【摘要】：地震波阻抗反演作為地震勘探解釋領(lǐng)域里的一項(xiàng)核心技術(shù),在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及油氣藏描述中發(fā)揮著巨大的作用。它綜合了地震和測(cè)井資料,包含了豐富的巖性和物性信息,能較為真實(shí)的反映地下的地質(zhì)構(gòu)造和儲(chǔ)層的巖性特征,極大提高了鉆井的成功率,是勘探開(kāi)發(fā)的重要依據(jù)。隨著勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入,勘探與開(kāi)發(fā)逐漸向復(fù)雜的隱蔽型和深層的非常規(guī)油氣藏方向發(fā)展,于是對(duì)地震反演的精度以及分辨能力要求越來(lái)越高。大部分波阻抗反演方法都基于稀疏反射系數(shù)的假設(shè),在_2l范數(shù)約束極小的情況下直接求解反射系數(shù),通過(guò)遞推反演,最終得到波阻抗反演結(jié)果。稀疏脈沖反演方法作為其中最典型的方法之一,雖然有著對(duì)模型依賴較小,適用于無(wú)井或少井的地區(qū)等優(yōu)點(diǎn)。但是由于_2l范數(shù)約束優(yōu)化問(wèn)題解的欠稀疏性,導(dǎo)致了該方法得到的反射系數(shù)序列濃稠密集,波阻抗結(jié)果縱向分辨率低下,很難識(shí)別較薄的地層邊界。為了得到最優(yōu)稀疏解,Tao等人發(fā)展了基于壓縮傳感理論的_0l范數(shù),_1l范數(shù)最優(yōu)化問(wèn)題。本文在此基礎(chǔ)上分別探討了基于_0l范數(shù)的匹配追蹤方法和基于_1l范數(shù)的基追蹤方法。匹配追蹤方法特別適合信號(hào)的稀疏分解,在地震資料重構(gòu)、去噪等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。而基追蹤方法適合精確求解稀疏解,從而可以應(yīng)用與地震反演當(dāng)中。基追蹤反演是近年來(lái)興起的一種新的反演方法。該方法通過(guò)構(gòu)建過(guò)完備子波庫(kù),搜索解空間得到一組最稀疏的解。常規(guī)基追蹤反演方法僅僅依賴地震數(shù)據(jù),分辨率依然不足,可能導(dǎo)致反演結(jié)果與實(shí)際工區(qū)情況不符。于是本文在常規(guī)基追蹤反演的基礎(chǔ)之上發(fā)展了一種改進(jìn)的基追蹤反演方法和與之相匹配的反演流程。在反演之前,通過(guò)匹配追蹤方法對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu),進(jìn)一步提高資料的信噪比。然后基于標(biāo)定子波構(gòu)建完備子波庫(kù)。最后通過(guò)在基追蹤反演算法中引入地質(zhì)模型約束,構(gòu)建先驗(yàn)?zāi)Ｐ图s束目標(biāo)函數(shù),將其轉(zhuǎn)化為約束最優(yōu)化問(wèn)題,然后利用對(duì)偶對(duì)數(shù)障礙規(guī)劃算法進(jìn)行求解,可以有效解決常規(guī)基追蹤反演結(jié)果分辨率不足的問(wèn)題。二維模型測(cè)試表明,改進(jìn)的基追蹤反演方法比常規(guī)基追蹤反演方法有更高的分辨率,在實(shí)際資料應(yīng)用中也取得了較好效果。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.4
【圖文】：

圖 2-1 正反演關(guān)系示意圖特定的反演問(wèn)題，在較為理想的情況下，使用反演理論可以唯一物理模型解。例如Hergllotz-Wichert 非線性反演理論[50]在地震學(xué)中chert 反演理論采用了理想的走時(shí)地震數(shù)據(jù)，并且對(duì)地層的速度分中的速度是一維變化并且隨著深度增加單調(diào)遞增的，這樣通過(guò)簡(jiǎn)反演出地層中的速度結(jié)構(gòu)�？梢钥吹剑谠摾碚撝杏袃蓷l非常重要據(jù)是理想的、沒(méi)有誤差的，二者是要求速度是一維變化并且雖深惜的是，這兩條假設(shè)在實(shí)際情況下都不可能達(dá)到，一方面數(shù)據(jù)的，另一方面實(shí)際地層中速度變化不一定滿足簡(jiǎn)單的單調(diào)遞增關(guān)系演方案在數(shù)學(xué)上看起來(lái)十分完美精巧，但是由于累計(jì)誤差的存在的應(yīng)用中非常有限。精確的反演方法一般只能運(yùn)用于理想的公式應(yīng)用計(jì)算中很難得到理想結(jié)果。另外，精確的反演方法在算法本重要的一點(diǎn)是，我們要認(rèn)識(shí)到，實(shí)際的地球物理模型往往是連續(xù)

第二章 地球物理反演理論望值滿足一定條件時(shí)認(rèn)為做出了最優(yōu)的決策。貝葉斯決策理論中有三個(gè)基本概念是先驗(yàn)概率分布，似然函數(shù)和后驗(yàn)概率分布。所以在使用貝葉斯理論處理統(tǒng)計(jì)分或者做某種決策的時(shí)候，除了要使用觀測(cè)樣本信息以外，還必須提供一個(gè)先驗(yàn)概，可以是高斯分布、均勻分布、柯西分布等。似然函數(shù)則是一個(gè)關(guān)于模型的函數(shù)映了估計(jì)模型與真實(shí)模型的相似性。后驗(yàn)概率分布是概率論的角度出發(fā)反映了估的分布狀態(tài)。它是在抽樣以后得到的，故稱為后驗(yàn)分布。后驗(yàn)概率分布的本質(zhì)是用抽樣信息的分布結(jié)果對(duì)先驗(yàn)概率分布進(jìn)行修正后的結(jié)果。圖 2-1 描述了貝葉斯流程。

圖 2-2 反射系數(shù)構(gòu)成圖沖反演目標(biāo)函數(shù)一般為：21( ) ( ) ( ) ( )2 2 2T TJ r d Gr d Gr r r Cr 1( ) ( )2Td Gr d Gr為地震數(shù)據(jù)誤差擬合項(xiàng)，d 為實(shí)際地震數(shù)據(jù)，射系數(shù)序列， 為波阻抗值，C 為積分矩陣，2Tr r 為反射系2)r為模型約束項(xiàng)， ， 分別是加權(quán)因子。演目標(biāo)函數(shù)可以得出：只有適當(dāng)調(diào)節(jié)權(quán)重因子才能使得地震記錄權(quán)重因子的選擇暫無(wú)定勢(shì)，一般根據(jù)實(shí)際工區(qū)的具體概況擇優(yōu)選小。往往實(shí)際應(yīng)用時(shí)，會(huì)參考經(jīng)驗(yàn)參數(shù)大小來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

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