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    频率域反射波全波形速度反演

    成景旺 顾汉明 刘春成 刘志斌

    成景旺, 顾汉明, 刘春成, 刘志斌, 2013. 频率域反射波全波形速度反演. 地球科学, 38(2): 391-397. doi: 10.3799/dqkx.2013.038
    引用本文: 成景旺, 顾汉明, 刘春成, 刘志斌, 2013. 频率域反射波全波形速度反演. 地球科学, 38(2): 391-397. doi: 10.3799/dqkx.2013.038
    CHENG Jing-wang, GU Han-ming, LIU Chun-cheng, LIU Zhi-bin, 2013. Full Waveform Inversion for Velocity Structure from Reflected Wave Seismic Data in the Frequency Domain. Earth Science, 38(2): 391-397. doi: 10.3799/dqkx.2013.038
    Citation: CHENG Jing-wang, GU Han-ming, LIU Chun-cheng, LIU Zhi-bin, 2013. Full Waveform Inversion for Velocity Structure from Reflected Wave Seismic Data in the Frequency Domain. Earth Science, 38(2): 391-397. doi: 10.3799/dqkx.2013.038

    频率域反射波全波形速度反演

    doi: 10.3799/dqkx.2013.038
    基金项目: 

    国家重大科技专项 2011ZX05025-001

    详细信息
      作者简介:

      成景旺(1987-),男,博士,研究方向为石油地震勘探正反演研究.E-mail:chjw2008@126.com

      通讯作者:

      顾汉明,E-mail:guhanming@263.net

    • 中图分类号: P631.4

    Full Waveform Inversion for Velocity Structure from Reflected Wave Seismic Data in the Frequency Domain

    • 摘要: 全波形反演不仅利用相位和振幅信息,还利用波形的细节变化,具有刻画模型精确细节的能力.在对稀疏矩阵直接LU分解求解的基础上,采用梯度预处理方法对声波介质速度模型进行了反射波全波形反演.采用误差反向传播算法计算目标函数梯度以及伪Hessian矩阵的对角线元素来做梯度预处理.数值模型的实验结果表明,利用有效的频率段便能反演出分辨率较高的速度结构,用低频反演出的结果作为高频反演的初始模型,减少了解的非唯一性.二维高斯光滑初始模型提供了有利的低频信息,得到较好的反演结果.伪Hessian矩阵的预处理吸收了高斯牛顿法的二次收敛优势,在不增加计算量的前提下,加快收敛速度.

       

    • 图  1  不同频率的反演结果(其中b~i为2~16 Hz的反演结果)

      Fig.  1.  The inverted model at different frequencies

      图  2  复杂模型

      a.理论模型;b.初始模型;c.反演速度模型

      Fig.  2.  The complex model

      图  3  合成记录对比

      a.理论模型合成记录;b.反演结果合成记录;c.两者残差

      Fig.  3.  Comparison of the synthetic seismograms

      图  4  Marmous模型及反演结果

      a.理论模型;b.初始模型;c.未进行预处理反演结果;d.预处理反演结果

      Fig.  4.  The Marmous model and the inverted velocity model

      图  5  模型合成记录以及残差

      a.理论模型合成记录;b.未进行预处理反演结果合成记录;c.预处理反演结果合成记录;d.初始模型合成记;e.记录b和记录a残差;f.记录c和记录a残差

      Fig.  5.  The synthetic seismograms and the residual

      图  6  横向不同位置速度曲线

      a.4 000 m处;b.5 600 m处;c.6 875 m处

      Fig.  6.  The velocity curves at different horizontal positions

      图  7  迭代误差曲线

      a.预条件梯度法迭代曲线;b.未进行预处理迭代曲线

      Fig.  7.  The relative error as a function of iteration number

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    出版历程
    • 收稿日期:  2012-04-15
    • 刊出日期:  2013-03-01

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