摘要
衰减补偿型逆时偏移方法能沿波的传播路径对地震波所经历的振幅衰减和相位畸变进行补偿,可提高成像精度和分辨率,但该方法需模拟呈指数增长的地震波场,存在数值不稳定问题。为此,在最小二乘反演理论框架下,基于分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程,推导其对应的Born正演模拟算子和伴随方程,利用反演思路逐步补偿地震波的吸收衰减,解决了传统衰减补偿型逆时偏移方法的不稳定问题。该最小二乘逆时偏移方法采用新颖的常分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程描述地震波的衰减和频散,与实际广泛使用的常Q模型匹配精度高;在反演算法方面,使用限域拟牛顿(L-BFGS)方法计算反射率模型的更新量。Marmousi模型数据和实际数据的偏移算例证实,所提黏滞声波最小二乘逆时偏移方法能稳定地补偿介质的黏滞性,获得高分辨率的地下反射率模型。
The attenuation-compensated reverse-time migration(Q-RTM)compensates for amplitude loss and phase distortion along the entire wave propagatiing path,so it can enhance seismic imaging accuracy and resolution.However,since Q-RTM requires to solve an amplitude-boosted wave equation to simulate exponentially increased amplitude,it is not stable.A novel least-squares Q-RTM(LSQRTM)is proposed to stably invert a subsurface reflectivity model.The LSQRTM is based on viscoacoustic Born forward modeling and its adjoint operator that are derived from a new fractional Laplacian viscoacoustic wave equation.The wavefield simulated by the fractional Laplacian viscoacoustic wave equation can well match realistic attenuation and dispersion predicted by a constant-Q model.The LBFGS algorithm is used in least-squares inversion to calculate the descent direction to update the reflectivity model.Used for Marmousi model and real data,the LSQRTM can stably compensate for the viscosity of the medium and provide a reflectivity model with high resolution.
作者
陈汉明
周辉
田玉昆
CHEN Hanming;ZHOU Hui;TIAN Yukun(State Key Lab of Petroleum Resources and Prospecting,Beijing 102249,China;CNPC Key Lab of Geophysical Prospecting,Beijing102249,China;College of Geophysics,China University of Petroleum(Beijing),Beijing 102249,China;Oil&Gas Survey,CGS,Beijing 100083,China)
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期616-626,471-472,共13页
Oil Geophysical Prospecting
基金
国家重点研发计划项目“多信息相容约束高效全波形反演方法研究”(2018YFA0702502)
国家自然科学基金青年项目“基于高维最优传输距离目标函数的衰减介质全波形反演研究”(41804111)
国家自然科学基金重点项目“变分数阶拉普拉斯算子粘滞声波方程正演、逆时偏移和全波形反演研究”(41630314)
中国石油大学(北京)科研启动基金课题“全波形反演方法研究”(ZX20180021)等联合资助
作者简介
周辉,北京市昌平区府学路18号中国石油大学(北京)地球物理学院,102249。Email:huizhou@cup.edu.cn;陈汉明,博士,1987年生,2010年本科毕业于长江大学勘查技术与工程专业,2013年获中国石油大学(北京)地球探测与信息技术专业硕士学位,2017年获该校地质资源与地质工程专业博士学位,并留校工作,现为中国石油大学(北京)地球物理学院讲师,SEG/EAGE会员,主要从事复杂波动方程数值模拟、复杂介质波场传播、波动方程偏移成像和全波形反演等方面的研究,已在国内外SCI/EI期刊发表第一作者论文十余篇。
