非光滑約束的高精度全波形反演方法研究
發(fā)布時間:2023-02-21 18:27
地震速度建模一直以來都是地震資料處理解釋中的關(guān)鍵步驟,速度模型描述了地震波在地下介質(zhì)中傳播時的速度變化情況,直接影響偏移成像的質(zhì)量,是地震數(shù)據(jù)解釋和地質(zhì)解釋中最基礎(chǔ)、最重要的參數(shù)之一。近年來,隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及地球物理勘探技術(shù)的日益成熟,油氣勘探的目標(biāo)已經(jīng)由陸地和淺水海域逐漸轉(zhuǎn)向海洋深水區(qū),深水區(qū)含有豐富的油氣資源,而這些地區(qū)目標(biāo)層一般比較深且地質(zhì)條件復(fù)雜,這也給油氣勘探帶來了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的速度建模方法,例如疊加速度分析、射線層析成像和偏移速度分析等,在精度和分辨率上往往不能提供高質(zhì)量的速度模型,無法滿足這些復(fù)雜地區(qū)的地球物理與地質(zhì)解釋的需求,全波形反演作為近年來興起的速度建模技術(shù),是一種高精度、高分辨率的地下介質(zhì)速度反演方法,它利用了地震資料中的振幅和相位信息,通過最小化模擬數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間的誤差來不斷更新地下介質(zhì)的速度,最終為疊前深度偏移提供高精度的速度模型。盡管全波形反演技術(shù)理論上的優(yōu)越性明顯,但由于該技術(shù)本身的局限性,在實際應(yīng)用中仍然存在很多問題,例如非線性較強(qiáng)、有效反演深度淺、計算效率低、占內(nèi)存較大、對初始模型和低頻信息依賴性強(qiáng)等,本文對頻率域全波形反演技術(shù)在海洋...
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 全波形反演理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 全波形反演實際應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 論文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.3.1 論文結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容
1.3.2 主要創(chuàng)新點
第2章 頻率域全波形反演基本原理
2.1 頻率域聲波正演模擬
2.1.1 頻率域聲波方程
2.1.2 頻率域聲波方程正演的差分格式
2.2 目標(biāo)函數(shù)
2.3 反演問題求解
2.3.1 局部優(yōu)化算法
2.3.2 步長計算
2.4 頻率選擇策略
2.5 全波形反演的效率問題
2.5.1 基于MPI的并行策略
2.5.2 震源編碼技術(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于全變差約束和深度權(quán)重法聯(lián)合的全波形反演
3.1 深度權(quán)重法
3.2 全變差約束
3.3 全變差約束問題的求解
3.3.1 原-對偶混合梯度法
3.3.2 改進(jìn)的原-對偶混合梯度法
3.4 模型試算
3.4.1 BP模型
3.4.2 MarmousiⅡ模型
3.4.3 含噪數(shù)據(jù)試算
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Hinge損失函數(shù)的垂向全變差約束全波形反演
4.1 基本原理
4.2 初始模型對全變差約束反演結(jié)果的影響
4.3 垂向全變差約束全波形反演方法模型試算
4.3.1 無噪數(shù)據(jù)
4.3.2 含燥數(shù)據(jù)
4.3.3 缺低頻數(shù)據(jù)
4.4 本章小結(jié)
第5章 三維全波形反演
5.1 時間域三維有限差分正演
5.1.1 時間域三維有限差分格式
5.1.2 模型試算
5.2 混合域全波形反演
5.2.1 基于伴隨狀態(tài)法的梯度計算
5.2.2 混合域三維全波形反演
5.3 模型試算
5.3.1 混合域三維全波形反演
5.3.2 頻率域三維全波形反演
5.4 本章小結(jié)
第6章 海洋實際數(shù)據(jù)速度建模
6.1 實際數(shù)據(jù)建模流程
6.1.1 預(yù)處理
6.1.2 震源子波估計
6.1.3 建立初始模型
6.1.4 確定反演參數(shù)
6.1.5 全波形反演速度建模
6.1.6 偏移和疊加
6.2 拖纜地震資料應(yīng)用
6.3 “犁式”纜地震資料應(yīng)用
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號:3747789
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 全波形反演理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 全波形反演實際應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 論文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.3.1 論文結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容
1.3.2 主要創(chuàng)新點
第2章 頻率域全波形反演基本原理
2.1 頻率域聲波正演模擬
2.1.1 頻率域聲波方程
2.1.2 頻率域聲波方程正演的差分格式
2.2 目標(biāo)函數(shù)
2.3 反演問題求解
2.3.1 局部優(yōu)化算法
2.3.2 步長計算
2.4 頻率選擇策略
2.5 全波形反演的效率問題
2.5.1 基于MPI的并行策略
2.5.2 震源編碼技術(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于全變差約束和深度權(quán)重法聯(lián)合的全波形反演
3.1 深度權(quán)重法
3.2 全變差約束
3.3 全變差約束問題的求解
3.3.1 原-對偶混合梯度法
3.3.2 改進(jìn)的原-對偶混合梯度法
3.4 模型試算
3.4.1 BP模型
3.4.2 MarmousiⅡ模型
3.4.3 含噪數(shù)據(jù)試算
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Hinge損失函數(shù)的垂向全變差約束全波形反演
4.1 基本原理
4.2 初始模型對全變差約束反演結(jié)果的影響
4.3 垂向全變差約束全波形反演方法模型試算
4.3.1 無噪數(shù)據(jù)
4.3.2 含燥數(shù)據(jù)
4.3.3 缺低頻數(shù)據(jù)
4.4 本章小結(jié)
第5章 三維全波形反演
5.1 時間域三維有限差分正演
5.1.1 時間域三維有限差分格式
5.1.2 模型試算
5.2 混合域全波形反演
5.2.1 基于伴隨狀態(tài)法的梯度計算
5.2.2 混合域三維全波形反演
5.3 模型試算
5.3.1 混合域三維全波形反演
5.3.2 頻率域三維全波形反演
5.4 本章小結(jié)
第6章 海洋實際數(shù)據(jù)速度建模
6.1 實際數(shù)據(jù)建模流程
6.1.1 預(yù)處理
6.1.2 震源子波估計
6.1.3 建立初始模型
6.1.4 確定反演參數(shù)
6.1.5 全波形反演速度建模
6.1.6 偏移和疊加
6.2 拖纜地震資料應(yīng)用
6.3 “犁式”纜地震資料應(yīng)用
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號:3747789
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