隨著對(duì)石油與天然氣資源勘探難度的增加,地震勘探領(lǐng)域的革新迫在眉睫。全波形反演技術(shù)因其高分辨率速度建模和多參數(shù)反演的能力,成為了地震勘探領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。但仍存在強(qiáng)非線性、計(jì)算成本高和對(duì)初始模型的極度依賴等問(wèn)題未得到解決。本文針對(duì)部分問(wèn)題進(jìn)行了研究,內(nèi)容概括如下:使用高階交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分法求解聲波方程,并使用CPML邊界與區(qū)域分解并行策略,實(shí)現(xiàn)了高效、高精度的地震波場(chǎng)數(shù)值模擬。介紹、推導(dǎo)了全波形反演的基本數(shù)學(xué)理論,并實(shí)現(xiàn)全波形反演的數(shù)值實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了其高精度建模的能力。針對(duì)不同特點(diǎn)的地震數(shù)據(jù),使用了不同的全波形反演目標(biāo)函數(shù)和靈活的反演策略進(jìn)行計(jì)算。本文實(shí)現(xiàn)了多尺度全波形反演,數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該策略可有效緩解全波形反演的非線性,避免了“周波跳躍”現(xiàn)象的發(fā)生,大幅提升反演精度。針對(duì)反演問(wèn)題中的震源子波估計(jì),本文使用全局相關(guān)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行全波形反演,并與常規(guī)全波形反演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,全局相關(guān)目標(biāo)函數(shù)可在震源子波不一致情況下,反演出更具參考性的結(jié)果。針對(duì)地震數(shù)據(jù)中低頻成分占比不高的情況,利用希爾伯特變換計(jì)算包絡(luò),提取數(shù)據(jù)的低頻成分并建立目標(biāo)函數(shù),并使用對(duì)數(shù)包絡(luò)進(jìn)行包絡(luò)反演為后續(xù)反演提供良好的初始模型...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 全波形反演的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 正問(wèn)題的求解
    2.1 聲波方程有限差分解法
    2.2 褶積完全匹配層(CPML)
    2.3 震源子波
    2.4 頻散問(wèn)題與穩(wěn)定性條件
    2.5 計(jì)算加速
        2.5.1 震源分解并行計(jì)算
        2.5.2 區(qū)域分解并行計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
第三章 反問(wèn)題的求解
    3.1 優(yōu)化問(wèn)題的提出
    3.2 梯度的求解
    3.3 共軛梯度法
    3.4 全波形反演數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 Marmousi模型(部分)
        3.4.2 Marmousi2 模型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 全局相關(guān)目標(biāo)函數(shù)
    4.1 多尺度反演
        4.1.1 多尺度全波形反演
        4.1.2 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
    4.2 全局相關(guān)目標(biāo)函數(shù)與梯度計(jì)算
    4.3 全局相關(guān)數(shù)值實(shí)驗(yàn)
    4.4 子波數(shù)值實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 子波振幅交替變化
        4.4.2 子波參數(shù)隨機(jī)變化
    4.5 本章小結(jié)
第五章 包絡(luò)目標(biāo)函數(shù)
    5.1 目標(biāo)函數(shù)與梯度計(jì)算
    5.2 對(duì)數(shù)包絡(luò)
    5.3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
    5.4 包絡(luò)反演與多尺度策略聯(lián)合
        5.4.1 低頻包絡(luò)
        5.4.2 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    論文總結(jié)
    研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3754172