基于时域正演的弹性波频域全波形反演方法

发布时间：2020-12-07 07:25

　　全波形反演技术(Full waveform inversion,FWI)利用叠前地震波场的运动学和动力学信息,定量提取地下介质参数并重建地下速度结构,可为叠前深度偏移、岩性判断和油气藏识别提供可靠的速度资料。该方法已经逐渐引起了越来越多地球物理工作者的重视,成为地球物理勘探领域的研究热点之一。本文首先以时间域弹性波全波形反演方法为基础,对波形反演中的波场构建、梯度计算以及更新量的求解等主要方面进行相应的介绍和分析,通过模型测试表明了常规弹性全波形反演在初始模型缺失低频信息的情况下不能准确收敛到全局最优。针对弹性全波形反演方法对初始模型依赖性强的问题,本文将声波包络反演方法推广到弹性介质,实现了弹性波包络反演方法。此外,在进行弹性包络反演之前通过维纳滤波对地震数据进行时间尺度分解,有效解决了多分量地震资料主频较高时包络反演存在的不稳定现象,构建低频速度场模型,自适应地实现了一种从超低频开始的多尺度反演策略。通过一组数值实验对该反演策略的适用性进行了分析和对比。为了优化时间域波形反演中内存和计算效率的关系,本文将时间域正演方法的高效性与频域反演方法的多尺度特性相结合,通过从时域波场中提取相... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

正演和反演示意图

图 2-3 Hess 模型的纵波速度场图 2-4 常规交错网格（a）；旋转交错网格（b）证有限差分阶数相同的情况下，利用标准交错网格以及旋转交错网格图 2-3 所示）进行正演模拟，震源在图 2-3 所示的星号位置。图 2-场快照。在强非均匀界面处，标准交错网格有限差分数值模拟结果在(b)

图 2-4 常规交错网格（a）；旋转交错网格（b）在保证有限差分阶数相同的情况下，利用标准交错网格以及旋转交错网格分别对复杂介质（图 2-3 所示）进行正演模拟，震源在图 2-3 所示的星号位置。图 2-4 为 680ms时刻的波场快照。在强非均匀界面处，标准交错网格有限差分数值模拟结果在图中黑色虚线框处出现虚假信息、波形杂乱，旋转交错网格模拟结果则非常稳定。数值模拟结果表明，基于旋转交错网格高阶有限差分数值模拟方法在复杂介质处仍然具有较高的数值精度，适合作为弹性波全波形反演方法的基础手段。2.2.2 梯度的推导为了方便公式推导，二维各向同性介质的一阶速度-应力弹性波动方程写成算子形式可以表示为Lu f （2-12）其中：


本文编号：2902880