本文關(guān)鍵詞：稀疏約束反演在微地震插值與成像中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 稀疏約束 壓縮感知 微地震數(shù)據(jù)插值 層析成像

【摘要】：任何先驗(yàn)信息的應(yīng)用都可以在一定程度上改善最終的反演效果。自壓縮感知理論提出以來(lái),模型稀疏或者在變換域中稀疏的先驗(yàn)條件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地震學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中。本文主要分兩個(gè)部分。一、論文從模型稀疏化的角度,利用樣條插值和曲波變換相結(jié)合的方法,針對(duì)井中微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行道間數(shù)據(jù)加密并成像,并對(duì)常用稀疏基函數(shù)的選擇進(jìn)行了討論。在頁(yè)巖氣開發(fā)過(guò)程中,通常需要水力壓裂的手段來(lái)改造儲(chǔ)層。在儲(chǔ)層改造的同時(shí),需進(jìn)行井下微地震監(jiān)測(cè)來(lái)刻畫在壓裂過(guò)程中儲(chǔ)層改造的情況,除了微地震事件定位以外,也可以通過(guò)微地震事件,或者射孔事件作為震源來(lái)刻畫裂縫區(qū)域。但由于成本等原因限制,在井中布設(shè)的檢波器數(shù)量通常只有幾個(gè)到十幾個(gè)。這樣,偏移孔徑和道間距就成為了一對(duì)矛盾變量。過(guò)大的道間距會(huì)導(dǎo)致空間采樣不夠,致使在對(duì)低速區(qū)進(jìn)行偏移成像時(shí)產(chǎn)生空間假頻。為消除假頻現(xiàn)象,需要對(duì)空間欠采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插。本節(jié)首先對(duì)地震插值的方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了論述總結(jié),并分析說(shuō)明了這些方法存在的一些不足之處。地震插值方法主要分為四類:基于數(shù)學(xué)變換和信號(hào)分析的,基于預(yù)測(cè)濾波的,基于波動(dòng)方程的以及基于秩減小的。這些方法直接應(yīng)用到微地震數(shù)據(jù)插值上,會(huì)出現(xiàn)各種不適應(yīng)的問(wèn)題。目前基于曲波變換(Curvelet Transform)稀疏約束的地震道插值方法(即壓縮感知)已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用。但是對(duì)于井下微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),由于檢波器數(shù)過(guò)少,其在時(shí)間上的采樣點(diǎn)數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于檢波器數(shù),在這種情況下曲波基函數(shù)在一定尺度下所能取到的方向信息是有限的,致使其基函數(shù)各向異性特征不能很好地發(fā)揮,因此插值效果不好。為解決該問(wèn)題,提出結(jié)合樣條插值的基于曲波變換稀疏約束地震道插值方法。對(duì)于井下微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),首先利用樣條插值方法對(duì)每道數(shù)據(jù)的特定震相到達(dá)時(shí)間進(jìn)行插值,在達(dá)到曲波基函數(shù)可以取到的方向后,比如水平方向,此時(shí)曲波基函數(shù)可以更稀疏的表示微地震數(shù)據(jù)體,然后再進(jìn)行基于曲波變換稀疏約束的道間插值,并進(jìn)行方向?yàn)V波,即可以達(dá)到較好的插值效果�；谝粋�(gè)井下微地震監(jiān)測(cè)合成數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)試,與數(shù)據(jù)加密前的地震偏移成像結(jié)果對(duì)比,內(nèi)插之后數(shù)據(jù)偏移成像中的假頻得到了壓制。最后,本節(jié)對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)也進(jìn)行了通過(guò)Kirchhoff偏移成像的定位方法進(jìn)行插值后成像,也可以看到定位效果得到了提高。二、在二維變網(wǎng)格跨孔成像中,從模型稀疏化的角度,分別用小波變換等對(duì)模型稀疏化,采取類似與第一部分的稀疏約束反演方法進(jìn)行層析成像�？梢缘贸龅慕Y(jié)論是與普通二階吉洪諾夫正則化相比,模型稀疏化后,對(duì)于特定形狀異常體效果較好。在地下異常正上方有障礙物的情況時(shí),只能通過(guò)改變觀測(cè)方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)地下異常體的探測(cè)。震源檢波器位置分布直接影響到最終成像結(jié)果的可信度。把震源與檢波器放到井中,與在空間位置的一側(cè)激發(fā)與接收相比,極大的拓展了觀測(cè)范圍,進(jìn)而得到較為可靠的成像結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：稀疏約束 壓縮感知 微地震數(shù)據(jù)插值 層析成像
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 文章研究?jī)?nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)及論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 井中微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)插值并成像15-37
• 2.1 基于數(shù)學(xué)變換稀疏約束插值的基本原理15-20
• 2.2 常用稀疏基函數(shù)插值20-24
• 2.3 結(jié)合Curvelet變換與樣條插值的微地震道插值方法24-30
• 2.3.1 樣條插值原理25-26
• 2.3.2 理論模型分析26-30
• 2.4 插值前后成像效果對(duì)比30-37
• 第3章 基于稀疏約束的跨孔成像37-43
• 3.1 基本原理及問(wèn)題的提出37
• 3.2 走時(shí)的求取和問(wèn)題的建立37-40
• 3.3 層析成像的結(jié)果40-43
• 第4章 結(jié)論與展望43-44
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果44-45
• 參考文獻(xiàn)45-50
• 致謝50-51

【相似文獻(xiàn)】

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