非光滑约束的高精度全波形反演方法研究

发布时间：2023-02-21 18:27

　　地震速度建模一直以来都是地震资料处理解释中的关键步骤,速度模型描述了地震波在地下介质中传播时的速度变化情况,直接影响偏移成像的质量,是地震数据解释和地质解释中最基础、最重要的参数之一。近年来,随着全球经济的迅速发展以及地球物理勘探技术的日益成熟,油气勘探的目标已经由陆地和浅水海域逐渐转向海洋深水区,深水区含有丰富的油气资源,而这些地区目标层一般比较深且地质条件复杂,这也给油气勘探带来了新的挑战。传统的速度建模方法,例如叠加速度分析、射线层析成像和偏移速度分析等,在精度和分辨率上往往不能提供高质量的速度模型,无法满足这些复杂地区的地球物理与地质解释的需求,全波形反演作为近年来兴起的速度建模技术,是一种高精度、高分辨率的地下介质速度反演方法,它利用了地震资料中的振幅和相位信息,通过最小化模拟数据与实际数据之间的误差来不断更新地下介质的速度,最终为叠前深度偏移提供高精度的速度模型。尽管全波形反演技术理论上的优越性明显,但由于该技术本身的局限性,在实际应用中仍然存在很多问题,例如非线性较强、有效反演深度浅、计算效率低、占内存较大、对初始模型和低频信息依赖性强等,本文对频率域全波形反演技术在海洋...

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 全波形反演理论研究现状
        1.2.2 全波形反演实际应用现状
    1.3 论文研究内容及创新点
        1.3.1 论文结构和研究内容
        1.3.2 主要创新点
第2章 频率域全波形反演基本原理
    2.1 频率域声波正演模拟
        2.1.1 频率域声波方程
        2.1.2 频率域声波方程正演的差分格式
    2.2 目标函数
    2.3 反演问题求解
        2.3.1 局部优化算法
        2.3.2 步长计算
    2.4 频率选择策略
    2.5 全波形反演的效率问题
        2.5.1 基于MPI的并行策略
        2.5.2 震源编码技术
    2.6 本章小结
第3章 基于全变差约束和深度权重法联合的全波形反演
    3.1 深度权重法
    3.2 全变差约束
    3.3 全变差约束问题的求解
        3.3.1 原-对偶混合梯度法
        3.3.2 改进的原-对偶混合梯度法
    3.4 模型试算
        3.4.1 BP模型
        3.4.2 MarmousiⅡ模型
        3.4.3 含噪数据试算
    3.5 本章小结
第4章 基于Hinge损失函数的垂向全变差约束全波形反演
    4.1 基本原理
    4.2 初始模型对全变差约束反演结果的影响
    4.3 垂向全变差约束全波形反演方法模型试算
        4.3.1 无噪数据
        4.3.2 含燥数据
        4.3.3 缺低频数据
    4.4 本章小结
第5章 三维全波形反演
    5.1 时间域三维有限差分正演
        5.1.1 时间域三维有限差分格式
        5.1.2 模型试算
    5.2 混合域全波形反演
        5.2.1 基于伴随状态法的梯度计算
        5.2.2 混合域三维全波形反演
    5.3 模型试算
        5.3.1 混合域三维全波形反演
        5.3.2 频率域三维全波形反演
    5.4 本章小结
第6章 海洋实际数据速度建模
    6.1 实际数据建模流程
        6.1.1 预处理
        6.1.2 震源子波估计
        6.1.3 建立初始模型
        6.1.4 确定反演参数
        6.1.5 全波形反演速度建模
        6.1.6 偏移和叠加
    6.2 拖缆地震资料应用
    6.3 “犁式”缆地震资料应用
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3747789