全波形反演(Full waveform inversion FWI)是一種高度非線性的逆問題,很難得到全局最優(yōu)解。全局最優(yōu)化方法受限于巨大的計(jì)算量,在目前計(jì)算機(jī)環(huán)境下難以得到廣泛地應(yīng)用。當(dāng)前常用的全波形反演方法大多基于一階Born近似作局部線性化,進(jìn)行線性迭代求解。但是因?yàn)椴▓?chǎng)與模型介質(zhì)參數(shù)(如速度)之間的強(qiáng)非線性,基于一階Born近似的局部線性化方法在舍棄高階Born項(xiàng)之后導(dǎo)致全波形反演對(duì)初始模型,低頻數(shù)據(jù)具有很高的依賴性。而在實(shí)際生產(chǎn)中精確的初始模型,地震數(shù)據(jù)的低頻信息都是很難獲得的,這也造成了全波形反演陷入局部最優(yōu)解,跳周等各種問題層出不窮。本論文主要采用“波場(chǎng)替換”的思想來解決這個(gè)問題,即利用線性變換,非線性變換,將常規(guī)波場(chǎng)變換成其他形式的,與模型參數(shù)之間的非線性關(guān)系較弱的替代波場(chǎng),從而降低因?yàn)椴捎靡浑ABorn近似而帶來的諸多問題。具體的實(shí)現(xiàn)方法主要有:1:N階時(shí)間積分波場(chǎng)反演法。本文首先定義一個(gè)數(shù)值運(yùn)算符“N階時(shí)間積分”,對(duì)常規(guī)波形波場(chǎng)做N階時(shí)間積分,獲得N階時(shí)間積分波場(chǎng),并推導(dǎo)出N階時(shí)間積分散射波場(chǎng)的傳播方程。使用伴隨狀態(tài)方法,本文獲得了基于N階積分波場(chǎng)的全波形反演方法。在...

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
Abstract
緒論
    1.1 選題的目的與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀與存在問題
        1.2.1 研究現(xiàn)狀
        1.2.2 存在的問題
    1.3 研究?jī)?nèi)容與研究思路
    1.4 完成的主要工作量
    1.5 創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)
2 基于線性變換波場(chǎng)的全波形反演
    2.1 基于N-階積分波場(chǎng)的全波形反演
        2.1.1 N階時(shí)間積分散射波傳播方程
        2.1.2 基于N-階時(shí)間積分波場(chǎng)的全波形反演
    2.2 基于時(shí)間阻尼衰減波場(chǎng)的全波形反演
    2.3 N-階時(shí)間積分與時(shí)間阻尼的組合全波形反演
    2.4 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 2-D SEG/EAGE逆掩模型
        2.4.2 2-D SEG/EAGE鹽丘模型
        2.4.3 IntTD的抗噪性實(shí)驗(yàn)與分析
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
3 基于非線性變換波場(chǎng)的全波形反演
    3.1 傳統(tǒng)包絡(luò)反演的簡(jiǎn)要回顧
    3.2 基于包絡(luò)Frechet導(dǎo)數(shù)的多尺度包絡(luò)反演
    3.3 多目標(biāo)函數(shù)反演方法:多尺度包絡(luò)反演和常規(guī)全波形反演的結(jié)合
    3.4 多目標(biāo)函數(shù)反演方法與多偏移距反演策略的結(jié)合
    3.5 抗噪能力分析
    3.6 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        3.6.1 MSEI-JMF在2-D SEG/EAGE鹽丘模型上的數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        3.6.2 MSEI-JMF+MO在2-D SEG/EAGE鹽丘模型上的數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        3.6.3 地震數(shù)據(jù)含噪情況下數(shù)值實(shí)驗(yàn)
    3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
4 基于反射波反演的多尺度包絡(luò)反演
    4.1 反射波全波形反演
    4.2 基于反射波反演的多尺度包絡(luò)反演
    4.3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 鹽層模型
        4.3.2 SEG/EAGE鹽丘模型
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
5 多尺度帶極性包絡(luò)反演
    5.1 帶極性解調(diào)方法
    5.2 多尺度帶極性包絡(luò)反演
    5.3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 鹽層模型
        5.3.2 2-D SEG/EAGE鹽丘模型
        5.3.3 Marmousi模型
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
6 結(jié)語(yǔ)
    6.1 本文認(rèn)識(shí)和結(jié)論
    6.2 存在問題與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3846427