基于弹性波反演的压力管道损伤识别 被引量：3

1

作者 李洪升 任权 郭杏林 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期77-80,共4页

基于弹性波的波动方程反演提出压力管道的损伤检测方法,根据直杆的波动方程,用直杆的横截面积作为反演参数模拟管道损伤,在优化思想下利用序列二次规划对其进行数值反演,达到损伤识别。

关键词 弹性波反演 压力管道 损伤识别 弹性波 波动方程 弹性动力学 数值反演

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基于慢度法的小波变换多尺度叠前弹性波反演方法 被引量：1

2

作者 殷文 韩文功 +1 位作者 王延光 慎国强 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期43-46,共4页

针对常规的非线性反演方法存在稳定性较差及易陷入局部极值的问题,采用小波变换将原问题分解在不同的尺度上进行迭代反演,并以大尺度搜索为起点,逐步缩小尺度,最终降至目标函数的原始尺度,同时通过界约束以增加解的稳定性。对理论模型... 针对常规的非线性反演方法存在稳定性较差及易陷入局部极值的问题,采用小波变换将原问题分解在不同的尺度上进行迭代反演,并以大尺度搜索为起点,逐步缩小尺度,最终降至目标函数的原始尺度,同时通过界约束以增加解的稳定性。对理论模型和实际资料分别进行的叠前弹性波反演结果表明,所提方法能有效提高反演的稳定性及精度。 展开更多

关键词 慢度法 小波变换 多尺度 叠前弹性波反演

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叠前弹性波反演非线性优化方法 被引量：8

3

作者 殷文 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期45-49,共5页

针对传统遗传算法自身存在的早熟收敛、搜索空间小以及计算效率低的问题,在保证算法收敛和最大限度地搜索模型空间的基础上,对遗传算子采取相应策略进行了改进,并通过界约束以增加解的稳定性。为了提高计算效率,采用粗粒度并行遗传算法... 针对传统遗传算法自身存在的早熟收敛、搜索空间小以及计算效率低的问题,在保证算法收敛和最大限度地搜索模型空间的基础上,对遗传算子采取相应策略进行了改进,并通过界约束以增加解的稳定性。为了提高计算效率,采用粗粒度并行遗传算法,将并行计算机的高速并行性和遗传算法固有的并行性相结合,进行多种群并行搜索。选择合适的迁移拓扑结构和迁移策略,构建了并行模型,并给出了改进后并行遗传算法的设计流程图及详细算法描述。采用该算法进行了叠前弹性波反演的实际计算,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 非线性多参数优化 叠前弹性波反演 并行遗传算法

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弹性波全波形反演中时频域单频能量谱初始建模技术

4

作者 李芳 任婷 +3 位作者 黎孝璋 姜占东 李远芳 郭昊 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期50-58,共9页

弹性波全波形反演(EFWI)是一个高度病态的非线性过程,反演精度十分依赖初始纵横波速度模型的精度和多分量炮集中的可用低频成分。当初始模型精度过低且输入的三分量炮集中缺少有效的低频信息时,反演往往不能收敛于全局极小,导致反演失... 弹性波全波形反演(EFWI)是一个高度病态的非线性过程,反演精度十分依赖初始纵横波速度模型的精度和多分量炮集中的可用低频成分。当初始模型精度过低且输入的三分量炮集中缺少有效的低频信息时,反演往往不能收敛于全局极小,导致反演失败。本文研究了一种基于时频域单频能量谱反演的EFWI初始模型构建方法:先利用S变换从缺失低频信息的炮集数据中提取不同频率的单频能量谱,然后推导了时频域能量谱反演的目标函数、梯度表达式以及伴随震源公式,实现了多分量数据的弹性波单频能量谱反演,以单频能量谱反演结果作为初始模型进行混合域多尺度EFWI,最终实现了低频信息缺失情况下多波数据的高精度的EFWI。模型数据测试结果表明:该方法能够在多分量地震数据缺失低频信息时反演得到良好的初始纵横波速度模型,进而提高EFWI的反演精度。 展开更多

关键词 弹性波全波形反演 S变换 单频能量谱反演 低频模型 目标函数

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基于弹性波全波形反演的主被动源多分量混采地震数据速度建模 被引量：9

5

作者 张盼 邢贞贞 胡勇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3974-3987,共14页

在常规地震采集中,被动源地震波场往往被视为噪声而去除,这就造成了部分有用信息的丢失.在目标区进行主动源和被动源弹性波地震数据的多分量混合采集,并对两种数据进行联合应用,使其在照明和频带上优势互补,能显著提高成像和反演的质量... 在常规地震采集中,被动源地震波场往往被视为噪声而去除,这就造成了部分有用信息的丢失.在目标区进行主动源和被动源弹性波地震数据的多分量混合采集,并对两种数据进行联合应用,使其在照明和频带上优势互补,能显著提高成像和反演的质量.本文针对两种不同类型的主被动源混采地震数据,分别提出了相应的联合全波形反演方法.首先,针对主动源与瞬态被动源弹性波混采地震数据,为充分利用被动源对深部照明的优势,同时有效压制被动震源点附近的成像异常值,提出了基于动态随机组合的弹性波被动源照明补偿反演策略.然后,针对低频缺失主动源与背景噪声型被动源弹性波混采地震数据,为充分利用被动源波场携带的低频信息,并避免对被动源的定位和子波估计,提出了基于地震干涉与不依赖子波算法的弹性波主被动源串联反演策略.最后,分别将两种方法在Marmousi模型上进行反演测试.结果说明,综合利用主动源和被动源弹性波混采地震数据,不仅能增强深部弹性参数反演效果,还能更好地构建弹性参数模型的宏观结构,并有助于缓解常规弹性波全波形反演的跳周问题. 展开更多

关键词 弹性波全波形反演 被动源 主动源 多分量 不依赖子波

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纵横波分离的多震源弹性波全波形反演 被引量：7

6

作者 黄少华 任志明 +2 位作者 李振春 谷丙洛 李红梅 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1084-1093,1105,I0011,共12页

弹性波全波形反演(EFWI)具有获取高精度纵、横波速度和地层密度的潜力,但计算成本高。纵、横波耦合会引起串扰噪声,降低反演精度。多震源编码技术能大大提高EFWI的计算效率,但会增加波场的复杂度,致使非线性问题更严重。为此,提出一种... 弹性波全波形反演(EFWI)具有获取高精度纵、横波速度和地层密度的潜力,但计算成本高。纵、横波耦合会引起串扰噪声,降低反演精度。多震源编码技术能大大提高EFWI的计算效率,但会增加波场的复杂度,致使非线性问题更严重。为此,提出一种基于纵、横波分离的多震源弹性波全波形反演(ES_SEFWI)方法,通过动态震源随机编码技术压制多震源串扰噪声,同时采用波场分离技术缓解纵、横波耦合引起的串扰效应。纵、横波速度结构相关的Marmousi模型和纵横波速度结构不相关的Marmousi-Ⅱ模型测试结果表明,所提反演方法能有效压制串扰噪声并提高计算效率。 展开更多

关键词 弹性波全波形反演 纵、横波分离 多震源 转换波

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弹性波全波形反演中的四种优化方法对比 被引量：7

7

作者 刘宇航 黄建平 +3 位作者 杨继东 李振春 孔令航 丁肇媛 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期118-128,I0005,共12页

弹性波全波形反演(EFWI)是一种高精度成像方法。由于EFWI本质是一个强非线性问题,因此常采用局部优化算法进行求解,不同优化算法的反演结果差异很大。在较为常用的共轭梯度法(CG)、L-BFGS法(Limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-S... 弹性波全波形反演(EFWI)是一种高精度成像方法。由于EFWI本质是一个强非线性问题,因此常采用局部优化算法进行求解,不同优化算法的反演结果差异很大。在较为常用的共轭梯度法(CG)、L-BFGS法(Limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno Algorithm)的基础上使用伪Hessian矩阵作为梯度预条件算子,实现了预条件共轭梯度法(P-CG)和预条件L-BFGS(P-L-BFGS)反演方法。文中首先对这四种优化算法的原理及实现流程进行了介绍;然后通过绕射体模型和MarmousiⅡ模型对四种算法进行测试。结果表明:①近似Hessian预条件算子可以对深部能量进行补偿,并加快反演的收敛速度;②CG法、P-CG法实现较为简单,但由于仅使用了一阶梯度信息,无法对多参数耦合效应进行压制,对于较为复杂的MarmousiⅡ模型,P-CG法可得到略差于L-BFGS法的反演结果;③L-BFGS法和P-L-BFGS法的实现更复杂,但由于在反演过程中使用了近似Hessian矩阵,对于多参数耦合效应具有一定的压制效果;④对于MarmousiⅡ模型,L-BFGS法和P-L-BFGS法都能反演出精度较高的纵、横波速度模型,但密度反演会出现过拟合现象。 展开更多

关键词 弹性波全波形反演 优化算法 共轭梯度法 L-BFGS法 预条件算子

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基于包络目标函数的弹性波波形反演 被引量：8

8

作者 王官超 杜启振 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期133-141,共9页

弹性波场的复杂性致使反演问题非线性性增强,寻优过程极易陷入局部极值。多尺度反演能在一定程度上提高反演的稳定性及分辨率,但多尺度反演策略无法解决实际数据的低频缺失问题。针对该问题,提出了一种新的基于包络目标函数的弹性波多... 弹性波场的复杂性致使反演问题非线性性增强,寻优过程极易陷入局部极值。多尺度反演能在一定程度上提高反演的稳定性及分辨率,但多尺度反演策略无法解决实际数据的低频缺失问题。针对该问题,提出了一种新的基于包络目标函数的弹性波多尺度反演策略。首先将包络反演方法应用到弹性波,恢复地下弹性介质参数中的低波数信息;然后将包络反演结果作为常规多尺度反演的输入,进一步提高反演的稳定性。Marmousi2模型试算结果表明该策略能够更加准确地反演纵、横波速度以及密度信息。 展开更多

关键词 包络反演 低频缺失 多尺度 弹性波全波形反演

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波动方程反演中边界条件下延拓的稳定性

9

作者 李岩波 郭华 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期743-745,共3页

通过建立弹性波动方程反演中边界条件下延拓的过渡矩阵,得到了边界条件下延拓的求解方法及稳定性条件,解决了弹性波动方程参数反演时延拓深度点上边界条件无法测定的问题,从而提高了反演速度和精度.

关键词 弹性波方程反演 边界条件 下延拓 过渡矩阵 稳定性

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基于盲稀疏脉冲反褶积的弹性波全波形反演低频补偿方法

10

作者 贺庆钰 何兵寿 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 2025年第9期68-79,共12页

本文提出了一种基于盲稀疏脉冲反褶积的地震数据低频补偿算法来补偿多分量地震数据中缺失的低频成分,为弹性波全波形反演提供低频成分丰富的输入数据,利用该数据实现了初始纵横波速度模型的正确构建。首先依据褶积理论,利用地下反射系... 本文提出了一种基于盲稀疏脉冲反褶积的地震数据低频补偿算法来补偿多分量地震数据中缺失的低频成分,为弹性波全波形反演提供低频成分丰富的输入数据,利用该数据实现了初始纵横波速度模型的正确构建。首先依据褶积理论,利用地下反射系数的稀疏性构造L1范数约束的目标函数,利用压缩感知理论和稀疏反演方法求解稀疏反演问题,实现对低频缺失地震数据的全带宽拓频,并采用快速迭代收缩阈值算法将观测记录压缩为尖脉冲。再将其与低频成分丰富的子波褶积重构出富含低频信息的多分量地震记录并用之进行时间域弹性波全波形反演。最后,将该反演结果作为初始模型,采用不依赖子波的时间域弹性波全波形反演算法获得最终反演结果。模型试算结果表明该反演方法在低频缺失和子波不准情况下能够有效提高反演精度。 展开更多

关键词 多分量地震勘探 弹性波全波形反演 低频补偿 压缩感知 稀疏反演

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三维波动方程地震面波频散谱反演

11

作者 张振东 刘伊克 《地球物理学报》 2025年第9期3541-3553,共13页

地震面波反演是地球内部速度结构成像的重要方法,可用于壳幔、油气藏、城市地下空间等跨尺度目标成像.目前常用的一维面波频散曲线反演方法假设地下为层状介质、需要拾取频散曲线,不适合复杂构造地区的大规模地震面波成像;最新的面波波... 地震面波反演是地球内部速度结构成像的重要方法,可用于壳幔、油气藏、城市地下空间等跨尺度目标成像.目前常用的一维面波频散曲线反演方法假设地下为层状介质、需要拾取频散曲线,不适合复杂构造地区的大规模地震面波成像;最新的面波波形反演方法具有强非线性,对数据质量和初始速度模型精度等要求较高,在处理实际数据时还存在诸多问题.本文结合传统一维面波频散曲线反演方法和地震全波形反演理论的优势提出了三维波动方程面波频散谱反演方法,通过求解弹性波波动方程模拟地震面波在任意复杂介质中的传播过程;将复杂的地震面波波形变换到保留其频散特征的频率-相慢度谱域进行相似度比较,极大地降低了反演的非线性.借助全波形反演的统一理论框架,使用伴随状态法计算速度模型梯度和局部优化算法迭代更新速度模型.本文提出的频散谱反演方法适用于三维任意复杂介质的速度结构成像,模拟算例表明该方法具有比拟波形反演方法的空间分辨率;在美国亚利桑那州西南沙漠实测地震数据中的应用表明该方法可用于实际资料的处理.随着油气、地热、二氧化碳封存等陆地勘探目标的涌现,该方法有望为陆地探区高精度速度建模提供一种新的解决方案. 展开更多

关键词 面波 近地表成像 弹性波全波形反演 三维速度建模 目标函数

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层状横向各向同性介质反问题初探 被引量：3

12

作者 宋海斌 马在田 张关泉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期105-119,共15页

用偏微分方程组特征理论研究层状并以垂直轴为对称轴的横向各向同性（TIV）介质的参数反演问题，首先从弹性波运动方程与TIV介质的应力－应变关系导出了平面波耦合方程组的特征型．根据奇性分析与特征积分法给出了连续情形下的特征线边... 用偏微分方程组特征理论研究层状并以垂直轴为对称轴的横向各向同性（TIV）介质的参数反演问题，首先从弹性波运动方程与TIV介质的应力－应变关系导出了平面波耦合方程组的特征型．根据奇性分析与特征积分法给出了连续情形下的特征线边界条件，连续清形下的波场延拓方程即平面波耦合方程组的特征型与特征线边界条件组成了层状TIV平滑介质、弱间断介质参数反演问题的基本方程组．并导出了间断情形下的波场延拓方程与特征线边界条件，这些方程组可用于层状介质（间断情况）的参数反演．基于这些基本方程组，探讨了利用地面多分量地震资料反演层状TIV介质多个弹性参数的问题． 展开更多

关键词 弹性波反演 层状介质 各向同性介质 地震波传播

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