【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及勘探物理，具体涉及一种体波槽波的波场拟合方法及设备。
技术介绍
1、为了提高煤矿工作面内煤炭开采效率，有必要清晰明确煤岩开采分割界限，因此，刻画井下煤矿工作面煤岩分界面是三维全波形反演成像研究的主要目的，而根据透射波场性质可知，只有槽波可以探知煤岩分界面，其余折射纵波和折射横波以及直达波（统称体波）分辨率不够，并且传播路径无法贯穿此分界面，常规的体波全波形反演无法刻画煤岩分界面。
2、另外，井下煤矿透射地震数据具有体波和较强的槽波信息，在波场反演拟合中，两种波场所在频率范围不一致，波长组分各异，因此在进行波场反演拟合时，有很强的非线性，导致反演构造扭曲。传统的目标函数是通过建立正演地震数据与实际地震数据的全波场剩余残差，再求取数据相对于地下模型参数的梯度，通过非线性线性化来求解数据到模型的反问题。而对于槽波这种特殊频散波，简单的波场数据迭代拟合很难满足全波场的同时拟合，从而无法同时利用体波和槽波信息。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种体波槽波的波场拟合方法，以在一定程度上解决现有技术中的上述问题。
2、根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种体波槽波的波场拟合方法，包括：
3、步骤s1、采集煤矿工作面透射数据，根据所述煤矿工作面透射数据提取得到纵波数据、横波数据和槽波数据；
4、步骤s2、根据所述纵波数据得到纵波波形剩余差值目标函数，根据所述横波数据得到横波波形剩余差值目标函数；
5、
6、步骤s4、根据所述槽波模拟波场的走时和所述槽波数据，得到槽波走时剩余差值目标函数；
7、步骤s5、根据所述纵波波形剩余差值目标函数、所述横波波形剩余差值目标函数和所述槽波走时剩余差值目标函数，得到联合目标函数；
8、步骤s6、根据所述联合目标函数、预设纵波速度和预设横波速度计算得出新纵波速度和新横波速度；
9、步骤s7、若所述联合目标函数不收敛，则利用所述新纵波速度和新横波速度进行三维弹性波动方程正演模拟，得到模拟透射地震数据；
10、步骤s8、根据所述模拟透射地震数据提取得到纵波数据、横波数据和槽波数据，转而执行步骤s2；
11、步骤s9、若所述联合目标函数收敛，则输出反演结果。
12、优选的，所述利用预设检波器点求取槽波模拟波场的走时，包括：
13、建立预设检波器点的一维介质模型；
14、根据所述一维介质模型求解每个预设检波器点对应的频散曲线，根据所述频散曲线得到不同周期对应的速度分布图；
15、建立预设检波器点的三维模型，根据所述速度分布图将三维模型进行网格剖分求解程函方程，得到每个检波器点所对应的走时；
16、根据全部检波器点所对应的走时计算得到槽波模拟波场的走时。
17、优选的，所述根据所述槽波模拟波场的走时和所述槽波数据，得到槽波走时剩余差值目标函数，包括：
18、根据所述槽波数据得到槽波观测波场的走时；
19、将所述槽波模拟波场的走时与所述槽波观测波场的走时的差值作为槽波走时剩余差值目标函数。
20、优选的，所述根据所述纵波波形剩余差值目标函数、所述横波波形剩余差值目标函数和所述槽波走时剩余差值目标函数，得到联合目标函数包括：
21、得到的联合目标函数如下：
22、
23、其中，，为第i个分量的纵波模拟波场数据，为第i个分量的纵波观测波场数据；，为第i个分量的横波模拟波场数据，为第i个分量的横波观测波场数据；,为第i个分量的槽波模拟波场的走时，为第i个分量的槽波观测波场的走时；为纵波波场对纵波的梯度值，为横波波场对横波的梯度值，为槽波走时对横波的梯度值； vp为纵波速度， vs为横波速度；为纵波扰动量，为横波扰动量。
24、优选的，所述根据所述联合目标函数、预设纵波速度和预设横波速度计算得出新纵波速度和新横波速度，包括：
25、利用所述联合目标函数计算纵波波场对纵波的梯度值、横波波场对横波的梯度值和槽波走时对横波的梯度值；
26、利用所述纵波波场对纵波的梯度值、横波波场对横波的梯度值和槽波走时对横波的梯度值求解所述联合目标函数，得到纵波扰动量和横波扰动量；
27、根据所述预设纵波速度、预设横波速度、纵波扰动量和横波扰动量，计算得到新纵波速度和新横波速度。
28、根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种体波槽波的波场拟合设备，包括：
29、主控器，及与所述主控器相连的存储器；
30、存储器，其中存储有程序指令；
31、所述主控器用于执行存储器中存储的程序指令，执行上述任一项所述的方法。
32、本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
33、可以理解的是，本专利技术示出一种体波槽波的波场拟合方法及设备，该方法能够利用建立的联合目标函数进行反演，基于体波波场和槽波频散信息，得到体波波场剩余残差和槽波对应的各点走时残差，从而构建大型稀疏矩阵，共同联合反演，参与迭代计算，求取速度模型参数变化量。可以理解的是，由于本方法结合了体波的波场性质和槽波的频散性质，减弱了不同波场不同频率成分带来的非线性，可以达到全波场信息的完全匹配，提高煤岩分界面的清晰刻画。
34、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，并不能限制本专利技术。
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1.一种体波槽波的波场拟合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设检波器点求取槽波模拟波场的走时，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述槽波模拟波场的走时和所述槽波数据，得到槽波走时剩余差值目标函数，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述纵波波形剩余差值目标函数、所述横波波形剩余差值目标函数和所述槽波走时剩余差值目标函数，得到联合目标函数包括：
5.根据权利要求4所示的方法，其特征在于，所述根据所述联合目标函数、预设纵波速度和预设横波速度计算得出新纵波速度和新横波速度，包括：
6.一种体波槽波的波场拟合设备，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种体波槽波的波场拟合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设检波器点求取槽波模拟波场的走时，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述槽波模拟波场的走时和所述槽波数据，得到槽波走时剩余差值目标函数，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：麻银斗，张慧峰，徐裴，李志勇，孙瑞雪，高建，白彦飞，
申请(专利权)人：陕西小保当矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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