蒙特卡洛法速度谱的自动拾取.pdfVIP

维普资讯 第 21卷 第 3期 大庆石油地质与开发 19．G．0．D．D． 2002年 6月 ·79 · 文章编号：1000—3754 (2002)03-0079-02 蒙特卡洛法速度谱的 自动拾取 张正和 ，吴清岭，张海燕 (大庆油 田有限责任公司 勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712) 摘要：蒙特卡洛速度谱的自动拾取采用一种非线性优化的快速方法，所得叠加速度的精度可以满足常 规地震资料处理中叠加的要求，转换为层速度后可用于叠前深度偏移成象，在给定初始速度模型前提 下建立优化 目标函数。采用蒙特卡洛非线性优化算法，以最大相似度量准则在考虑实际地质条件前提 下给出速度约束条件 ，对初始速度模型加以扰动，自动寻找速度谱 中叠加能量的全局最优解 ，从而获 得合理的速度模型。实际地震资料处理的应用结果表明，自动拾取速度谱比常规的人工速度谱解释工 作的效率大幅度提高。在 SUNUltra60机上，仅需1h即可完成2000km的地震资料的速度谱拾取任 务，而且所获得的速度模型不受人为因素影响，转换所得的层速度模型用于叠前深度偏移后，获得 了 满意的成象效果。 关 键 词：蒙特卡洛；速度谱 ；非线性优化；自动拾取 中图分类号：P631．4 43 文献标识码：A 随着三维地震资料处理工作量的增加，如何提高 的窗口范围内来求取速度谱的最大能量值。设速度谱 地震资料处理过程中大量的速度谱拾取效率已成为影 为二维矩阵D (m，n)，m=1，2，…，M (M 为速 响地震资料处理工作进度的主要原因。虽然人工拾取 度谱矩阵速度值的最大样点数)；n=1，2，…，Ⅳ 速度谱的判别能力强 ，精度也高，但工作效率太低。 (N为速度谱矩阵时间值的最大样点数)，定义的 目 特别是三维地震资料的速度谱拾取，耗时更多。因 标函数为 此，有必要研究一种快速、有效的自动拾取速度谱的 1 二 二 S(v，f)：。 D(m，凡) (2) 新方法。 … ’m 1 1 式中 S (，￡)——速度的能量函数；——速度的 1 基本原理 离散 样 点，1≤ ≤ ； 卜一 时 间 的离 散 样 点， 1≤t≤N。 蒙特卡洛速度谱的自动拾取采用最优化算法来完 蒙特卡洛法优化的目的是寻找 目标函数的全局极 成，实现步骤分为定义 目标函数和确定最优化算法两 大值 。常规的寻找极大值的方法 (如直接取极大值 个部分。对于物理学和统计学的许多问题，蒙特卡洛 法、共轭梯度法等)只能求取局部极大值，不能从 法通常采用的估算公式为 局部极值点自动跳出。而蒙特卡洛法可以从局部极值 = “)d“ (1) 点跳出并寻找到全局最大值 ，能够保证蒙特卡洛法 自 其中，0可以看作对 目标函数． 厂(u)的一种估算， 动拾取的速度就是上述 目标函数的极大值。 因此应首先确立f(“)，以确保估算值的准确性 ，进 1．2 求取初值和约束条件的原则 而为获得最优化的速度模型作准备。 虽然蒙特卡洛法受给定初值的影响不大，但如果 1．1 目标函数的确定方法