当前位置:主页 > 硕博论文 > 工程硕士论文 >

基于匹配滤波的时间域自适应全波形反演

发布时间:2018-02-11 18:22

  本文关键词: 全波形反演 匹配滤波 小波变换 多尺度 目标函数 出处:《吉林大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着勘探对象逐渐向复杂区域转移,需要一种高精度、高分辨率的速度建模方法支撑地震数据的处理与解释。全波形反演方法通过实际数据与理论模拟数据的拟合,充分利用了叠前地震数据的全波场信息重建速度模型,是一种高精度速度建模方法,具有反映模型细节的能力。由于全波形反演理论的固有问题,该方法具有较强的非线性性,导致全波形反演方法在实际应用受到了限制。本文对时间域全波形反演方法进行了详细的研究,针对该方法存在的由强非线性造成的“跳周”现象,提出了基于匹配滤波的解决方法,从数据预处理的角度,对模拟波场数据进行改造,降低目标函数中局部极小点出现的可能性,达到提高反演稳定性的目的。本文提出了一种基于最小平方滤波的时间域全波形反演方法,有效地降低了反演对初始模型和低频信息的依赖性,提高了反演的稳定性。对时间域匹配滤波原理进行了研究,根据最小平方原理计算滤波算子,利用匹配滤波对模拟波场的相位进行调整,减小模拟波场与实际波场间的相位差。同时,利用滤波后的模拟数据构建一种新的目标函数,由于滤波对相位差的调整作用,使得新的目标函数具有较少的局部极小点,能够稳定地下降,降低了反演结果陷入局部极小点的可能性。由于匹配滤波具有统一地震记录特征能力,该方法不仅能够改善记录间的相位差异,而且可以在一定程度上消除子波差异对地震记录造成的影响,使得基于最小平方滤波的全波形反演方法在存在子波误差的情况下,依然具有较好的稳定性。本文对小波域的最小平方滤波方法进行了研究,在小波变换多尺度全波形反演的基础上,提出了基于小波域最小平方滤波的多尺度自适应全波形反演方法,提高了反演的稳定性。该方法在小波域实现匹配滤波,完成对模拟地震记录的修正,并利用小波变换的多尺度特性,从低频带开始反演,不断扩大反演频带范围,实现了多尺度反演。为验证方法的有效性,分别利用上述方法在Marmousi模型上进行了试算,对比试验结果表明,本文提出的算法具有较好的稳定性,一定程度上能够克服“跳周”现象的影响。
[Abstract]:As exploration objects gradually move to complex areas, a high precision and high resolution velocity modeling method is needed to support the processing and interpretation of seismic data. The velocity model reconstructed by fully utilizing the full wave field information of prestack seismic data is a high precision velocity modeling method with the ability to reflect the details of the model. Due to the inherent problems of the theory of full waveform inversion, the method has strong nonlinearity. As a result, the full waveform inversion method is limited in practical application. In this paper, the time-domain full-waveform inversion method is studied in detail, and the phenomenon of "cycle jump" caused by strong nonlinearity in this method is discussed. In this paper, a method based on matched filtering is proposed to modify the simulated wave field data from the point of view of data preprocessing so as to reduce the possibility of local minima in the objective function. In order to improve the inversion stability, a time-domain full-waveform inversion method based on least square filtering is proposed, which effectively reduces the dependence of the initial model and the low-frequency information. The stability of inversion is improved. The principle of matched filtering in time domain is studied, the filter operator is calculated according to the least square principle, and the phase of simulated wave field is adjusted by matching filter. The phase difference between the simulated wave field and the actual wave field is reduced. At the same time, a new objective function is constructed by using the filtered simulation data. Because of the adjustment of the phase difference by the filter, the new objective function has less local minima. This method not only improves the phase difference between the records, but also reduces the possibility of the inversion result falling into the local minima. Because the matched filtering has the ability of unified seismic record feature, this method can not only improve the phase difference among the records, but also reduce the probability of falling into the local minimum. In addition, the influence of wavelet difference on seismic records can be eliminated to some extent, so that the full waveform inversion method based on least square filter can be used in the case of wavelet error. In this paper, the least square filtering method in wavelet domain is studied, on the basis of multi-scale full waveform inversion of wavelet transform, A multi-scale adaptive full-waveform inversion method based on least square filtering in wavelet domain is proposed, which improves the stability of the inversion. Using the multi-scale characteristic of wavelet transform, the inversion frequency band range is enlarged and the multi-scale inversion is realized from the low frequency band. To verify the validity of the method, the above methods are used in the Marmousi model respectively. The experimental results show that the proposed algorithm has good stability and can overcome the influence of "jump cycle" to some extent.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈勇;李扬;陈小宏;;地震波形反演综述[J];黑龙江大学自然科学学报;2012年03期

2 王薇;韩波;唐锦萍;;地震波形反演的稀疏约束正则化方法[J];地球物理学报;2013年01期

3 胡光辉;贾春梅;夏洪瑞;贺剑波;宋林;沈忠秋;;三维声波全波形反演的实现与验证[J];石油物探;2013年04期

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

5 杨勤勇;胡光辉;王立歆;;全波形反演研究现状及发展趋势[J];石油物探;2014年01期

6 肖盈;薛明星;贺振华;黄德济;;高斯—牛顿法与梯度法波形反演比较研究[J];内蒙古石油化工;2008年18期

7 孙晓琳;高建;薛冰;;拉普拉斯域频变衰减常数波形反演方法[J];山东科技大学学报(自然科学版);2011年01期

8 杨午阳;王西文;雍学善;陈启燕;;地震全波形反演方法研究综述[J];地球物理学进展;2013年02期

9 刘璐;刘洪;张衡;崔永福;李飞;段文胜;彭更新;;基于修正拟牛顿公式的全波形反演[J];地球物理学报;2013年07期

10 高凤霞;刘财;冯fE;鹿琪;王典;;几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究[J];地球物理学进展;2013年04期

相关会议论文 前10条

1 陈永芮;李振春;张凯;;一种改进的正则化——测井约束全波形反演方法[A];中国地球物理2013——第十九专题论文集[C];2013年

2 王一博;常旭;刘伊克;;多尺度波形反演方法[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

3 卢回忆;刘伊克;常旭;;波形反演多尺度方法研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

4 孟鸿鹰;刘贵忠;;地震波形反演的小波多尺度分解方法[A];1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集[C];1996年

5 卢回忆;刘伊克;常旭;白兰淑;;弹性介质多尺度全波形反演方法研究[A];中国地球物理2013——第二十二专题论文集[C];2013年

6 丁继才;常旭;刘伊克;汪长永;;反射地震数据的逐层波形反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第四卷)[C];2008年

7 刘璐;刘洪;张衡;崔永福;李飞;段文胜;彭更新;;基于修正拟牛顿公式的全波形反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度(第13届)学术论文汇编——油气资源研究室[C];2014年

8 吴建平;明跃红;;区域地震波形反演及其在川滇地区的应用[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年

9 何樵登;周辉;;人工神经网络在地震波形反演中的应用[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年

10 李志晔;李振春;张凯;;基于共散射点道集的全波形反演[A];中国地球物理2013——第二十二专题论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前9条

1 陈宇澍;地震波场正演与集合震源编码全波形反演算法[D];清华大学;2015年

2 何清龙;基于有限差分—对比源方法的波动方程全波形反演研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 岳蕾;电磁波在煤层中的传播规律与全波形概率反演方法研究[D];中国矿业大学;2016年

4 张海如;探地雷达信号后处理关键技术研究[D];西安电子科技大学;2016年

5 杨贺龙;基于波场优化匹配的高精度全波形反演方法研究[D];吉林大学;2016年

6 韩淼;深水区地震全波形反演策略与应用[D];吉林大学;2014年

7 秦宁;地震走时层析与波形反演方法研究[D];中国石油大学(华东);2013年

8 郭振波;弹性介质波形反演方法研究[D];中国石油大学(华东);2014年

9 吴俊军;跨孔雷达全波形层析成像反演方法的研究[D];吉林大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 张伟;GPU/CPU协同并行计算全波形反演理论及应用[D];电子科技大学;2014年

2 陈永芮;时间域全波形反演方法研究[D];中国石油大学(华东);2014年

3 王庆;二维地震时间域多尺度全波形反演[D];中国海洋大学;2015年

4 孙瑞雪;基于双参数正则化的频率域解缠相位全波形反演研究[D];吉林大学;2016年

5 鲁晓满;基于逐减随机震源采样法及改进MLQN算法的频率域全波形反演方法研究[D];吉林大学;2016年

6 孙慧秋;全波形反演地层品质因子方法研究[D];吉林大学;2016年

7 付振武;地震勘探全波形反演的近似Newton型方法[D];哈尔滨工业大学;2016年

8 周铁军;近地表速度模型地震全波形反演技术研究[D];东北石油大学;2016年

9 李志晔;基于地表参数扩展模型的波形反演方法研究[D];中国石油大学(华东);2015年

10 尹力;低频缺失下全波形反演应用研究[D];中国石油大学(华东);2015年



本文编号:1503698

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/1503698.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户c826d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com