地震反演成像技術(shù)能夠通過采集的地震記錄和測井數(shù)據(jù)得到地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息和巖石屬性信息,是地球物理勘探和儲層預(yù)測的核心技術(shù)。隨著油氣勘探從結(jié)構(gòu)簡單的淺層向結(jié)構(gòu)復雜的深層地質(zhì)構(gòu)造轉(zhuǎn)移,常規(guī)地震反演方法的效率和精度已經(jīng)無法滿足油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)實際的需求,因此,深入開展地震反演方法研究,降低反演多解性,提高反演精度和效率,具有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。為了進一步提高地震反演成像技術(shù)的精度及運算效率,本文首先對傳統(tǒng)地震成像及反演方法進行了分析,結(jié)合統(tǒng)計學貝葉斯理論對傳統(tǒng)反演方法進行改進,通過研究壓縮感知理論,對基于稀疏約束和凸優(yōu)化的地震反演成像理論、方法進行了探索和深入研究。主要工作及創(chuàng)新研究內(nèi)容如下:（1）研究了基于褶積模型的地震反演理論。首先對基于褶積模型的地震反演理論的反演框架進行詳細的介紹,包括非統(tǒng)計學反演框架以及貝葉斯反演框架,然后歸納總結(jié)現(xiàn)有的地震反演框架,指出非統(tǒng)計學反演和貝葉斯反演中仍然存在的問題,為后續(xù)研究提供思路。（2）研究了壓縮感知理論以及基于該理論的地震反演數(shù)學模型。首先對壓縮感知理論進行了詳細的介紹,然后分析了壓縮感知理論和地震反演理論的關(guān)聯(lián)性并引出基于該理論的... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

地震記錄的采集過程

第二章 壓縮感知與地震反演成像基礎(chǔ)理論 號的高頻部分快速衰減。波形逐漸平滑，形成地震子波。進一步，隨著地震子波在地層介質(zhì)中傳播，在穿過不同介質(zhì)之間的交界處時，形成反射波傳回地面，最后由地面上的檢波器記錄下來反射波，得到觀測地震記錄。 根據(jù)對地震勘探的描述，可以知道觀測地震記錄是由不同地層反射的地震子波疊加得到的。Cooke 等人總結(jié)了這種規(guī)律，定義了反射系數(shù)，并證實了地震數(shù)據(jù)是以地震子波為基本單元，在反射系數(shù)上平移拉升得到的[61]。如圖 2-2。

第二章壓縮感知與地震反演成像基礎(chǔ)理論15圖2-3稀疏表示示意圖稀疏測量（Sparsemeasurement，SM）的基本思想是通過構(gòu)造一個與稀疏變換無關(guān)的測量矩陣，將待壓縮信號進行壓縮，得到維度更低的觀測信號。如圖2-4所示，其中Z表示觀測信號，φ表示測量矩陣。可以發(fā)現(xiàn)待壓縮信號的維數(shù)比觀測信號的維數(shù)更大。圖2-4稀疏測量示意圖稀疏重構(gòu)（Sparsereconstruction，SRec）的基本思想是利用稀疏信號的稀疏性，采用最優(yōu)化方法從低維的觀測信號中精確還原高維的原始信號。用公式表示稀疏重構(gòu)的思想如下：21()min+()FJg=XXφXZψX(2-8)其中函數(shù)g表示對稀疏性的正則化約束項，反應(yīng)了稀疏信號的性質(zhì)。根據(jù)上述描述，可以知道壓縮感知的步驟如圖2-5。圖2-5壓縮感知步驟圖首先輸入低維觀測信號，然后根據(jù)稀疏測量得到的測量矩陣建立Frobenius范稀疏測量稀疏表示稀疏重構(gòu)輸入低維觀測信號測量矩陣Frobenius范數(shù)約束項構(gòu)建目標函數(shù)輸出高維原始信號求解目標函數(shù)變換矩陣

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于L1-L1范數(shù)稀疏表示的地震反演方法[J]. 石戰(zhàn)戰(zhàn),夏艷晴,周懷來,王元君,唐湘蓉.  物探與化探. 2019(04)
[2]相似匹配塊組的稀疏表示圖像修復[J]. 樓幸欣,唐向宏,張越.  中國圖象圖形學報. 2019(07)
[3]基于交疊組稀疏廣義全變分的地震信號隨機噪聲衰減[J]. 陳穎頻,彭真明,李美惠,喻飛.  石油地球物理勘探. 2019(01)
[4]Seismic Attribute Analysis with Saliency Detection in Fractional Fourier Transform Domain[J]. Yuqing Wang,Zhenming Peng,Yan Han,Yanmin He.  Journal of Earth Science. 2018(06)
[5]Prestack Multi-Gather Simultaneous Inversion of Elastic Parameters Using Multiple Regularization Constraints[J]. Shu Li,Zhenming Peng,Hao Wu.  Journal of Earth Science. 2018(06)
[6]基于彈性波動方程的疊后地震反演方法[J]. 周東紅,李景葉,陳莉.  石油地球物理勘探. 2018(02)
[7]基于稀疏表示及正則約束的圖像去噪方法綜述[J]. 彭真明,陳穎頻,蒲恬,王雨青,何艷敏.  數(shù)據(jù)采集與處理. 2018(01)
[8]利用改進的在線字典學習估計時變子波[J]. 孔德輝,彭真明.  石油地球物理勘探. 2016(05)
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博士論文
[1]廣義稀疏域地震反演方法研究及應(yīng)用[D]. 李曙.電子科技大學 2019
[2]非線性/非高斯地震反演若干問題及應(yīng)用研究[D]. 岳碧波.電子科技大學 2014
[3]AVO三參數(shù)反演方法研究[D]. 陳建江.中國石油大學 2007
[4]地震反演中的非線性優(yōu)化方法及應(yīng)用研究[D]. 彭真明.成都理工學院 2001

碩士論文
[1]基于稀疏表示和壓縮感知的地震信號處理及應(yīng)用研究[D]. 范弘毅.電子科技大學 2014
[2]正則化約束稀疏脈沖地震反演方法及應(yīng)用研究[D]. 王圣川.電子科技大學 2014
[3]地震信號反褶積與子波提取若干問題研究[D]. 袁園.電子科技大學 2013



本文編號：2993218