本文關(guān)鍵詞：金屬礦彈性波全波形反演與微震逆時(shí)成像研究

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【摘要】：金屬礦等復(fù)雜勘探環(huán)境下不連續(xù)的弱反射和散射特征使得縱波地震勘探難以獲得高分辨率的金屬礦地震成像剖面,多波多分量地震勘探技術(shù)充分利用地震全波場(chǎng)信息,可以有效避免這種缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高精度金屬礦勘探。本文面向多波多分量金屬礦地震勘探,研究了各向同性、各向異性介質(zhì)中的彈性波正演模擬與照明分析,各向同性介質(zhì)中時(shí)間域彈性波全波形反演,以及各向異性介質(zhì)中的微震逆時(shí)定位成像等三個(gè)方面的內(nèi)容。各向同性和各向異性等多種介質(zhì)中的彈性波正演模擬方法是高精度金屬礦勘探數(shù)據(jù)處理、反演與成像的基礎(chǔ)。本文研究了實(shí)現(xiàn)彈性波正演模擬的交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分法,CPML邊界條件以及用于提高計(jì)算效率的基于MPI域分解的并行策略。彈性波波動(dòng)方程照明分析描述了地震波在彈性介質(zhì)中的能量分配特點(diǎn),可以用于優(yōu)化觀測(cè)系統(tǒng)與成像剖面,提高勘探精度�；诘卣鹫彰�,本文提出了針對(duì)特定勘探目標(biāo)體的觀測(cè)系統(tǒng)可視性分析方法。對(duì)于一個(gè)給定的地震采集系統(tǒng),只有在一定范圍內(nèi)激發(fā)并接收到的地震信號(hào)能夠?qū)碧侥繕?biāo)體的反演和成像起到主要作用,采用統(tǒng)計(jì)分析方法獲得單個(gè)炮檢對(duì)對(duì)勘探目標(biāo)體整體的照明強(qiáng)度,并將其定義為該炮檢對(duì)的可視性強(qiáng)度,通過(guò)可視性分析優(yōu)化觀測(cè)系統(tǒng),可以在不提高勘探成本的情況下提高對(duì)目的層的勘探精度。彈性波全波形反演充分利用疊前地震記錄的多分量全波場(chǎng)信息,能夠?yàn)闃?gòu)造復(fù)雜的金屬礦勘探重構(gòu)高精度的多參數(shù)模型。本文研究了時(shí)間域各向同性介質(zhì)中的彈性波全波形反演方法,反演過(guò)程采用LBFGS優(yōu)化算法更新初始模型以獲得描述彈性介質(zhì)的縱波速度、橫波速度與密度模型。為了充分利用先驗(yàn)?zāi)Ｐ托畔?提高彈性波全波形反演對(duì)深部及復(fù)雜構(gòu)造的反演精度,本文提出了基于自適應(yīng)能量補(bǔ)償與可視性分析的全波形反演方法。首先,相對(duì)于能量較強(qiáng)的淺部反射波,能量較低的深部反射及散射波場(chǎng)在波形反演波場(chǎng)匹配的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算中所占的比重較小,盡管其初始模型中的參數(shù)構(gòu)造與真實(shí)模型相比相差很大。這種非均勻的能量分布能夠降低全波形反演對(duì)深部及復(fù)雜構(gòu)造的反演精度。由于地震照明能夠在整體上描述因各種原因引起的地震波能量不均勻分布的現(xiàn)象,將彈性波場(chǎng)的雙向照明強(qiáng)度作為加權(quán)因子自適應(yīng)優(yōu)化梯度可以在一定程度上均衡波場(chǎng)能量不均勻分布的問(wèn)題。Zoeppritz方程組描述地震波在阻抗界面處的能量分配特點(diǎn),因此通過(guò)透射反射系數(shù)可以控制能量補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)過(guò)程。其次,觀測(cè)系統(tǒng)的可視性描述單個(gè)炮檢對(duì)對(duì)目標(biāo)體的成像貢獻(xiàn),為了在不增加計(jì)算和實(shí)際勘探成本的情況下提高全波形反演對(duì)目的層的反演精度,可以將可視性分析的結(jié)果引入到全波形反演目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算,增加波場(chǎng)匹配過(guò)程中與勘探目標(biāo)體相關(guān)性較高的殘差能量的比例,確保參與反演計(jì)算的地震數(shù)據(jù)的有效性,使全波形反演重點(diǎn)反演目標(biāo)體的參數(shù)構(gòu)造。最后本文研究了各向異性介質(zhì)中的微震逆時(shí)定位成像方法。地下巖石通常都是各向異性的,因此在微震逆時(shí)定位算法中引入介質(zhì)的各向異性特征能夠降低震源定位的不確定性。干涉成像條件可以壓制噪聲干擾,突出震源位置。為了克服常規(guī)逆時(shí)定位算法中波場(chǎng)逆時(shí)延拓的頻散誤差,本文提出了一種逆時(shí)照明定位方法,在波場(chǎng)逆時(shí)延拓的過(guò)程中計(jì)算逆時(shí)延拓的波場(chǎng)能量,根據(jù)最大照明強(qiáng)度一定位于震源點(diǎn)這一特點(diǎn)確定未知的震源位置。模型測(cè)試證實(shí)該方法可以在包含各向異性的復(fù)雜介質(zhì)中以近乎零的誤差精度同時(shí)定位多個(gè)震源。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P631.4

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳勇;李揚(yáng);陳小宏;;地震波形反演綜述[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

2 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(bào);2013年01期

3 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(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證[J];石油物探;2013年04期

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

5 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(shì)[J];石油物探;2014年01期

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

7 肖盈;薛明星;賀振華;黃德濟(jì);;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

8 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(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

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

10 楊午陽(yáng);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(jìn)展;2013年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳永芮;李振春;張凱;;一種改進(jìn)的正則化——測(cè)井約束全波形反演方法[A];中國(guó)地球物理2013——第十九專(zhuān)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(guó)地球物理2010——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十六屆年會(huì)、中國(guó)地震學(xué)會(huì)第十三次學(xué)術(shù)大會(huì)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(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十七屆年會(huì)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(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)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(guó)地球物理2013——第二十二專(zhuān)題論文集[C];2013年

6 丁繼才;常旭;劉伊克;汪長(zhǎng)永;;反射地震數(shù)據(jù)的逐層波形反演[A];中國(guó)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(guó)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(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊2002——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十八屆年會(huì)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(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

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

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

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

2 何清龍;基于有限差分—對(duì)比源方法的波動(dòng)方程全波形反演研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 岳蕾;電磁波在煤層中的傳播規(guī)律與全波形概率反演方法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

4 張海如;探地雷達(dá)信號(hào)后處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

5 楊賀龍;基于波場(chǎng)優(yōu)化匹配的高精度全波形反演方法研究[D];吉林大學(xué);2016年

6 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

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

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

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

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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

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

3 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

4 魯曉滿;基于逐減隨機(jī)震源采樣法及改進(jìn)MLQN算法的頻率域全波形反演方法研究[D];吉林大學(xué);2016年

5 孫慧秋;全波形反演地層品質(zhì)因子方法研究[D];吉林大學(xué);2016年

6 付振武;地震勘探全波形反演的近似Newton型方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 周鐵軍;近地表速度模型地震全波形反演技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2016年

8 李志曄;基于地表參數(shù)擴(kuò)展模型的波形反演方法研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2015年

9 尹力;低頻缺失下全波形反演應(yīng)用研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2015年

10 劉宇皓;基于不同目標(biāo)函數(shù)的波形反演研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

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