基于分频编码的弹性波全波形反演

发布时间：2021-12-17 06:21

　　计算量与计算效率限制了全波形反演方法的应用,震源编码技术可以有效减少全波形反演的计算量,提升反演效率。传统震源编码技术要求各炮具有相同的接收点排列,在观测系统适应性方面存在不足,无法直接应用于滚动排列观测系统。为此,提出一种基于分频编码的弹性波全波形反演方法,即在正演过程中仍可同时对多个炮记录进行正向延拓,给每一炮赋以不同频率的谐波震源,使同时进行正向延拓的各炮波场在频谱上互不重合;在炮点波场正传和残差反传过程中,采用相位灵敏度检测技术提取每炮的单频波场,实现各炮波场的完全分离,用于构建波形反演梯度,实现模型更新。同传统震源编码技术相比,该方法不受观测系统限制,能应用于排列滚动的观测系统,具有更广的应用范围。 

【文章来源】：石油地球物理勘探. 2020,55(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

基于PSD的弹性波分频编码正演流程

每一尺度下反演频率的选择需要满足两个条件: 一是PSD算法本身的要求,即PSD计算时长和频率间隔满足特定关系(在包含多个频率的信号中,每个频率都必须是基频Δω的整数倍,积分时间长度 Τ= 2π Δω ) ; 二是FWI的要求,必须从低频到高频逐步反演。图3 分频编码与单谐波震源波场值对比

图2 分频编码单次正演的各炮频率响应(实部)通常而言,随多尺度反演的递进,可供选择的频段逐渐拓宽。如果对每一尺度反演都设置相同的频率数目,结合上述两个限制条件,就不难得出如下结论:小尺度反演时,频率间隔大,Δω较大而PSD计算时长小;大尺度反演时,频率选择较密集,Δω较小而PSD计算时长大。反之,若Δω固定不变,则在大尺度反演时,可供选择的频率更少,进一步造成能同时正演的炮数变少,正演次数就会明显增加。本文选择用较多的频率个数完成多炮同时正演。具体到反演过程中,首先确定反演使用的频率个数M,把每M炮数据组合成为一个超级炮(组合方法可以有多种,本文选择把空间上邻近的M炮数据进行组合);然后每次迭代前把M个频率的数据随机分配给组合中的M炮,让迭代过程中各炮使用的频率不断变化,这样可以使原始数据得到充分利用。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于GPU并行计算的时间域弹性波全波形反演方法研究[D]. 张光超.中国石油大学(北京) 2016
[2]基于GPU加速的混合域全波形反演技术研究[D]. 王拓.中国石油大学(北京) 2016



本文编号：3539555