叠前重加权L1范数稀疏约束的地震反演方法

作者:赵云; 文晓涛; 尹川; 韩文明; 李陈龙
来源:石油地球物理勘探, 2023, 58(06): 1398-1409.
DOI:10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.06.012

摘要

传统稀疏约束反演的低稀疏性伪层和低分辨率导致薄层识别难度大。为此,提出了一种基于重加权L1范数稀疏约束的叠前地震反演方法,即将地层反射系数与重加权矩阵的元素相结合,对地层反射系数进行重加权处理,优化、构建反演目标函数,并利用交替方向乘子算法(ADMM)将含有多个参数的非线性反演目标函数转化为多个易于求解的单参数的线性子问题,同时引入软阈值收缩算法(ISTA)求解子问题中存在的混合范数最优解。与仅考虑反射边界位置信息的传统L1范数约束不同,重加权的L1范数挖掘了岩层边界的反射振幅信息,可以更充分地利用L1范数的稀疏性,通过叠前地震反演获得更精确的地层速度边界和密度边界,减弱利用传统L1范数反演结果中可能存在的速度伪层现象。模型测试和工区实测数据应用均表明,所提方法获取的纵波速度、横波速度和密度剖面上边界更准确,分辨率更高,对薄层识别能力更强,极大地减弱了伪层现象,可为后续其他地球物理参数的预测提供更准确的资料基础。

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