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应用修正正交有限内存拟牛顿算法的全波形反演
被引量：
3
1
作者
齐红宇
傅红笋
杨露
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2022年第5期1114-1119,I0006,共7页
全波形反演(FWI)通过最小化观测数据与计算数据之间的误差,得到高分辨率的地下模型参数。正则化技术常用来克服FWI的不适定性。复杂地质模型可能同时具有平滑特征及锐利边界,单一的正则化方法往往不能得到令人满意的反演结果。为此,针...
全波形反演(FWI)通过最小化观测数据与计算数据之间的误差,得到高分辨率的地下模型参数。正则化技术常用来克服FWI的不适定性。复杂地质模型可能同时具有平滑特征及锐利边界,单一的正则化方法往往不能得到令人满意的反演结果。为此,针对带有混合正则化的目标泛函不可微性,提出一种修正正交有限内存拟牛顿方法,求解相应的正则化目标泛函。在具有复杂构造的修正Marmousi模型以及BG Compass模型上进行数值模拟试验,且与不带有正则化的全波形反演及邻近有限内存拟牛顿方法进行比较,结果表明所提修正正交有限内存拟牛顿算法在计算效率及定量分析上具有明显的优越性。
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关键词
全波形反演
混合
正
则化
修正
正
交
有限
内存
拟
牛顿
算法
邻近算子
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职称材料
基于稀疏正则化FWI和mOWL-QN的微地震震源位置与震源子波同时反演方法
2
作者
张申
李萌
+1 位作者
崔广智
毛冠华
《石油地球物理勘探》
北大核心
2025年第5期1146-1159,共14页
微地震监测对致密油气藏增产过程中水力压裂诱导裂缝的定量表征有重要意义。然而,微地震信号往往包含较强的背景噪声,使基于震相初至信息的震源参数反演方法的精度和可靠性较低。因此,借鉴地震勘探的声波方程全波形反演(FWI),基于完整...
微地震监测对致密油气藏增产过程中水力压裂诱导裂缝的定量表征有重要意义。然而,微地震信号往往包含较强的背景噪声,使基于震相初至信息的震源参数反演方法的精度和可靠性较低。因此,借鉴地震勘探的声波方程全波形反演(FWI),基于完整的微地震波形信息,提出基于稀疏正则化FWI和mOWL-QN的微地震震源位置与震源子波同时反演方法。首先,针对微地震震源信号随机且连续的特点,采用稀疏正则化约束的全波形反演方法反演微震事件的时空源函数,通过施加稀疏性L1范数作为正则化约束项,降低了算法对背景噪声的敏感性;其次,针对目标泛函的不可微性,采用修正正交有限内存拟牛顿(mOWL-QN)方法优化求解;最后,基于Marmousi模型,分析该算法对稀疏正则化系数、速度模型、背景噪声和观测系统的敏感度规律。数值测试结果表明,该算法无需震源子波主频和类型的先验信息,在一定背景噪声下能保持反演的准确性和稳定性,能够同时反演微地震震源的空间位置与时域震源子波函数,进一步提高微地震震源参数的反演精度,为水力压裂诱导裂缝几何产状与储层改造后的渗流通道高精度定量表征提供技术支撑,对优化压裂施工参数具有重要意义。
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关键词
微地震
震源参数反演
全波形反演
稀疏
正
则化
修正正交有限内存拟牛顿法
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职称材料
重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法
被引量：
44
3
作者
秦朋波
黄大年
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期2203-2224,共22页
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,...
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,本文提出了一种快速计算灵敏度矩阵的方法.因为联合反演对内存的要求增大,本文选择有限内存BFGS拟牛顿法求解反演问题.本文通过再加权的方法实现深度加权.文中利用单一分量的反演结果来预测异常体的埋深信息,随后将埋深信息结合到深度加权函数中,将其用于多分量组合反演计算.给出了模型试验,发现预测得到的异常体的埋深信息与其实际埋深存在偏差,但是将这一信息应用到反演计算,能够得到与真实模型一致的结果.之后,本文通过模型试验来探究重力和重力梯度联合反演的优势,发现将重力和重力梯度数据联合,能够识别出额外的噪声,反演得到的模型更加合理.但是,对于不同分量组合得到的反演结果是相近的,反演模型的提高很小.最后,将联合反演方法应用到美国路易斯安那州Vinton岩丘的实际数据中,结果显示,将重力和重力梯度数据联合反演,反演模型得到了提高,反演得到的结果与地质资料吻合.
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关键词
重力和重力梯度数据
正
演
重力和重力梯度联合反演
有限
内存
BFGS
拟
牛顿法
深度加权函数
最小梯度支撑函数
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职称材料
题名
应用修正正交有限内存拟牛顿算法的全波形反演
被引量：
3
1
作者
齐红宇
傅红笋
杨露
机构
大连海事大学理学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2022年第5期1114-1119,I0006,共7页
基金
国家自然科学基金项目“复杂介质频率域弹性波方程全波形反演研究”(41474102)资助。
文摘
全波形反演(FWI)通过最小化观测数据与计算数据之间的误差,得到高分辨率的地下模型参数。正则化技术常用来克服FWI的不适定性。复杂地质模型可能同时具有平滑特征及锐利边界,单一的正则化方法往往不能得到令人满意的反演结果。为此,针对带有混合正则化的目标泛函不可微性,提出一种修正正交有限内存拟牛顿方法,求解相应的正则化目标泛函。在具有复杂构造的修正Marmousi模型以及BG Compass模型上进行数值模拟试验,且与不带有正则化的全波形反演及邻近有限内存拟牛顿方法进行比较,结果表明所提修正正交有限内存拟牛顿算法在计算效率及定量分析上具有明显的优越性。
关键词
全波形反演
混合
正
则化
修正
正
交
有限
内存
拟
牛顿
算法
邻近算子
Keywords
full-waveform inversion(FWI)
hybrid regularization
modified Orthant-Wise Limitedmemory Quasi-Newton algorithm
proximal operator
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于稀疏正则化FWI和mOWL-QN的微地震震源位置与震源子波同时反演方法
2
作者
张申
李萌
崔广智
毛冠华
机构
西安石油大学地球科学与工程学院
西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室
辽河油田勘探开发研究院
中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第七采油厂
出处
《石油地球物理勘探》
北大核心
2025年第5期1146-1159,共14页
基金
陕西省自然科学基金面上项目“MPI和CUDA混合加速的微地震解耦波场最小二乘逆时干涉震源定位方法研究”(2023-JCYB-220)资助。
文摘
微地震监测对致密油气藏增产过程中水力压裂诱导裂缝的定量表征有重要意义。然而,微地震信号往往包含较强的背景噪声,使基于震相初至信息的震源参数反演方法的精度和可靠性较低。因此,借鉴地震勘探的声波方程全波形反演(FWI),基于完整的微地震波形信息,提出基于稀疏正则化FWI和mOWL-QN的微地震震源位置与震源子波同时反演方法。首先,针对微地震震源信号随机且连续的特点,采用稀疏正则化约束的全波形反演方法反演微震事件的时空源函数,通过施加稀疏性L1范数作为正则化约束项,降低了算法对背景噪声的敏感性;其次,针对目标泛函的不可微性,采用修正正交有限内存拟牛顿(mOWL-QN)方法优化求解;最后,基于Marmousi模型,分析该算法对稀疏正则化系数、速度模型、背景噪声和观测系统的敏感度规律。数值测试结果表明,该算法无需震源子波主频和类型的先验信息,在一定背景噪声下能保持反演的准确性和稳定性,能够同时反演微地震震源的空间位置与时域震源子波函数,进一步提高微地震震源参数的反演精度,为水力压裂诱导裂缝几何产状与储层改造后的渗流通道高精度定量表征提供技术支撑,对优化压裂施工参数具有重要意义。
关键词
微地震
震源参数反演
全波形反演
稀疏
正
则化
修正正交有限内存拟牛顿法
Keywords
microseismic
source⁃parameter inversion
full⁃waveform inversion
sparse regularization
modified Orthant⁃Wise Limited⁃memory Quasi⁃Newton method
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法
被引量：
44
3
作者
秦朋波
黄大年
机构
吉林大学地球探测科学与技术学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期2203-2224,共22页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)课题(2014AA06A613)资助
文摘
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,本文提出了一种快速计算灵敏度矩阵的方法.因为联合反演对内存的要求增大,本文选择有限内存BFGS拟牛顿法求解反演问题.本文通过再加权的方法实现深度加权.文中利用单一分量的反演结果来预测异常体的埋深信息,随后将埋深信息结合到深度加权函数中,将其用于多分量组合反演计算.给出了模型试验,发现预测得到的异常体的埋深信息与其实际埋深存在偏差,但是将这一信息应用到反演计算,能够得到与真实模型一致的结果.之后,本文通过模型试验来探究重力和重力梯度联合反演的优势,发现将重力和重力梯度数据联合,能够识别出额外的噪声,反演得到的模型更加合理.但是,对于不同分量组合得到的反演结果是相近的,反演模型的提高很小.最后,将联合反演方法应用到美国路易斯安那州Vinton岩丘的实际数据中,结果显示,将重力和重力梯度数据联合反演,反演模型得到了提高,反演得到的结果与地质资料吻合.
关键词
重力和重力梯度数据
正
演
重力和重力梯度联合反演
有限
内存
BFGS
拟
牛顿法
深度加权函数
最小梯度支撑函数
Keywords
Gravity and gravity gradient forward
Integrated inversion of gravity and gravity gradient
Limited-memory BFGS quasi Newton algorithm
Depth weighting functional
Minimum gradient support functional
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
应用修正正交有限内存拟牛顿算法的全波形反演
齐红宇
傅红笋
杨露
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
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下载PDF
职称材料
2
基于稀疏正则化FWI和mOWL-QN的微地震震源位置与震源子波同时反演方法
张申
李萌
崔广智
毛冠华
《石油地球物理勘探》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法
秦朋波
黄大年
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
44
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职称材料
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