СПОСОБЫ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ПРИ ИНВЕРСИИ ПОЛНОГО ВОЛНОВОГО ПОЛЯ И ОБРАТНОЙ МИГРАЦИИ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ

1. Способ определения модели физического свойства в подземной области на основании инверсии сейсмических данных, зарегистрированных в результате сейсмического исследования подземной области, или на основании обратной миграции во временной области сейсмических изображений из сейсмических данных, при этом указанный способ содержит определение зависящего от местоположения объема сейсмического разрешения для физического свойства, указанный объем сейсмического разрешения представляет наименьший объем, в котором сейсмические данные могут разрешаться в данном месте геологической среды, и использование объема сейсмического разрешения в качестве мультипликативного, зависящего от местоположения масштабного коэффициента при вычислениях, выполняемых на компьютере, для
преобразования градиента несоответствия данных при инверсии или
компенсации обратно мигрированных во временной области сейсмических изображений,
чтобы получить модель физического свойства или обновить предполагаемую модель.
2. Способ по п.1, дополнительно содержащий умножение градиента несоответствия данных или обратно мигрированных во временной области сейсмических изображений на дополнительные масштабные коэффициенты, включая коэффициент освещения источником, коэффициент освещения приемника и коэффициент свойств вмещающей среды, чтобы после этого получить модель физического свойства или обновить предполагаемую модель.
3. Способ по п.1, в котором объем сейсмического разрешения определяют трассированием лучей, используя скорость из модели вмещающей среды и используя предполагаемую функцию частоты для сейсмического импульса.
4. Способ по п.2, в котором модель определяют на основании инверсии сейсмических данных, при этом указанный способ дополнительно содержит:
принятие исходной модели подземной области, точно определяющей параметр модели в дискретных местах ячеек в подземной области;
формирование математической целевой функции для измерения несоответствия между измеряемыми сейсмическими данными и вычисляемыми по модели сейсмическими данными;
выбор математического соотношения, которое дает поправку, то есть обновление, к исходной модели, которая должна уменьшать несоответствие, при этом указанное математическое соотношение связывает указанную поправку с масштабированным градиентом целевой функции, указанный градиент имеет отношение к указанному параметра модели, масштабирование содержит четыре масштабных коэффициента, то есть
коэффициент объема сейсмического разрешения,
коэффициент освещения источником,
коэффициент освещения приемника, и
коэффициент свойств вмещающей среды,
которые все представлены в математическом соотношении как мультипликативные коэффициенты, которые масштабируют градиент целевой функции для выработки поправки к параметру модели; и
использование компьютера для вычисления поправки на основании математического соотношения и затем обновление исходной модели вычисленной поправкой.
5. Способ по п.4, в котором физическое свойство, то есть параметр модели, представляет собой объемный модуль упругости или плотность или сочетание объемного модуля упругости и плотности.
6. Способ по п.4, в котором математическое соотношение зависит от физического свойства.
7. Способ по п.4, в котором коэффициент свойств вмещающей среды содержит объемный модуль упругости в четвертой степени, деленный на плотность в квадрате, когда физическим свойством является объемный модуль упругости, и содержит плотность в квадрате, когда физическим свойством является плотность.
π
ρ
ρ
ρ
I
b
g
b
b
g
ρ,g
r
r
r
r
r
r
8. Способ по п.4, в котором коэффициент освещения приемника, когда физическим свойством является объемный модуль упругости, аппроксимируют в соответствии с (1/8)(()/(), где () является плотностью вмещающей среды в точке  и  является местом нахождения приемника; а коэффициент () освещения приемника, когда физическим свойством является плотность, аппроксимируют в соответствии с
<mrow><msub><mi>I</mi><mrow><mi>ρ</mi><mo>,</mo><mi>g</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">(</mo><mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mi>r</mi></mstyle><mo stretchy="false">)</mo><mtext> </mtext><mo>=</mo><mtext> </mtext><mfrac><mrow><msub><mi>ρ</mi><mi>b</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><msub><mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mi>r</mi></mstyle><mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mi>g</mi></mstyle></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><msub><mi>ρ</mi><mi>b</mi></msub><mo stretchy="false">(</mo><mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mi>r</mi></mstyle><mo stretchy="false">)</mo></mrow></mfrac><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>8</mn><mi>π</mi><msubsup><mi>v</mi><mi>p</mi><mn>2</mn></msubsup><mo stretchy="false">(</mo><mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mi>r</mi></mstyle><mo stretchy="false">)</mo></mrow></mfrac></mrow>
,
v
p
r
r
где () является скоростью в точке .
9. Способ по п.4, дополнительно содержащий повторение способа в течение по меньшей мере одной итерации, на которой исходную модель заменяют обновленной моделью из предшествующей итерации.
10. Способ по п.9, в котором функциональную форму целевой функции и функциональную форму математического соотношения не изменяют от одной итерации к следующей итерации.
11. Способ по п.4, в котором поправку к исходной модели вычисляют путем минимизации целевой функции, используя гессиан целевой функции, что приводит к матрице Гесса, при этом недиагональные элементы матрицы Гесса игнорируют, когда они выходят за пределы объема сейсмического разрешения.
12. Способ по п.11, в котором недиагональные элементы матрицы Гесса в пределах объема сейсмического разрешения предполагают равными соответствующему диагональному элементу, что влечет за собой вычисление только диагональных элементов.
13. Способ по п.2, в котором коэффициент освещения приемника, когда физическое свойство является объемным модулем упругости, аппроксимируют интегралом функции Грина в свободном пространстве по поверхности, определяемой расстановкой приемников при сейсмическом исследовании.
14. Способ по п.4, в котором коэффициент освещения приемника, когда физическое свойство является плотностью, аппроксимируют интегралом градиента функции Грина в свободном пространстве по поверхности, определяемой расстановкой приемников при сейсмическом исследовании.
15. Способ по п.1, в котором объем сейсмического разрешения аппроксимируют сферой на основании предположения равномерного охвата по волновым числам.
16. Способ по п.4, дополнительно содержащий использование обновленной модели для предобуславливания градиента в итеративном способе оптимизации.
17. Способ по п.2, в котором модель определяют на основании обратной миграции во временной области сейсмических изображений из сейсмических данных.
18. Способ по п.17, в котором физическое свойство представляет собой объемный модуль упругости.
19. Способ по п.17, в котором коэффициент свойств вмещающей среды содержит объемный модуль упругости в квадрате, деленный на плотность.
π
ρ
ρ
ρ
b
g
b
b
g
r
r
r
r
r
20. Способ по п.17, в котором коэффициент освещения приемника аппроксимируют в соответствии с (1/8)(()/(), где () является плотностью вмещающей среды в точке  и  является местом нахождения приемника.
21. Способ по п.17, в котором амплитуды сейсмических волн из мигрированных изображений преобразуют в разностный объемный модуль упругости или разностную скорость продольной волны.