全波形反演方法是一種有效的物性參數(shù)反演方法,但是目前的反演參數(shù)主要以速度參數(shù)為主,如果可以將幾個(gè)參數(shù)同時(shí)進(jìn)行反演,就能對地下構(gòu)造和油氣儲(chǔ)層有更好的了解。然而多參數(shù)全波形反演的難點(diǎn)主要是不同類別參數(shù)對地震數(shù)據(jù)的振幅和相位有不同的影響,且不同類別參數(shù)間的相互耦合作用也會(huì)使多參數(shù)全波形反演的非線性程度顯著增加�？紤]到多維復(fù)雜方程的多參數(shù)反演難度較大,本文選擇了粘滯性聲波方程來做雙參數(shù)反演研究,論文主要從以下幾點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了研究:(1)在頻率域做全波形反演的優(yōu)勢之一是可以很方便的引入描述波吸收衰減的品質(zhì)因子Q,本文選擇地震波在介質(zhì)中傳播時(shí)有粘滯性吸收作用的粘滯性聲波方程來進(jìn)行頻率域雙參數(shù)全波形反演研究,可以同時(shí)反演速度參數(shù)和Q參數(shù)。(2)正演模擬中,本文首先采用最優(yōu)化9點(diǎn)差分格式對頻率域粘滯性聲波方程進(jìn)行了離散化處理,得到了一個(gè)稀疏矩陣方程組,在邊界吸收條件方面采用最佳匹配層(perfectly matched layer,PML)吸收邊界條件,最后采用最小二乘QR(least squares QR,LSQR)迭代法求解正演模擬方程。(3)基于正演模擬的原理,本文采用預(yù)處理梯度法進(jìn)行了頻率域單參數(shù)和雙參數(shù)的波形反演研究,并對兩個(gè)參數(shù)的敏感性進(jìn)行了分析,最后采用分步反演策略來削弱速度參數(shù)和Q參數(shù)之間的耦合作用。數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了正演模擬的正確性及最佳匹配層的吸收邊界效果,單參數(shù)反演結(jié)果良好,雙參數(shù)同時(shí)反演時(shí)速度參數(shù)的反演結(jié)果很好,Q參數(shù)的反演結(jié)果有待改善。分步反演策略能改善雙參數(shù)反演結(jié)果,但是參數(shù)反演的順序依賴于參數(shù)的敏感性。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P631.4
【部分圖文】：

所以直達(dá)波傳到第一個(gè)檢波器的時(shí)間為 t 200 2000=100ms，從圖4-2 中可以看出，直達(dá)波與時(shí)間軸的交點(diǎn)正好在 100ms 處，由此可見正演結(jié)果是正確的。圖 4-3 給出了模型為圖 4-1 時(shí)在 50ms 和 100ms 時(shí)刻的波場快照，水平方向和垂直方向都表示道數(shù)。x(×5m)t(s)x(×5m)t(s)(a)無衰減共炮點(diǎn)道集記錄 (b)Q=50 時(shí)共炮點(diǎn)道集記錄圖 4-2 共炮點(diǎn)道集記錄(a)無衰減(b)Q=50Fig. 4-2 set record with common shot(a)no attenuation(b)Q=50(a) 無衰減 50ms 波場快照 (c)Q=50 時(shí) 50ms 波場快照(b) 無衰減 100ms 波場快照 (d)Q=50 時(shí) 100ms 波場快照圖 4-3 波場快照(a)無衰減 50ms(b)無衰減 100ms(c) Q=50 時(shí) 50ms(d)Q=50 時(shí) 100msFig.4-3wave field snapshot(a)no attenuation 50ms(b)no

x(×5m)記錄 (b)Q=50 時(shí)共炮點(diǎn)道集記錄圖 4-2 共炮點(diǎn)道集記錄(a)無衰減(b)Q=50et record with common shot(a)no attenuation(b)Q=50快照 (c)Q=50 時(shí) 50ms 波場快照x(×5m)z(×5m)

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文證了 PML 吸收邊界條件的正確性。圖 4-5 給出了沒有采用 PML 吸收邊界層和采用 PML 吸收邊界層在 200ms 時(shí)刻場快照，從圖 4-5(a)中可以觀察到反射紋理，這是由邊界造成的，而在采用了 PML邊界層后，邊界反射被完全吸收掉，從而證明了 PML 吸收邊界效果良好。4.1.3 各種模型的正演模擬結(jié)果（1）夾層模型的正演模擬結(jié)果下面給出測試模型為夾層模型時(shí)的正演結(jié)果，理論模型為圖 4-6 所示，圖 4-6(a度模型，圖 4-6(b)為 Q 模型，所有模型均在同一尺度下繪制，波場空間被劃分成了 201個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，空間間隔為 5m，速度模型中背景速度值為 1500m/s，Q 模型中背景值為 1在深度 170m-250m，水平位置 100m-900m 之間有一個(gè)夾層，夾層速度值為 2500m/層 Q 值為 800，震源坐標(biāo)為（100m,500m）。震源子波的主頻為 30HZ，PML 厚度為網(wǎng)格層，時(shí)間采樣間隔為 1ms，道集記錄長度為 770ms。
【參考文獻(xiàn)】

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