【摘要】：地震勘探是石油勘探過程中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。地震數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確表示與分析是地質(zhì)巖層分類與油氣儲(chǔ)量預(yù)測的重要基礎(chǔ)。在實(shí)際勘探中,由于受到環(huán)境、設(shè)備或人為等因素的影響,導(dǎo)致存在大量的數(shù)據(jù)缺失與不完整性,嚴(yán)重影響了后續(xù)的數(shù)據(jù)解釋工作。此外,隨著石油勘探領(lǐng)域的發(fā)展,對(duì)地震重建數(shù)據(jù)的精度要求越來越高。根據(jù)Nyqusit采樣定理的限制,高精度的重建數(shù)據(jù)往往意味著采樣頻率的提高,這也意味著勘探成本的提升。將不規(guī)則不完整的地震數(shù)據(jù)更精確的重建出來,或使用更低的采樣頻率重建出滿足一定精度要求的地震數(shù)據(jù)是非常有意義的,同時(shí)也是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。為了更好的解決地震重建問題,本文主要基于壓縮感知理論,從地震數(shù)據(jù)的稀疏表示、增加了時(shí)空連續(xù)性約束的壓縮感知算法和基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)的壓縮感知算法這三個(gè)方面入手,研究了地震數(shù)據(jù)重建方法。具體工作如下:(1)地震數(shù)據(jù)具有多尺度、多方向和局部變化明顯的特征,使用傳統(tǒng)單一的稀疏變換方法無法對(duì)地震數(shù)據(jù)很好地進(jìn)行稀疏表示,這也將會(huì)導(dǎo)致重建效果的不理想。本文提出使用K-SVD字典學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練得到超完備字典,并將其用作地震數(shù)據(jù)重建過程中的稀疏變換基,可以對(duì)地震數(shù)據(jù)更好的進(jìn)行稀疏表示。通過實(shí)驗(yàn)證明,這種方法相比于其他稀疏變換方法可以更好地重建地震數(shù)據(jù)。(2)傳統(tǒng)的壓縮感知理論都是針對(duì)單幀數(shù)據(jù)展開討論的,但地震數(shù)據(jù)具有時(shí)空連續(xù)性,使用傳統(tǒng)的壓縮感知方法對(duì)地震數(shù)據(jù)重建只滿足了單幀數(shù)據(jù)重建的合理性,難以保持相鄰幀之間的連續(xù)性特征。本文對(duì)傳統(tǒng)的壓縮感知方法進(jìn)行改進(jìn),引入了時(shí)空連續(xù)性約束,提高了重建的精度。此外還對(duì)稀疏自適應(yīng)匹配追蹤(SAMP)進(jìn)行了改進(jìn),增加了初始稀疏度估計(jì)和變步長的策略,在保證重建準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上極大的提高了運(yùn)算速度。最后在真實(shí)的地震數(shù)據(jù)和電成像數(shù)據(jù)上驗(yàn)證了該算法的有效性。(3)提出了一種將生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)與壓縮感知模型相結(jié)合的方法,規(guī)避了對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行稀疏表示這一步驟。為了提高重建效果和訓(xùn)練穩(wěn)定性,本文使用DCGAN框架,并使用Wasserstein Distance作為訓(xùn)練過程中的評(píng)判指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法可以在更低采樣率的情況下重建出滿足一定精度要求的地震數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P631.44
【圖文】：

地震勘探方法不僅僅應(yīng)用在油氣開發(fā)領(lǐng)域，在民用工程建設(shè)和尋找地下水資逡逑料等也發(fā)揮著重要的作用。例如，在建造公路、高樓、海港以及堤壩等大型建筑逡逑物時(shí)，利用地震勘探手段可以探測建筑物下面是否有溶洞或松軟地質(zhì)體、測量基逡逑巖深度、探測核電站周圍是否存在斷層等，以免形成潛在的危險(xiǎn)。逡逑２．邋１．２地震勘探環(huán)節(jié)逡逑雖然地震勘探的基本原理比較簡單，但是實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用卻并不容易。例如在逡逑黃土覆蓋或沙漠地區(qū)利用較強(qiáng)的人工震源很不容易，除了激發(fā)震源后在各地層分逡逑界面反射回來的地震波以外，還會(huì)產(chǎn)生其他各種各樣的波。它們不但會(huì)干擾反射逡逑波的接收，有時(shí)候還會(huì)以假亂真。為了克服這些困難，形成了一套生產(chǎn)施工的組逡逑織和方法。逡逑地震勘探基本上可以分為以下三個(gè)環(huán)節(jié)：逡逑（１）野外資料采集逡逑此階段主要是在勘探目標(biāo)區(qū)域布置檢測器和測線，然后采用某種方法人工激逡逑

邐１２３４５６７８９邐１０水平方向逡逑圖２－１地震勘探原理示意圖逡逑地震勘探方法不僅僅應(yīng)用在油氣開發(fā)領(lǐng)域，在民用工程建設(shè)和尋找地下水資逡逑料等也發(fā)揮著重要的作用。例如，在建造公路、高樓、海港以及堤壩等大型建筑逡逑物時(shí)，利用地震勘探手段可以探測建筑物下面是否有溶洞或松軟地質(zhì)體、測量基逡逑巖深度、探測核電站周圍是否存在斷層等，以免形成潛在的危險(xiǎn)。逡逑２．邋１．２地震勘探環(huán)節(jié)逡逑雖然地震勘探的基本原理比較簡單，但是實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用卻并不容易。例如在逡逑黃土覆蓋或沙漠地區(qū)利用較強(qiáng)的人工震源很不容易，除了激發(fā)震源后在各地層分逡逑界面反射回來的地震波以外，還會(huì)產(chǎn)生其他各種各樣的波。它們不但會(huì)干擾反射逡逑波的接收

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本文編號(hào)：2715597