本文關(guān)鍵詞：基于雙參數(shù)正則化的頻率域解纏相位全波形反演研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造下的油氣資源勘探對成像的分辨率要求很高,該地震數(shù)據(jù)的常規(guī)處理技術(shù)應(yīng)基于高分辨率的地震偏移,而速度模型的分辨率對于偏移成像的分辨率又起到關(guān)鍵作用。本文研究速度模型的全波形反演技術(shù),相比于走時成像方法,全波形反演彌補了高頻率信息缺失的不足,而相比于速度分析,又更加細致地刻畫地下復(fù)雜構(gòu)造的特征及油氣儲藏狀況。全波形反演依托于最小二乘偏移原理,運用震源波場相關(guān)反傳波場的伴隨技術(shù),更新模型參數(shù),以求與實際構(gòu)造的最佳匹配。本文主要致力于目標(biāo)函數(shù)的改進工作和優(yōu)化算法的研究。首先,針對目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建提出兩方面改進:一是加入雙參數(shù)正則化項,提高構(gòu)造輪廓清晰度;二是加入解纏相位提高反演分辨率。其次,本文還對比研究了兩種優(yōu)化算法,嘗試提高大型全波形反演速度和收斂性。全波形反演的目標(biāo)函數(shù)表示實際數(shù)據(jù)獲取模型參數(shù)更新量的關(guān)系式,它也反映了全波形反演方法的根本意義所在,即充分利用波形的全部信息---波場的相位和振幅---反演地質(zhì)構(gòu)造體。因此,構(gòu)建合理的函數(shù)關(guān)系對于提取數(shù)據(jù)信息,并如實反演出這些信息是十分必要的。波形反演成像的低頻信息缺失導(dǎo)致地下構(gòu)造的底部成像不清晰,本文提出雙參數(shù)正則化方法,提高構(gòu)造輪廓清晰度,而雙參數(shù)的存在則有益于協(xié)調(diào)成像的光滑度和尖銳度,最終增強其清晰度;頻率域相位包裹現(xiàn)象導(dǎo)致波形反演時的局部極值匹配,即周期跳躍而不能在真實位置處擬合,本文提出用相位解纏方法構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),利用瞬間走時推導(dǎo)出頻率域相位,在此過程中,由于相位最終是由振幅表示,因此,相位信息與振幅信息均參與形反演,不至于有信息缺失的問題。本文數(shù)值模擬所改進的函數(shù),在Marmousi模型中實現(xiàn)了雙正則化的相位解纏全波形反演,實驗結(jié)果表明構(gòu)造邊界的清晰度改善,周跳現(xiàn)象有所緩解,可以表明此方法有助提高分辨率。優(yōu)化算法是反演的重要工具。選擇不同的算法決定了反演的收斂性和計算速度。本文研究Powell算法、L-BFGS算法,對比了無約束條件下的Powell算法和加約束之后的Powell算法的反演結(jié)果,分析此算法的精度,并與較傳統(tǒng)的LBFGS優(yōu)化算法的結(jié)果對照。本文在Marmousi模型上實現(xiàn)兩種優(yōu)化算法,分別得到它們的收斂曲線、速度模型,對比其反演的有效程度。結(jié)果表明,約束條件促進反演收斂,更加之Powell算法無需計算大型Hessian矩陣,其反演速度極快,然而,與LBFGS方法相比,不足之處在于穩(wěn)定性較弱。
【關(guān)鍵詞】：全波形反演 雙參數(shù)正則化 解纏相位 Powell L-BFGS 金屬礦
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4;P618.13
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究目的和意義10-14
• 1.1.1 全波形反演國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 目標(biāo)函數(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.1.3 優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2 論文主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 地震波場模擬15-24
• 2.1 頻率域二維聲波方程正演15-22
• 2.1.1 數(shù)值正演模擬15-18
• 2.1.2 波場邊界處理18-19
• 2.1.3 地震子波19-20
• 2.1.4 數(shù)值模擬20-22
• 2.2 格林函數(shù)點源場22-23
• 2.3 小結(jié)23-24
• 第3章 目標(biāo)函數(shù)24-43
• 3.1 解纏相位24-30
• 3.1.1 相位解纏現(xiàn)象25-26
• 3.1.2 基于解纏相位的目標(biāo)函數(shù)26-27
• 3.1.3 梯度方法27-30
• 3.2 雙參數(shù)正則化30-42
• 3.2.1 雙參數(shù)混合正則化33
• 3.2.2 正則化梯度33-34
• 3.2.3 數(shù)值模擬34-35
• 3.2.4 隨機介質(zhì)模型的全波形反演35-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第4章 多震源編碼梯度算法43-52
• 4.1 多震源同時激發(fā)43
• 4.2 混合噪音43-44
• 4.3 相位編碼技術(shù)44-46
• 4.4 反演頻率選擇46-49
• 4.5 小結(jié)49-52
• 第5章 優(yōu)化算法52-61
• 5.1 L-BFGS牛頓法53-56
• 5.2 POWELL優(yōu)化算法56-60
• 5.3 方法對比60
• 5.4 小結(jié)60-61
• 第6章 結(jié)論與展望61-63
• 參考文獻63-71
• 作者簡介及攻讀期間的科研成果71-72
• 致謝72

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1 王薇;韓波;唐錦萍;;地震波形反演的稀疏約束正則化方法[J];地球物理學(xué)報;2013年01期

2 胡光輝;賈春梅;夏洪瑞;賀劍波;宋林;沈忠秋;;三維聲波全波形反演的實現(xiàn)與驗證[J];石油物探;2013年04期

3 C. Bunks;多尺度地震波形反演[J];石油物探譯叢;1996年05期

4 楊勤勇;胡光輝;王立歆;;全波形反演研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];石油物探;2014年01期

5 丁繼才;常旭;劉伊克;汪長永;;反射地震數(shù)據(jù)的逐層波形反演[J];地球物理學(xué)報;2007年02期

6 肖盈;薛明星;賀振華;黃德濟;;高斯—牛頓法與梯度法波形反演比較研究[J];內(nèi)蒙古石油化工;2008年18期

7 孫曉琳;高建;薛冰;;拉普拉斯域頻變衰減常數(shù)波形反演方法[J];山東科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年01期

8 汪超;趙偉;高靜懷;;一種用于波形反演的改進差分進化算法[J];石油地球物理勘探;2012年02期

9 楊午陽;王西文;雍學(xué)善;陳啟燕;;地震全波形反演方法研究綜述[J];地球物理學(xué)進展;2013年02期

10 劉璐;劉洪;張衡;崔永福;李飛;段文勝;彭更新;;基于修正擬牛頓公式的全波形反演[J];地球物理學(xué)報;2013年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳永芮;李振春;張凱;;一種改進的正則化——測井約束全波形反演方法[A];中國地球物理2013——第十九專題論文集[C];2013年

2 王一博;常旭;劉伊克;;多尺度波形反演方法[A];中國地球物理2010——中國地球物理學(xué)會第二十六屆年會、中國地震學(xué)會第十三次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

3 盧回憶;劉伊克;常旭;;波形反演多尺度方法研究[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

4 孟鴻鷹;劉貴忠;;地震波形反演的小波多尺度分解方法[A];1996年中國地球物理學(xué)會第十二屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1996年

5 盧回憶;劉伊克;常旭;白蘭淑;;彈性介質(zhì)多尺度全波形反演方法研究[A];中國地球物理2013——第二十二專題論文集[C];2013年

6 丁繼才;常旭;劉伊克;汪長永;;反射地震數(shù)據(jù)的逐層波形反演[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2007學(xué)術(shù)論文匯編(第四卷)[C];2008年

7 劉璐;劉洪;張衡;崔永福;李飛;段文勝;彭更新;;基于修正擬牛頓公式的全波形反演[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度（第13屆）學(xué)術(shù)論文匯編——油氣資源研究室[C];2014年

8 吳建平;明躍紅;;區(qū)域地震波形反演及其在川滇地區(qū)的應(yīng)用[A];中國地球物理學(xué)會年刊2002——中國地球物理學(xué)會第十八屆年會論文集[C];2002年

9 何樵登;周輝;;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在地震波形反演中的應(yīng)用[A];1995年中國地球物理學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1995年

10 李志曄;李振春;張凱;;基于共散射點道集的全波形反演[A];中國地球物理2013——第二十二專題論文集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 郭振波;彈性介質(zhì)波形反演方法研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

2 陳宇澍;地震波場正演與集合震源編碼全波形反演算法[D];清華大學(xué);2015年

3 韓淼;深水區(qū)地震全波形反演策略與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2014年

4 秦寧;地震走時層析與波形反演方法研究[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

5 吳俊軍;跨孔雷達全波形層析成像反演方法的研究[D];吉林大學(xué);2012年

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1 張偉;GPU/CPU協(xié)同并行計算全波形反演理論及應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2014年

2 陳永芮;時間域全波形反演方法研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

3 王慶;二維地震時間域多尺度全波形反演[D];中國海洋大學(xué);2015年

4 孫瑞雪;基于雙參數(shù)正則化的頻率域解纏相位全波形反演研究[D];吉林大學(xué);2016年

5 于長澎;地層吸收系數(shù)的全波形反演研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2011年

6 李揚;粘彈性地震波形反演的多尺度全變差正則化方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 陳章;疊前全波形反演方法研究[D];電子科技大學(xué);2012年

8 崔鑓曉;淺海水體一維全波形反演研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

9 鄧武兵;基于混合采集技術(shù)的頻率域全波形反演研究[D];吉林大學(xué);2012年

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  本文關(guān)鍵詞：基于雙參數(shù)正則化的頻率域解纏相位全波形反演研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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