

步骤202，如果i＝0，直接跳转到步骤204；

步骤203，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]满足公式1：

orgn_line_t＝line_cdp， (公式1)

其中，bool表示读数标记，bool取0或1，ise₀用于标记读数的开始，ntr_cdp表示每次读入的面元的数量，有ntr_cdp＝n_cdp*(R*2+1)，n_cdp表示每条地震测线包含的面元数量，orgn_line_t表示面元标号为t的面元所在的地震测线的序号；

如果存在满足公式1的t，则设置bool＝1，readbool＝1；如果不存在满足公式1的t，则设置i＝i-1，readbool＝0；

步骤204，如果i≤R，则设置readbool＝0；

步骤205，如果readbool＝0，直接跳转至步骤208；

步骤206，搜索t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]中满足公式2的值：

orgn_line_k≠orgn_line_t，其中如果k≠ntr_cdp则k＝t+1，如果k＝ntr_cdp则k＝0，(公式2)然后记录满足公式2的k，记录为ise₁＝k，ise₁用于标记读数的结束；

步骤207，如果ise₀≥ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁]，或者如果ise₀＜ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁]，则设置orgn_line_k＝-1，orgn_cdp_k＝-1，其中，orgn_cdp_k表示面元标号为k的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号；

步骤208，如果i≤R，则设置ise₀＝0，ise₁＝0；

步骤209，如果i＞0且i≤R，并且readbool＝0，则直接跳转至步骤211；

步骤210，从地震叠前方位道集数据体data_iii,jjj,kkk中读取数据，如果ise₀≥ise₁则读取ntr_cdp-ise₀+ise₁+1个面元的数据，如果ise₀＜ise₁则读取ise₁-ise₀+1个面元的数据，写到数组data_in_ii,jjj,kkk中，ii表示抽取后的地震数据的面元标号，如果ise₀≥ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁，如果ise₀＜ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁；记录所读取的面元标号为ii的面元所在的地震测线序号orgn_line_ii、面元标号为ii的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号orgn_cdp_ii；

步骤211，如果i＝0，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足上述公式1；

如果存在，则令bool＝1，readbool＝1；如果不存在，则令i＝i-1，readbool＝0；

步骤212，初始化令j＝cdp_min，其中cdp_min表示最小面元序号；

搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足公式3：

j-R≤orgn_cdp_t≤j+R (公式3)

line_cdp-R≤orgn_line_t≤line_cdp+R；

记录满足公式3的t值：data_cdpr_jj＝t，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，用于表示满足公式3的面元标号，temp_int表示满足公式3的面元的数量；

把地震叠前方位道集数据体中与data_cdpr_jj相

当orgn_cdp_t＝j且orgn_line_t＝line_cdp时，记录该对应的全部数据记录到数组中；t值：cal_i＝t；

步骤213，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演；

步骤214，输出反演得到的各向异性参数data_out_l,kkk，其中l＝0,1,...,xn，xn表示经反演输出的数据体个数；

步骤215，设置ise₀＝ise₁；如果j＜cdp_max，则令j＝j+1，并返回步骤212，其中cdp_max表示最大面元序号；

步骤216，如果i＜line_max，则令i＝i+1，返回步骤202，其中line_max表示最大地震测线序号。

通过上述步骤208～步骤210，可读取R条测线的地震叠前方位道集数据体数据；通过上述步骤212，可定位用于进行反演的数据面元，直至一条测线结束。

上述步骤213中，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演可包括采用预条件共轭梯度反演。其中，在预条件共轭梯度反演中的每次外部迭代前，可计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵；在针对每个面元进行预条件共轭梯度反演时，可将相应的多道约束值矩阵加入到其反演过程中，以提高结果的稳定性。通过预条件共轭梯度反演可以得到每个面元的初步反演结果其中l＝0,1,...,xn。进一步地，取data_out_l,kkk＝data_in_out_{l,cal_i,kkk}。

可通过如下方法来计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵。

A，初始化令deltamoy_jj,l,kkk＝0,deltamoz_jj,l,kkk＝0，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，l＝0,1,...,xn-1，kk＝0,1,2,...,ns-1，deltamoy_jj,l,kkk表示水平方向约束项，deltamoz_jj,l,kkk表示垂直方向约束项；初始化令p＝0.0001，p表示无量纲最小量；

B，计算deltamoy_jj,l,kkk＝RI_jj,l,kkk-RI_{cal_i,l,kkk}，其中RI_jj,l,kkk为预条件共轭梯度反演的中间结果，被初始化为输入的初始模型，通过预条件共轭梯度反演的每次外部迭代来更新其结果，RI_{cal_i,l,kkk}表示反演结果；

C，计算

D，计算deltamoz_jj,l,kkk＝RI_jj,l,kkk-RI_{cal_i,l,kkk-1}，其中kkk＝1,2,...,ns-1；

E，计算

F，计算dm＝sum(RI_jj,l,kkk*RI_jj,l,kkk)、sum_y＝sum(fabs(deltamoy_jj,l,kkk))、sum_z＝sum(fabs(deltamoz_jj,l,kkk))，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，l＝0,1,...,xn-1，kkk＝0,1,2,...,ns-1，fabs表示取绝对值运算，sum表示求和运算，dm表示反演结果的平方和，sum_y表示水平方向约束项的绝对值之和，sum_z表示垂直方向约束项的绝对值之和；

G，计算多道约束矩阵W：其中rou表示设定的系数，0＜rou＜1。可根据经验设置rou。发明人经过深入研究进一步发现，当实际的地震叠前方位道集数据体的横向稳定性优于纵向稳定性时，可取0＜rou＜0.5；反之，则可取0.5＜rou＜1，有利于获得更为稳定的反演结果。一般情况下，也可直接取rou＝0.5。

实施例2

本公开还公开了一种基于多面元约束反演各向异性参数的装置，该装置包括：数据获取单元，用于获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号；多面元抽取单元，用于从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据；各向异性参数获取单元，用于基于所抽取的多面元数据的约束反演得到各向异性参数。

从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据可以包括：可以通过滚动式抽取、每次抽取R条地震测线的数据以形成反演数组，其中，除第一次抽取外，每次抽取都只抽取一条新的地震测线的数据来替换当前反演数组中地震测线序号最小的地震测线的数据，其中R表示宏面元半径。

抽取多面元数据以及基于多面元数据的约束反演得到各向异性参数可以包括：

步骤201，初始化令i＝0，readbool＝1，line_cdp＝line_min，其中line_cdp表示当前计算的地震测线在地震叠前方位道集数据体中的序号，line_min表示最小地震测线序号，i用于指示所计算的地震测线标号，分别标记为第0、1、2、……条地震测线，realbool表示读数标记，realbool取0或1；

步骤202，如果i＝0，直接跳转到步骤204；

步骤203，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]满足公式1：

orgn_line_t＝line_cdp， (公式1)其中，bool表示读数标记，bool取0或1，ise₀用于标记读数的开始，ntr_cdp表示每次读入的面元的数量，有ntr_cdp＝n_cdp*(R*2+1)，n_cdp表示每条地震测线包含的面元数量，orgn_line_t表示面元标号为t的面元所在的地震测线的序号；

如果存在满足公式1的t，则设置bool＝1，readbool＝1；如果不存在满足公式1的t，则设置i＝i-1，readbool＝0；

步骤204，如果i≤R，则设置readbool＝0；

步骤205，如果readbool＝0，直接跳转至步骤208；

步骤206，搜索t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]中满足公式2的值：

orgn_line_k≠orgn_line_t，其中如果k≠ntr_cdp则k＝t+1，如果k＝ntr_cdp则k＝0，(公式2)然后记录满足公式2的k，记录为ise₁＝k，ise₁用于标记读数的结束；

步骤207，如果ise₀≥ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁]，或者如果ise₀＜ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁]，则设置orgn_line_k＝-1，orgn_cdp_k＝-1，其中，orgn_cdp_k表示面元标号为k的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号；

步骤208，如果i≤R，则设置ise₀＝0，ise₁＝0；

步骤209，如果i＞0且i≤R，并且readbool＝0，则直接跳转至步骤211；

步骤210，从地震叠前方位道集数据体data_iii,jjj,kkk中读取数据，如果ise₀≥ise₁则读取ntr_cdp-ise₀+ise₁+1个面元的数据，如果ise₀＜ise₁则读取ise₁-ise₀+1个面元的数据，写到数组data_in_ii,jjj,kkk中，ii表示抽取后的地震数据的面元标号，如果ise₀≥ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁，如果ise₀＜ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁；记录所读取的面元标号为ii的面元所在的地震测线序号orgn_line_ii、面元标号为ii的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号orgn_cdp_ii；

步骤211，如果i＝0，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足上述公式1；

如果存在，则令bool＝1，readbool＝1；如果不存在，则令i＝i-1，readbool＝0；

步骤212，初始化令j＝cdp_min，其中cdp_min表示最小面元序号；

搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足公式3：

j-R≤orgn_cdp_t≤j+R (公式3)

line_cdp-R≤orgn_line_t≤line_cdp+R；

记录满足公式3的t值：data_cdpr_jj＝t，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，用于表示满足公式3的面元标号，temp_int表示满足公式3的面元的数量；

把地震叠前方位道集数据体中与data_cdpr_jj相对应的全部数据记录到数组中；

当orgn_cdp_t＝j且orgn_line_t＝line_cdp时，记录该t值：cal_i＝t；

步骤213，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演；

步骤214，输出反演得到的各向异性参数data_out_l,kkk，其中l＝0,1,...,xn，xn表示经反演输出的数据体个数；

步骤215，设置ise₀＝ise₁；如果j＜cdp_max，则令j＝j+1，并返回步骤212，其中cdp_max表示最大面元序号；

步骤216，如果i＜line_max，则令i＝i+1，返回步骤202，其中line_max表示最大地震测线序号。

在步骤213中，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演可以包括：可以采用预条件共轭梯度反演，其中，在预条件共轭梯度反演中的每次外部迭代前，可以计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵，以及在针对每个面元进行预条件共轭梯度反演时，可以将相应的多道约束值矩阵加入到其反演过程中。

计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵可以包括：

A，初始化令deltamoy_jj,l,kkk＝0,deltamoz_jj,l,kkk＝0，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，l＝0,1,...,xn-1，kk＝0,1,2,...,ns-1，deltamoy_jj,l,kkk表示水平方向约束项，deltamoz_jj,l,kkk表示垂直方向约束项；初始化令p＝0.0001，p表示无量纲最小量；

B，计算deltamoy_jj,l,kkk＝RI_jj,l,kkk-RI_{cal_i,l,kkk}，其中RI_jj,l,kkk为预条件共轭梯度反演的中间结果，被初始化为输入的初始模型，通过预条件共轭梯度反演的每次外部迭代来更新其结果，RI_{cal_i,l,kkk}表示反演结果；

C，计算

D，计算deltamoz_jj,l,kkk＝RI_jj,l,kkk-RI_{cal_i,l,kkk-1}，其中kkk＝1,2,...,ns-1；

E，计算

F，计算dm＝sum(RI_jj,l,kkk*RI_jj,l,kkk)、sum_y＝sum(fabs(deltamoy_jj,l,kkk))、sum_z＝sum(fabs(deltamoz_jj,l,kkk))，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，l＝0,1,...,xn-1，kkk＝0,1,2,...,ns-1，fabs表示取绝对值运算，sum表示求和运算，dm表示反演结果的平方和，sum_y表示水平方向约束项的绝对值之和，sum_z表示垂直方向约束项的绝对值之和；

G，计算多道约束矩阵W：其中rou表示设定的系数，0＜rou＜1。在一些实施例中，当实际的地震叠前方位道集数据体的横向稳定性优于纵向稳定性时，可以取0＜rou＜0.5；反之，可以取0.5＜rou＜1。在另一些实施例中，可以取rou＝0.5。

应用示例

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

图3示出了在一个具体应用示例中用于测试的工区地震剖面图的局部。横坐标表示地震道；纵坐标表示采样点时间，采样间隔为0.002s，共301个采样点。图3所示的地震数据是6个方位、每个方位5个入射角的共30道地震叠前方位数据的叠加结果。图3中两个强反射轴对应的纵坐标分别为3220ms和3480ms。这两个强反射轴是岩性分界面，其对应的各向异性参数较弱。

应用本公开，可基于该工区的地震叠前方位道集数据体反演得到各向异性强度、各向同性强度和各向异性方位这3个各向异性参数。图4示出了图3所示的局部地震剖面所对应的各向异性强度图。从图4中可以看出，图3中示出的强反射轴3220ms和3480ms两处的强反射得到了很好的压制，同时3480ms处强反射下的缝洞反射特征(该特征具有较强的各向异性值)得到较好的增强，同时横向、纵向上稳定性也比较高。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络-包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种基于多面元约束反演各向异性参数的方法，该方法包括：

获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号；

从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据；

基于所抽取的多面元数据的约束反演得到各向异性参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据包括：

通过滚动式抽取、每次抽取R条地震测线的数据以形成反演数组，其中，除第一次抽取外，每次抽取都只抽取一条新的地震测线的数据来替换当前反演数组中地震测线序号最小的地震测线的数据，其中R表示宏面元半径。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，抽取多面元数据以及基于多面元数据的约束反演得到各向异性参数包括：

步骤201，初始化令i＝0，readbool＝1，line_cdp＝line_min，其中line_cdp表示当前计算的地震测线在地震叠前方位道集数据体中的序号，line_min表示最小地震测线序号，i用于指示所计算的地震测线标号，分别标记为第0、1、2、……条地震测线，realbool表示读数标记，realbool取0或1；

步骤202，如果i＝0，直接跳转到步骤204；

步骤203，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]满足公式1：

orgn_line_t＝line_cdp， (公式1)

其中，bool表示读数标记，bool取0或1，ise₀用于标记读数的开始，ntr_cdp表示每次读入的面元的数量，有ntr_cdp＝n_cdp*(R*2+1)，n_cdp表示每条地震测线包含的面元数量，orgn_line_t表示面元标号为t的面元所在的地震测线的序号；

如果存在满足公式1的t，则设置bool＝1，readbool＝1；如果不存在满足公式1的t，则设置i＝i-1，readbool＝0；

步骤204，如果i≤R，则设置readbool＝0；

步骤205，如果readbool＝0，直接跳转至步骤208；

步骤206，搜索t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]中满足公式2的值：

orgn_line_k≠orgn_line_t，其中如果k≠ntr_cdp则k＝t+1，如果k＝ntr_cdp则k＝0， (公式2)

然后记录满足公式2的k，记录为ise₁＝k，ise₁用于标记读数的结束；

步骤207，如果ise₀≥ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁]，或者如果ise₀＜ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁]，则设置orgn_line_k＝-1，orgn_cdp_k＝-1，其中，orgn_cdp_k表示面元标号为k的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号；

步骤208，如果i≤R，则设置ise₀＝0，ise₁＝0；

步骤209，如果i＞0且i≤R，并且readbool＝0，则直接跳转至步骤211；

步骤210，从地震叠前方位道集数据体data_iii,jjj,kkk中读取数据，如果ise₀≥ise₁则读取ntr_cdp-ise₀+ise₁+1个面元的数据，如果ise₀＜ise₁则读取ise₁-ise₀+1个面元的数据，写到数组data_in_ii,jjj,kkk中，ii表示抽取后的地震数据的面元标号，如果ise₀≥ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁，如果ise₀＜ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁；记录所读取的面元标号为ii的面元所在的地震测线序号orgn_line_ii、面元标号为ii的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号orgn_cdp_ii；

步骤211，如果i＝0，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足上述公式1；

如果存在，则令bool＝1，readbool＝1；如果不存在，则令i＝i-1，readbool＝0；

步骤212，初始化令j＝cdp_min，其中cdp_min表示最小面元序号；

搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足公式3：

j-R≤orgn_cdp_t≤j+R

(公式3)

line_cdp-R≤orgn_line_t≤line_cdp+R；

记录满足公式3的t值：data_cdpr_jj＝t，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，用于表示满足公式3的面元标号，temp_int表示满足公式3的面元的数量；

把地震叠前方位道集数据体中与data_cdpr_jj相对应的全部数据记录到数组中；

当orgn_cdp_t＝j且orgn_line_t＝line_cdp时，记录该t值：cal_i＝t；

步骤213，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演；

步骤214，输出反演得到的各向异性参数data_out_l,kkk，其中l＝0,1,...,xn，xn表示经反演输出的数据体个数；

步骤215，设置ise₀＝ise₁；如果j<cdp_max，则令j＝j+1，并返回步骤212，其中cdp_max表示最大面元序号；

步骤216，如果i<line_max，则令i＝i+1，返回步骤202，其中line_max表示最大地震测线序号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤213中，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演包括：

采用预条件共轭梯度反演，其中，在预条件共轭梯度反演中的每次外部迭代前，计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵，以及在针对每个面元进行预条件共轭梯度反演时，将相应的多道约束值矩阵加入到其反演过程中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵包括：

A，初始化令deltamoy_jj,l,kkk＝0,deltamoz_jj,l,kkk＝0，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，l＝0,1,...,xn-1，kk＝0,1,2,...,ns-1，deltamoy_jj,l,kkk表示水平方向约束项，deltamoz_jj,l,kkk表示垂直方向约束项；初始化令p＝0.0001，p表示无量纲最小量；

B，计算deltamoy_jj,l,kkk＝RI_jj,l,kkk-RI_{cal_i,l,kkk}，其中RI_jj,l,kkk为预条件共轭梯度反演的中间结果，被初始化为输入的初始模型，通过预条件共轭梯度反演的每次外部迭代来更新其结果，RI_{cal_i,l,kkk}表示反演结果；

C，计算 ${\mathrm{deltamoy}}_{jj,l,kkk}=\frac{{\left({\mathrm{deltamoy}}_{jj,l,kkk}\right)}^2}{{\left({\mathrm{deltamoy}}_{jj,l,kkk}\right)}^2+p^2};$

D，计算deltamoz_jj,l,kkk＝RI_jj,l,kkk-RI_{cal_i,l,kkk-1}，其中kkk＝1,2,...,ns-1；

E，计算 ${\mathrm{deltamoz}}_{jj,l,kkk}=\frac{{\left({\mathrm{deltamoz}}_{jj,l,kkk}\right)}^2}{{\left({\mathrm{deltamoz}}_{jj,l,kkk}\right)}^2+p^2};$

F，计算dm＝sum(RI_jj,l,kkk*RI_jj,l,kkk)、sum_y＝sum(fabs(deltamoy_jj,l,kkk))、sum_z＝sum(fabs(deltamoz_jj,l,kkk))，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，l＝0,1,...,xn-1，kkk＝0,1,2,...,ns-1，fabs表示取绝对值运算，sum表示求和运算，dm表示反演结果的平方和，sum_y表示水平方向约束项的绝对值之和，sum_z表示垂直方向约束项的绝对值之和；

G，计算多道约束矩阵W： $w_{jj,l,kkk}=rou*\frac{{\mathrm{deltamoz}}_{jj,l,kkk}}{(dm+p^2)*({\mathrm{sum}}_z+p^2)}+(1-rou)*\frac{{\mathrm{deltamoy}}_{jj,l,kkk}}{(dm+p^2)*({\mathrm{sum}}_y+p^2)},$ 其中rou表示设定的系数，0＜rou＜1。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当实际的地震叠前方位道集数据体的横向稳定性优于纵向稳定性时，取0＜rou＜0.5；反之，取0.5＜rou＜1；或者取rou＝0.5。

7.一种基于多面元约束反演各向异性参数的装置，该装置包括：

数据获取单元，用于获得地震叠前方位道集数据体，地震叠前方位道集数据体中的数据表示为data_iii,jjj,kkk，其中下标iii表示面元序号，jjj表示每个面元内的道序号，kkk表示每道内的采样点序号；

多面元抽取单元，用于从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据；

各向异性参数获取单元，用于基于所抽取的多面元数据的约束反演得到各向异性参数。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，从所获得的地震叠前方位道集数据体中抽取多面元数据包括：

通过滚动式抽取、每次抽取R条地震测线的数据以形成反演数组，其中，除第一次抽取外，每次抽取都只抽取一条新的地震测线的数据来替换当前反演数组中地震测线序号最小的地震测线的数据，其中R表示宏面元半径。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，抽取多面元数据以及基于多面元数据的约束反演得到各向异性参数包括：

步骤201，初始化令i＝0，readbool＝1，line_cdp＝line_min，其中line_cdp表示当前计算的地震测线在地震叠前方位道集数据体中的序号，line_min表示最小地震测线序号，i用于指示所计算的地震测线标号，分别标记为第0、1、2、……条地震测线，realbool表示读数标记，realbool取0或1；

步骤202，如果i＝0，直接跳转到步骤204；

步骤203，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]满足公式1：

orgn_line_t＝line_cdp， (公式1)

其中，bool表示读数标记，bool取0或1，ise₀用于标记读数的开始，ntr_cdp表示每次读入的面元的数量，有ntr_cdp＝n_cdp*(R*2+1)，n_cdp表示每条地震测线包含的面元数量，orgn_line_t表示面元标号为t的面元所在的地震测线的序号；

如果存在满足公式1的t，则设置bool＝1，readbool＝1；如果不存在满足公式1的t，则设置i＝i-1，readbool＝0；

步骤204，如果i≤R，则设置readbool＝0；

步骤205，如果readbool＝0，直接跳转至步骤208；

步骤206，搜索t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-1]中满足公式2的值：

orgn_line_k≠orgn_line_t，其中如果k≠ntr_cdp则k＝t+1，如果k＝ntr_cdp则k＝0， (公式2)

然后记录满足公式2的k，记录为ise₁＝k，ise₁用于标记读数的结束；

步骤207，如果ise₀≥ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁]，或者如果ise₀＜ise₁并且k∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁]，则设置orgn_line_k＝-1，orgn_cdp_k＝-1，其中，orgn_cdp_k表示面元标号为k的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号；

步骤208，如果i≤R，则设置ise₀＝0，ise₁＝0；

步骤209，如果i＞0且i≤R，并且readbool＝0，则直接跳转至步骤211；

步骤210，从地震叠前方位道集数据体data_iii,jjj,kkk中读取数据，如果ise₀≥ise₁则读取ntr_cdp-ise₀+ise₁+1个面元的数据，如果ise₀＜ise₁则读取ise₁-ise₀+1个面元的数据，写到数组data_in_ii,jjj,kkk中，ii表示抽取后的地震数据的面元标号，如果ise₀≥ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₁-1,ise₁，如果ise₀＜ise₁则ii＝ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ise₁-1,ise₁；记录所读取的面元标号为ii的面元所在的地震测线序号orgn_line_ii、面元标号为ii的面元在地震叠前方位道集数据体中的面元序号orgn_cdp_ii；

步骤211，如果i＝0，初始化令bool＝0，以及搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足上述公式1；

如果存在，则令bool＝1，readbool＝1；如果不存在，则令i＝i-1，readbool＝0；

步骤212，初始化令j＝cdp_min，其中cdp_min表示最小面元序号；

搜索是否存在t∈[ise₀,ise₀+1,ise₀+2,...,ntr_cdp-1,ntr_cdp,0,1,ise₀-2,ise₀-1]满足公式3：

j-R≤orgn_cdp_t≤j+R

(公式3)

line_cdp-R≤orgn_line_t≤line_cdp+R；

记录满足公式3的t值：data_cdpr_jj＝t，其中jj＝0,1,2,...,temp_int-1，用于表示满足公式3的面元标号，temp_int表示满足公式3的面元的数量；

把地震叠前方位道集数据体中与data_cdpr_jj相对应的全部数据记录到数组中；

当orgn_cdp_t＝j且orgn_line_t＝line_cdp时，记录该t值：cal_i＝t；

步骤213，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演；

步骤214，输出反演得到的各向异性参数data_out_l,kkk，其中l＝0,1,...,xn，xn表示经反演输出的数据体个数；

步骤215，设置ise₀＝ise₁；如果j<cdp_max，则令j＝j+1，并返回步骤212，其中cdp_max表示最大面元序号；

步骤216，如果i<line_max，则令i＝i+1，返回步骤202，其中line_max表示最大地震测线序号。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，在步骤213中，在多面元数据的约束下进行各向异性参数反演包括：

采用预条件共轭梯度反演，其中，在预条件共轭梯度反演中的每次外部迭代前，计算多面元数据中每个面元数据的多道约束值矩阵，以及在针对每个面元进行预条件共轭梯度反演时，将相应的多道约束值矩阵加入到其反演过程中。