全波形反演(Full Waveform Inversion,簡稱FWI)具有高精度、高分辨率的特點(diǎn),其結(jié)果可以為巖性判斷、油氣藏識別等勘探問題提供重要支撐。本文給出了一種新的二維時(shí)間域聲波方程的全波形反演方法。我們從正演模擬方法、迭代方向和搜索步長這三個(gè)方面對全波形反演方法進(jìn)行了研究:(1)使用 ONADM(Optimal Nearly Analytic Discrete Method)方法對層狀模型和Marmousi模型進(jìn)行正演模擬,從模擬結(jié)果的地表地震記錄可知:兩個(gè)模型的直達(dá)波和反射波明顯、整個(gè)地震記錄清晰且無可見數(shù)值頻散出現(xiàn),可見ONADM方法可以用于全波形反演中;(2)選擇CG-DESCENT方法作為迭代方向的選取方法;(3)選擇改進(jìn)后退法作為步長搜索方法。在此基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的全波形反演方法一CDIB(CG-DESCENT method and improved back-off method)全波形反演方法。使用CDIB全波形反演方法分別對層狀模型和Marmousi模型進(jìn)行反演試算。從層狀模型的反演結(jié)果可知:在滿足收斂條件的前提下,CDIB全波形反演方法迭代了 50次即可得到較好的反演結(jié)果。在對Marmousi模型反演過程中,我們同時(shí)使用L-BFGS算法聯(lián)合Wolfe-Powell非精確一維搜索方法(簡稱LBWP全波形反演方法)反演。通過兩種方法的反演結(jié)果作對比,我們發(fā)現(xiàn):(1)在滿足收斂條件的前提下,CDIB全波形反演方法迭代了 68次,而LBWP全波形反演方法迭代了 96次,且LBWP全波形反演方法所需計(jì)算時(shí)間是CDIB全波形反演方法的4.61倍,故可知CDIB全波形反演方法具有收斂速度快、計(jì)算時(shí)間少、計(jì)算效率高的優(yōu)點(diǎn);(2)CDIB全波形反演方法淺層反演較好,而LBWP全波形反演方法深部反演較好。數(shù)值實(shí)驗(yàn)說明了本文提出的CDIB全波形反演方法具有一定的有效性。
【學(xué)位單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O241.8
【部分圖文】：

圖２－２層狀模型１．Ｉｓ的地表地震記錄圖??注：圖屮橫十標(biāo)為水平位置，中．位為ｋｍ：縱肀標(biāo)為傳播時(shí)間，ｉ＇ｆｉ．位為Ｓ

圖２－４?Ｍａｒｍｏｕｓｉ模型５ｓ的地表地震記錄??注：圖屮橫坐標(biāo)為水平位置，單位為ｋｎｖ，縱唯標(biāo)為傳播時(shí)間，單位為ｓ

圖３－２最速下降法和共軛梯度法對比圖??注：圖中（ｆｌ）最速下降法迭代過程變量變化示意圖，呈“鋸齒形＼?共軛梯度法迭代過程變量變化示意??圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2872771