一种基于Q值扫描和光谱匹配的鲁棒区间Q值反演方法

《Journal of Geophysics and Engineering》：A Robust Interval-Q Inversion Method Based on Q-scanning and Spectral Matching

　　

摘要

用于从叠后地震数据中估算品质因子（Q）的频谱比（SR）方法通常存在数值不稳定性，且对噪声非常敏感。我们提出了一种基于 Q 扫描和频谱匹配的稳健区间 Q 反演方法。该方法包括三个关键步骤。首先，应用平稳反卷积来白化地震频谱并减少源子波的影响。其次，不再使用频率域中极不稳定的频谱比，而是通过将正演模拟频谱（在预定义的 Q 扫描范围内）与白化后的频域数据进行匹配来估算平均 Q 模型。第三，将区间 Q 估算表述为一个反问题。通过将时变平滑正则化纳入目标函数来解决该问题。并且施加基于投影的硬约束，以保持 Q 值在允许范围内。所提出框架的关键特征在于集成了基于 Q 扫描的频谱匹配（这避免了与频谱除法相关的数值不稳定性）与稳健的、物理约束的反演（用于稳定从平均 Q 到区间 Q 的转换）。合成数据和野外数据测试表明，与传统的基于 SR 的工作流程相比，该方法对噪声的敏感性更低，并能产生更连续且伪影更少的区间 Q 场。这些结果表明了其在衰减表征、逆 Q 滤波和储层解释方面的潜力。