一种基于衰减矫正的反演方法、装置和设备

摘要

本申请涉及一种基于衰减矫正的反演方法、装置和设备，涉及勘探和开发技术领域，该方法包括获取模拟地震数据，利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场；利用模拟地震数据和旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场；基于伴随状态法，计算模量梯度和模量品质因子梯度；利用模量梯度和模量品质因子梯度得到速度梯度，根据速度梯度对速度模型进行迭代反演。该方法矫正衰减对地震波场的影响，更加准确的计算旅行时差，得到更加准确的速度模型反演结果。

权利要求

1.一种基于衰减矫正的反演方法，其特征在于，包括：获取模拟地震数据，所述模拟地震数据是通过黏弹性正演模拟得到；

利用所述模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据所述模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场；

基于伴随状态法，通过模量梯度正演模拟波场和所述模量梯度伴随波场计算模量梯度；

利用所述模拟地震数据和所述旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据所述模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场；

基于伴随状态法，通过模量品质因子梯度正演模拟波场和所述模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度；

利用所述模量梯度和所述模量品质因子梯度得到速度梯度，根据所述速度梯度对速度模型进行迭代反演；

利用模量梯度和模量品质因子梯度，得出纵波速度梯度和横波速度梯度,纵波速度梯度公式为：；

横波速度梯度公式为：

；

其中， 为纵波速度梯度， 为横波速度梯度， 为体积模量梯度， 为剪切模量梯度， 为剪切模量品质因子梯度， 体积模量品质因子梯度， 为纵波品质因子，横波品质因子， 横波速度， 纵波速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，包括：获取实际观测地震数据，利用所述实际观测地震数据和所述模拟地震数据互相关计算，得到旅行时差；

根据所述旅行时差和所述模拟地震数据，计算模量梯度伴随源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述旅行时差的公式为：其中， 为旅行时差，t为旅行时，为最大记录时间，为时间移动量，为模拟地震数据和 实际观测地震数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模量梯度伴随源的公式为：其中， 为模量梯度伴随源， 为旅行时差，t为旅行时，为t的一阶偏导， 为模拟地震数据，为最大记录时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述模拟地震数据和所述旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，包括：获取实际观测地震数据，利用所述实际观测地震数据和所述模拟地震数据互相关计算，得到旅行时差；

基于预设模型，得到模量品质因子和模量的关系式；

根据所述关系式、所述旅行时差和所述模拟地震数据，计算得到模量品质因子梯度伴随源。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模量品质因子和模量的关系式为：其中， 是模量， 模量品质因子， 角频率， 参考角频率， 为符号函数，代表虚数单位，代表绝对值， 代表自然对数。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模量品质因子梯度伴随源的公式为：其中， 为模量品质因子梯度伴随源， 为模量梯度伴随源 的傅里叶变换， 角频率， 参考角频率， 为符号函数，代表虚数单位，t为旅行时。

8.一种基于衰减矫正的反演装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取模拟地震数据，所述模拟地震数据是通过黏弹性正演模拟得到；

第一计算模块，用于利用所述模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据所述模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场；

基于伴随状态法，用于通过模量梯度正演模拟波场和所述模量梯度伴随波场计算模量梯度；

第二计算模块，用于利用所述模拟地震数据和所述旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据所述模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场；

基于伴随状态法，用于通过模量品质因子梯度正演模拟波场和所述模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度；

反演模块，用于利用所述模量梯度和所述模量品质因子梯度得到速度梯度，根据所述速度梯度对速度模型进行迭代反演；

利用模量梯度和模量品质因子梯度，根据链式法则推导得出纵波速度和横波速度,纵波速度梯度公式为：；

横波速度梯度公式为：

；

其中， 为纵波速度梯度， 为横波速度梯度， 为体积模量梯度， 为剪切模量梯度， 为剪切模量品质因子梯度， 体积模量品质因子梯度， 为纵波品质因子，横波品质因子， 横波速度， 纵波速度。

9.一种基于衰减矫正的反演设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与存储器相连：其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；

所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行权利要求1‑7任一项所述的基于衰减矫正的反演方法。

说明书

一种基于衰减矫正的反演方法、装置和设备

技术领域

[0001] 本申请涉及勘探和开发技术领域，尤其涉及一种基于衰减矫正的反演方法、装置和设备。

背景技术

[0002] 在勘探和开发技术领域（例如，煤炭、油气资源勘探开发等），勘探目标的地质构造越来越复杂，对地震反演成像的精度和分辨率要求越来越高。传统地震成像方法多基于射线理论，在成像精度和分辨率上存在先天局限性。近年来，基于波动方程的地震反演和成像方法（如逆时偏移和全波形反演）获得大量关注。波动方程旅行时反演使用互相关计算模拟地震数据和真实观测地震数据的旅行时差，并通过非线性迭代反演构建更高分辨率的速度结构。与基于射线理论的地震层析成像方法相比，波动方程旅行时反演方法可构建更高精度和分辨率的速度结构模型。

[0003] 在实际地震勘探中，地震波在真实地下介质中传播，部分能量会以热量的形式产生衰减和耗散，导致地震信号振幅衰减和速度频散，子波也会产生形变。现有的波动方程旅行时反演方法一般忽略衰减对地震波形的影响，会导致互相关旅行时差计算的误差，造成速度模型反演结果的不准确。

发明内容

[0004] 为此，本申请提供一种基于衰减矫正的反演方法、装置和设备，矫正衰减对地震波场的影响，更加准确的计算旅行时差，得到更加准确的速度模型反演结果。

[0005] 为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

[0006] 第一方面，本申请提供一种基于衰减矫正的反演方法，包括：

[0007] 获取模拟地震数据，所述模拟地震数据是通过黏弹性正演模拟得到；

[0008] 利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场；

[0009] 基于伴随状态法，通过模量梯度正演模拟波场和模量梯度伴随波场计算模量梯度；

[0010] 利用模拟地震数据和旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场；

[0011] 基于伴随状态法，通过模量品质因子梯度正演模拟波场和模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度；

[0012] 利用模量梯度和模量品质因子梯度得到速度梯度，根据速度梯度对速度模型进行迭代反演。

[0013] 进一步地，利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，包括：

[0014] 获取实际观测地震数据，利用实际观测地震数据和模拟地震数据互相关计算，得到旅行时差；

[0015] 根据旅行时差和模拟地震数据，计算模量梯度伴随源。

[0016] 进一步地，旅行时差的公式为：

[0017]

[0018] 其中，t为旅行时，为最大记录时间，为时间移动量，为模拟地震数据和 实际观测地震数据。

[0019] 进一步地，模量梯度伴随源的公式为：

[0020]

[0021] 其中， 为模量梯度伴随源。

[0022] 进一步地，利用模拟地震数据和旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，包括：

[0023] 获取实际观测地震数据，利用实际观测地震数据和模拟地震数据互相关计算，得到旅行时差；

[0024] 基于预设模型，得到模量品质因子和模量的关系式；

[0025] 根据关系式、旅行时差和模拟地震数据，计算得到模量品质因子梯度伴随源。

[0026] 进一步地，模量品质因子和模量的关系式为：

[0027]

[0028] 其中， 是模量， 模量品质因子， 角频率， 参考角频率， 为符号函数，代表虚数单位，代表绝对值， 代表自然对数。

[0029] 进一步地，模量品质因子梯度伴随源的公式为：

[0030]

[0031] 其中， 为模量梯度伴随源 的傅里叶变换。

[0032] 第二方面，提供一种基于衰减矫正的反演装置，包括：

[0033] 获取模块，用于获取模拟地震数据，模拟地震数据是通过黏弹性正演模拟得到；

[0034] 第一计算模块，用于利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场；

[0035] 基于伴随状态法，通过模量梯度正演模拟波场和模量梯度伴随波场计算模量梯度；

[0036] 第二计算模块，用于利用模拟地震数据和旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场；

[0037] 基于伴随状态法，通过模量品质因子梯度正演模拟波场和模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度；

[0038] 反演模块，用于利用模量梯度和模量品质因子梯度得到速度梯度，根据速度梯度对速度模型进行迭代反演。

[0039] 第三方面，提供一种基于衰减矫正的反演设备，包括处理器和存储器，处理器与存储器相连：

[0040] 其中，处理器，用于调用并执行存储器中存储的程序；

[0041] 存储器，用于存储程序，程序至少用于执行第一方面的基于衰减矫正的反演方法。

[0042] 本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

[0043] 在每次反演迭代过程中，通过模量梯度和模量品质因子梯度得到速度梯度，再根据速度梯度对速度模型进行迭代反演，充分考虑模量品质因子对地震波场的影响。与传统波动方程旅行时反演中的速度梯度相比，速度梯度中充分考虑了衰减对地震波场的影响，加入了衰减校正项，在迭代反演中，对速度模型进行矫正，通过黏弹性正演模拟获得模拟地震数据，得到更加准确的旅行时差，进而得到更加准确的速度模型反演结果。

[0044] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

[0045] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

[0046] 图1是根据一示例性实施例示出的一种基于衰减矫正的反演方法的流程图；

[0047] 图2是根据一示例性实施例示出的一种传统波动方程旅行时反演方法流程图；

[0048] 图3是根据一示例性实施例示出的一种基于衰减矫正的反演方法的流程图；

[0049] 图4根据一示例性实施例示出的一种基于衰减矫正的反演装置框图示意图；

[0050] 图5根据一示例性实施例示出一种基于衰减矫正的反演设备的框图示意图；

[0051] 图6为本验证实施例提供的黏弹性介质中真实纵波速度模型扰动和真实纵波品质因子模型的示意图；

[0052] 图7为本验证实施例提供的传统波动方程旅行时反演方法获得纵波速度模型扰动和基于衰减校正的反演方法获得纵波速度模型扰动示意图。

具体实施方式

[0053] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

[0054] 请参见图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种基于衰减矫正的反演方法的流程图，该方法包括以下步骤：

[0055] S101、获取模拟地震数据，模拟地震数据是通过黏弹性正演模拟得到。

[0056] 黏弹性正演模拟是在黏弹性介质进行的正演模拟，黏弹性介质对地震波有能量吸收作用，正演模拟的震源是地震子波。具体的，利用广义标准线性固体模型准确模拟衰减对地震波形特征的影响，得到模拟地震数据。

[0057] S102、利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场，基于伴随状态法，通过模量梯度正演模拟波场和模量梯度伴随波场计算模量梯度。

[0058] “模量”可以理解为是一种标准量或指标，例如体积模量、剪切模量。体积模量也称为不可压缩量,是材料对于表面四周压强产生形变程度的度量；剪切模量，材料常数，是剪切应力与应变的比值，材料的力学性能指标之一。

[0059] 具体的，获取实际观测地震数据，利用实际观测地震数据和模拟地震数据互相关计算得到旅行时差。实际观测地震数据是使用真实模型获得，真实模型中已知地下地质特征。

[0060] 利用旅行时差得到旅行时目标函数，旅行时目标函数的公式可以表示为：

[0061] （1）

[0062] 其中，旅行时目标函数，t旅行时， 代表地震检波器， 旅行时差。

[0063] 旅行时差的公式可以表示为：

[0064] （2）

[0065] 其中，t为旅行时，为最大记录时间，为时间移动量，为模拟地震数据和 实际观测地震数据。

[0066] 将旅行时目标函数的进行变形得到增广的拉格朗日旅行时目标函数，增广的拉格朗日旅行时目标函数的公式可以表示为：

[0067] （3）

[0068] 其中， 增广的拉格朗日旅行时目标函数， 代表研究区域空间， 为拉格朗日乘子， 为黏弹性介质密度，代表震源， 为黏弹性介质位移场， 代表散度，为松弛函数，符号代表褶积，为应变。

[0069] 在一具体实施例中，在波动方程旅行时反演中，目标函数定义为模拟地震数据和实际观测地震数据旅行时差的平方。反演过程即为通过最优化算法求取目标函数的最小值，对速度模型进行迭代更新，最终获得最优速度模型。目标函数的最小值一般使用局部最优化算法（例如梯度法或拟牛顿法等）求解。在每次迭代中，需计算速度的梯度，即目标函数对速度的一阶偏导数。梯度计算是波动方程旅行时反演关键步骤之一，为避免雅克比矩阵的直接计算，一般基于伴随状态法，通过正演模拟波场和伴随模拟波场的互相关计算梯度。

[0070] 利用伴随状态法计算模量梯度和模量品质因子梯度，需要分别获得模量梯度正演模拟波场、模量梯度伴随波场，和，模量品质因子梯度正演模拟波场、模量模量品质因子梯度伴随波场。正演模拟波场和伴随波场都是依据波形传播理论，通过求解黏弹性波动方程得到。正演模拟波场的震源为地震子波，伴随波场的震源是伴随源。

[0071] 示例性的，利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场。模量梯度伴随源的公式可以表示为：

[0072] （4）

[0073] 其中， 为模量梯度伴随源。

[0074] 在各向同性弹性介质中，纵波速度 和横波速度 的梯度公式分别表示为：

[0075] （5）

[0076] （6）

[0077] 其中，为体积模量， 为剪切模量，为正演模拟位移场， 为伴随模拟位移场，代表散度， 和 分别为正演模拟应变偏量和伴随模拟应变偏量。

[0078] 基于伴随状态法，通过模量梯度正演模拟波场和模量梯度伴随波场计算模量梯度，模量梯度包括体积模量梯度和剪切模量梯度。在黏弹性介质中，基于广义标准线性固体模型，体积模量梯度的公式可以表示为：

[0079] （7）

[0080] 剪切模量梯度的公式可以表示为：

[0081] （8）

[0082] 其中， 体积模量梯度， 剪切模量梯度， 为体积模量， 为剪切模量， 代表褶积， 为黏弹性介质位移场， 和 为伴随应变张量的迹和偏差部分， 为伴随应变张量， 为黏弹性介质的正演应变偏量。

[0083] S103、利用模拟地震数据和旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场，基于伴随状态法，通过模量品质因子梯度正演模拟波场和模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度。

[0084] 品质因子是物理及工程中的无量纲参数，是表示振子阻尼性质的物理量，也可表示振子的共振频率相对于带宽的大小，高品质因子表示振子能量损失的速率较慢，振动可持续较长的时间。

[0085] 示例性的，基于预设模型，得到模量品质因子和模量的关系式。具体的，基于Kolsk‑Futterman模型，得到模量品质因子与模量的关系式，模量品质因子与模量的关系式可以表示为：

[0086] （9）

[0087] 其中， 为模量， 为模量品质因子， 为角频率， 参考角频率， 为符号函数，代表虚数单位，代表绝对值， 代表自然对数。

[0088] 根据关系式（9）、旅行时差（2）和模拟地震数据，计算得到模量品质因子梯度伴随源，根据模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场，模量品质因子梯度伴随源的公式，可以表示为：

[0089] （10）

[0090] 其中， 为模量品质因子梯度伴随源， 为模量梯度伴随源 的傅里叶变换，角频率， 参考角频率， 为符号函数，代表虚数单位，t为旅行时。

[0091] 基于伴随状态法，通过模量品质因子梯度正演模拟波场和模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度。根据频率域波恩散射积分和链式法则，可推导出体积模量品质因子 和剪切模量品质因子 的梯度。

[0092] 体积模量品质因子的梯度公式可以表示为：

[0093] （11）

[0094] 其中， 为体积模量品质因子梯度， 为体积模量品质因子， 为体积模量，为伴随应变张量的迹， 代表褶积， 为散度， 为黏弹性介质位移场，

[0095] 剪切模量品质因子的梯度公式可以表示为：

[0096] （12）

[0097] 其中， 为剪切模量品质因子梯度， 剪切模量品质因子， 为剪切模量， 和为伴随应变张量的迹和偏差部分，为黏弹性介质的正演应变偏量。

[0098] S104、利用模量梯度和模量品质因子梯度得到速度梯度，根据速度梯度对速度模型进行迭代反演。

[0099] 具体的，利用模量梯度和模量品质因子梯度，根据链式法则推导得出纵波速度和横波速度 的梯度。

[0100] 纵波速度 梯度公式可以表示为：

[0101] （13）

[0102] 横波速度 梯度公式，可以表示为：

[0103] （14）

[0104] 其中， 为纵波速度梯度， 为横波速度梯度， 为体积模量梯度， 为剪切模量梯度， 为剪切模量品质因子梯度， 体积模量品质因子梯度， 纵波速度， 横波速度， 为纵波品质因子， 横波品质因子。与传统波动方程旅行时反演中的速度梯度公式（7）和公式（8）相比，公式（13）和（14）中速度梯度充分考虑了衰减对地震波场的影响，加入了衰减校正项，可以更加准确地反演速度模型。

[0105] 参见图2，图2是根据一示例性实施例示出的一种传统波动方程旅行时反演方法流程示意图。如图2所示，观测地震数据为实际观测地震数据，预先设定初始速度模型，通过初始速度模型进行地震波正演模拟（即弹性正演模拟）得到模拟地震数据，弹性正演模拟在纯弹性介质进行正演模拟，纯弹性介质对地震波的能量不能吸收。根据模拟地震数据和观测地震数据计算得到公式（1）和公式（2），从而根据公式（2）和公式（4）计算伴随源，在计算得到伴随源后，进行伴随波场模拟，从而根据公式（5）和公式（6）计算得到速度梯度。在计算得到速度梯度后，采用L‑BFGS最优化算法计算搜索方向，从而线性搜索计算步长，对速度模型进行更新，并迭代判断更新后的速度模型是否收敛，在收敛时，停止反演，得到反演结果；在不收敛时，再次通过初始速度模型进行正演模拟，得到模拟地震数据，更新模拟地震数据，重新进行速度模型更新。

[0106] 参见图3，图3是根据一示例性实施例示出的一种基于衰减矫正的反演方法的流程图。

[0107] 如图3所示，观测地震数据为实际观测地震数据，预先设定初始模型，通过初始模型进行黏弹性正演模拟得到模拟地震数据。根据模拟地震数据和观测地震数据计算得到公式（2），以及旅行时目标函数公式（1）及其变形公式（3）；基于伴随状态法，根据公式（4）计算模量梯度伴随源，和公式（10）计算模量品质因子梯度伴随源，在计算得到伴随源后，分别进行伴随波场模拟；据公式（7）和公式（8）进行模量梯度计算；根据公式（11）和公式（12）进行模量品质因子梯度计算，最后根据模量梯度和模量品质因子进行速度梯度计算；在计算得到速度梯度后，利用最优化算法计算搜索方向，可以采用拟牛顿最优化算法，从而线性搜索计算步长，对初始模型进行更新，并迭代判断更新后的初始模型是否收敛，在收敛时，停止反演，得到反演结果；在不收敛时，再次通过初始模型进行黏弹性正演模拟，得到模拟地震数据，更新模拟地震数据，重新进行速度模型更新。

[0108] 在通过黏弹性正演模拟获得模拟地震数据，可以得到更加准确的旅行时差，进而在迭代反演中，得到更加准确的速度模型。

[0109] 基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种基于衰减矫正的反演装置，用于实现上述方法实施例。请参见图4，图4根据一示例性实施例示出的一种基于衰减矫正的反演装置框图示意图。如图4所示，基于衰减矫正的反演装置4包括以下结构：

[0110] 41获取模块，用于获取模拟地震数据，模拟地震数据是通过黏弹性正演模拟得到；

[0111] 42第一计算模块，用于利用模拟地震数据和旅行时差计算模量梯度伴随源，根据模量梯度伴随源得到模量梯度伴随波场；

[0112] 基于伴随状态法，用于通过模量梯度正演模拟波场和模量梯度伴随波场计算模量梯度；

[0113] 43第二计算模块，用于利用模拟地震数据和旅行时差计算模量品质因子梯度伴随源，根据模量品质因子梯度伴随源得到模量品质因子梯度伴随波场；

[0114] 基于伴随状态法，用于通过模量品质因子梯度正演模拟波场和模量品质因子梯度伴随波场计算模量品质因子梯度；

[0115] 44反演模块，用于利用模量梯度和模量品质因子梯度得到速度梯度，根据速度梯度对速度模型进行迭代反演。

[0116] 关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

[0117] 基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种基于衰减矫正的反演设备，用于实现上述方法实施例。请参见图5，图5根据一示例性实施例示出一种基于衰减矫正的反演设备的框图示意图，如图5所示，反演设备5包括处理器51和存储器52，处理器51与存储器52相连，其中，处理器51，用于调用并执行存储器52中存储的程序，存储器52，用于存储程序，程序至少用于执行以上实施例中基于衰减矫正的反演方法。

[0118] 本申请实施例提供的基于衰减矫正的反演设备的具体实施方案可以参考以上任意实施例的基于衰减矫正的反演方法的实施方式，此处不再赘述。

[0119] 为了对本实施例提供的技术方案的效果进行说明，本实施例提供验证实施例。该验证实施例为数值模拟实验。

[0120] 采用本申请上述实施例提供的基于衰减矫正的反演方法，设计衰减介质中波动方程旅行时反演的数值模拟实验，验证本发明方法的有效性和优势。

[0121] 图6为黏弹性介质中真实纵波速度模型扰动和真实纵波品质因子模型的示意图。a）为真实纵波速度模型扰动，b）真实纵波品质因子模型。

[0122] 如图6中a）所示，真实纵波速度模型扰动 ，其背景速度结构为均匀介质，速度数值为2000m/s，该模型在x和z方向的大小为13500m和1000m。初始纵波速度模型为均匀介质，不包含异常扰动结构，数值为2000m/s。

[0123] 在反演中，只考虑纵波速度结构的反演，真实和初始横波速度模型都为均匀介质，不包含异常速度扰动结构，数值为1200m/s。真实和初始密度模型都为均匀介质，数值为1400 。

[0124] 如图6中b）所示，为真实纵波品质因子模型 ，横波品质因子 模型与 模型一致。通过黏弹性介质正演模拟获得观测地震数据，子波函数为主频30Hz的雷克子波。

[0125] 图7是传统波动方程旅行时反演方法获得纵波速度模型扰动和基于衰减校正的反演方法获得纵波速度模型扰动。

[0126] 在反演测试中，提取观测地震数据中的直达纵波，并做滤波和振幅归一化处理，反演浅层纵波速度结构。首先，使用传统波动方程旅行时反演方法，不考虑衰减的影响。反演的纵波速度模型扰动结果如图7中a）所示，由于衰减影响了地震数据的波形特征，使用模拟地震数据和观测地震数据的互相关难以准确计算由速度扰动导致的旅行时差，反演的纵波速度结构出现误差和扭曲，与真实纵波速度结构相差非常大。图7中b）所示为使用本发明中的基于衰减矫正的反演方法获得纵波速度模型扰动，与传统波动方程旅行时反演结果相比，纵波速度模型异常扰动结构可以更加准确的构建，与真实纵波速度模型扰动也非常接近，验证了本发明方法的优势。

[0127] 可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

[0128] 需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

[0129] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

[0130] 应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

[0131] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

[0132] 此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

[0133] 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

[0134] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0135] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。