《基于初始模型優(yōu)化的稀疏高效全波形反演方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、分類號：P631.4單位代碼：10183基研究生學(xué)號：2014621013密級：公開基于初始模吉林大學(xué)型優(yōu)化博士學(xué)位論文的稀疏高效全波形反演方法段超然段超然吉林大2018年6月學(xué)基于初始模型優(yōu)化的稀疏高效全波形反演方法SparselyefficientFullWaveformInversionbasedonoptimizedinitialmodel作者姓名：段超然專業(yè)名稱：地球探測與信息技術(shù)研究方向：全波形反演指導(dǎo)教師：韓立國教授學(xué)位類別：工學(xué)博士培養(yǎng)單位：地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院論文答辯日期：2018年5月29日授予學(xué)位日期：年月

2、日答辯委員會組成：姓名職稱工作單位主席孫建國教授吉林大學(xué)委員孫大明教授級高工中石化東北石油分公司時志安教授級高工吉林省地質(zhì)勘察設(shè)計院曾昭發(fā)教授吉林大學(xué)王德利教授吉林大學(xué)翁愛華教授吉林大學(xué)郭智奇教授吉林大學(xué)未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行

3、研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿聲明研究生院：本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)容，愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿，希望《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》給予出版，并同意在《中國博碩

4、士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫中使用，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級別：□碩士?博士學(xué)科專業(yè)：地球探測與信息技術(shù)論文題目：基于初始模型優(yōu)化的稀疏高效全波形反演方法作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日作者聯(lián)系地址（郵編）：吉林省長春市西民主大街6號郵編130026作者聯(lián)系電話：18684306734基于初始模型優(yōu)化的稀疏高效全波形反演方法摘要（作者姓名：段超然指導(dǎo)教師韓立國教授）全球經(jīng)濟(jì)的高速增長促進(jìn)了各國對油氣資源的需求，油氣勘探也隨之迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。隨著目標(biāo)地質(zhì)區(qū)域開發(fā)難度的增加，勘察探測所需的技術(shù)要求也日益增高

5、。為滿足實際生產(chǎn)研究的需求，全波形反演技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。全波形反演（FullWaveformInversion）是地震勘探的研究前沿，該方法可以同時利用運(yùn)動學(xué)以及動力學(xué)信息，通過最小化實際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間的殘差來迭代更新，得到更加準(zhǔn)確的地下介質(zhì)參數(shù)。由于全波形反演方法可同時利用地震波的旅行時、振幅、相位等信息，因此具有更好的恢復(fù)地下構(gòu)造的能力，相比于常規(guī)的速度建模方法，它具有成像精度高，模型參數(shù)反演準(zhǔn)確，復(fù)雜構(gòu)造成像效果好等優(yōu)點，能夠更好的描述復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，是一種高精度的地震成像方法。利用全波形反演可以為后續(xù)的偏移成像提供更高精度的

6、速度模型，以便于之后的巖層和巖性的識別。本文給出了一種聯(lián)合初始模型優(yōu)化方法，該方法可以改善全波形反演的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了反演結(jié)果的精度。全波形反演是一個非線性欠定問題，這導(dǎo)致了全波形反演結(jié)果的非唯一性，也就是相同的地震記錄可能對應(yīng)不同的速度模型，從而導(dǎo)致反演無法收斂到唯一的正確解。另外，由于數(shù)據(jù)量的限制，全波形反演只能依賴局部優(yōu)化算法，導(dǎo)致目標(biāo)函數(shù)易于陷入局部極小點，與此同時，實際數(shù)據(jù)缺少低頻信息，導(dǎo)致全波形反演難以恢復(fù)模型的長波長部分?；谝陨蟽牲c，為保障全波形反演的正確收斂，必須要提高初始模型的精度，以避免由于初始模型與真實模

7、型差異過大而造成的周期跳躍現(xiàn)象。本文結(jié)合模型匹配濾波和波場重構(gòu)，通過對地震記錄進(jìn)行改造并擴(kuò)大模型的搜索空間，改善了地震記錄間的匹配程度以及初始模型的精度，從而降低了其對低頻數(shù)據(jù)的依賴，提高了反演的穩(wěn)定性和精度。文章給出了一種基于Curvelet變換的非單調(diào)譜投影梯度全波形反演方法，該方法可以提高反演的計算精度，同時提高反演的收斂速度，進(jìn)而提高了計算效率。一方面，波場在Curvelet域具有稀疏性，而梯度是由入射波場和反傳的殘差波場的零延遲互相I關(guān)得到，因此梯度在Curvelet域也是稀疏的，從而可知模型更新量在Curvelet域是

8、稀疏的。由此，可以將速度更新量轉(zhuǎn)換至Curvelet域，利用其稀疏性來提高精度。另一方面，與傳統(tǒng)的單調(diào)線搜索方法相比，非單調(diào)線搜索只要求目標(biāo)函數(shù)在有限步內(nèi)下降，避免了一味要求目標(biāo)函數(shù)單調(diào)下降所產(chǎn)生的計算時間的浪費(fèi)，因此可以提高反演的收斂速度，減弱了