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题名基于程函方程的VTI介质初至波走时层析反演
被引量：4
- 1
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作者
张凯
陈军屹
祝佰航
李振春
丁鹏程
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机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室
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出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1218-1226,I0004,I0005,共11页
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基金
国家油气重大专项(2017ZX05032-003-002)
山东省自然基金项目(ZR2017MD014)
+1 种基金
山东省重点研发计划项目(2018GHY115016)
中国石油大学(华东)自主创新科研计划项目(17CX02052)共同资助
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文摘
VTI介质初至波走时层析是反演各向异性参数的有效方法,其难点是初至波走时的计算和各向异性参数的联合反演。本文用垂直速度、动校正速度和非椭圆系数三个参数表征介质各向异性参数,使用基于Runge-Kutta算法的射线追踪,并根据相应的群慢度近似表达式推导了上述三个参数的敏感核函数表达式;利用最小二乘正交分解算法,分别用两种参数选择方法进行联合反演;数值模拟结果表明本文参数选择方法比传统Thomsen参数选择方法具有更高反演精度,从走时层析角度也证明了基于Runge-Kutta算法的射线追踪方法适用于VTI介质。
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关键词
VTI介质
程函方程
初至波走时层析
敏感核函数
THOMSEN参数
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Keywords
VTI medium
eikonal equation
first break traveltime tomography
Frechet kernel
Thomsen parameter
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名基于波动方程转换的时间域多尺度全波形反演速度建模
被引量：12
- 2
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作者
何兵红
方伍宝
刘定进
胡光辉
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机构
中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
中国石油大学(北京)
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出处
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期229-236,共8页
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基金
国家科技重大专项(2017YFB0202904)资助~~
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文摘
为了避免全波形反演的周波跳跃现象,提出了基于波动方程转换的时间域多尺度全波形反演速度建模策略,在时间域实现了从低波数到高波数的多尺度全波形反演。首先从声波方程参数化模式出发,研究了阻抗-速度和速度-密度两种参数化模式下速度的辐射模式:在阻抗-速度参数化模式下,速度扰动主要引起大角度波场扰动;在速度-密度参数化模式下,速度扰动对各个角度的波场扰动贡献量完全相同。基于此,提出了先利用阻抗-速度方程构建低波数全波形反演速度模型,再以此作为初始模型,利用速度-密度方程构建高波数全波形反演速度模型的方法。该方法有效避免了混合域全波形反演中的数据转换问题以及频率域反演中的吉普斯现象,同时充分发挥了时间域全波形反演在波动方程数值模拟计算效率方面的优势,保留了时间域数据匹配易控制的特点。通过MarmousiⅡ模型数据测试,对比分析了两种参数化模式下的速度梯度特征,实现了从阻抗-速度方程的低波数全波形反演速度建模到速度-密度方程的高波数全波形反演速度建模,说明该方法能够在初始速度缺失低波数的条件下充分刻画出断层的形态和位置,使断面清晰,地层起伏与真实模型吻合。
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关键词
方程转换
多尺度全波形反演
参数化模式
辐射模式
周波跳跃
吉普斯现象
敏感核函数
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Keywords
wave equation transform
multi-scale full waveform inversion
parameterized mode
radiation pattern
cycle skipping
Gibbs phenomenon
sensitive kernel function
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名声波方程参数化模式及多参数全波形反演去耦合化策略
被引量：5
- 3
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作者
何兵红
方伍宝
胡光辉
刘定进
孙思宇
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机构
中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
中国石油大学(北京)
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出处
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期705-716,725,共13页
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基金
国家科技重大专项(2017YFB0202904)资助~~
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文摘
参数耦合化是制约多参数全波形反演应用的关键因素之一。从速度-密度方程出发,基于介质弱扰动线性假设,利用波动方程的格林函数积分解推导了速度-密度、模量-密度、阻抗-密度、阻抗-速度、模量-速度及模量-阻抗6种参数化模式下的敏感核函数;研究了每种参数化模式下各参数辐射模式,分析总结了参数化模式下参数耦合性态;提出在阻抗-速度参数化模式下先利用大角度地震数据进行速度反演,再利用小角度地震数据进行阻抗反演的声波方程全波形反演优化策略。通过理论模型数值实验实现了速度-密度、模量-密度、阻抗-密度以及阻抗-速度4种参数化模式下的反演,反演结果与理论推导一致。
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关键词
全波形反演
耦合化
参数化
敏感核函数
声波方程
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Keywords
full waveform inversion
parameter coupling
parameterization
sensitive kernel function
acoustic wave equation
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名波动方程初至双差走时层析反演
被引量：3
- 4
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作者
赵磊
冯波
王华忠
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机构
中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
同济大学海洋与地球科学学院波现象与智能反演成像研究组
同济大学海洋高等研究院
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出处
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期304-311,共8页
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基金
国家自然科学基金(42074143,41774126)
上海市浦江人才计划
中石化地球物理重点实验室基金(33550006-19-FW0399-0041)共同资助。
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文摘
对于有限频带的地震信号,地震波绝对走时受到震源子波的波形特征、走时测量准则等多种因素的影响,提高走时测量的精度有助于增加反演结果的可靠性。为降低绝对走时测量误差对反演的影响,采用双差走时代替绝对走时,并将其与Rytov近似导出的相位延迟敏感度核函数相结合,构造有限频带地震波的双差走时敏感度核函数。针对初至双差走时层析反演,提出了一种基于隐式矩阵向量积的高斯牛顿迭代算法,该方法无需显式计算、存储核函数及Hessian矩阵。相较于传统的散射积分方法(需要显式计算并存储核函数),波动方程初至双差走时层析反演方法仅利用了波动方程Born模拟及逆时偏移算法,因此降低了对计算机内存和外部存储的需求,可进行高效的大规模计算。高斯扰动模型数值模拟实验表明,该方法可以消除初至走时测量误差(震源子波未知)对反演的影响;Overthrust模型数据和二维起伏地表实际数据测试结果表明,采用该方法反演得到的高精度的近地表速度模型与实际地层较为吻合。
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关键词
双差走时
Rytov近似
波动方程走时敏感度核函数
初至层析
高斯牛顿算法
近地表速度反演
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Keywords
double difference traveltime
Rytov approximation
wave-equation traveltime sensitivity kernel
first-arrival tomography
Gauss-Newton algorithm
near-surface velocity inversion
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名广义Rytov近似有限频初至层析
被引量：2
- 5
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作者
冯波
WU Ru-Shan
罗飞
许荣伟
王华忠
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机构
同济大学海洋与地球科学学院
同济大学海洋高等研究院
Modeling and Imaging Laboratory
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出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期92-99,I0010,I0011,共10页
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基金
国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项“深海油气地震勘探高精度速度建模技术”(2019YFC0312004)
国家自然科学基金项目“强散射介质中的波动方程线性化及速度反演”(42074143)和“针对勘探地震介质及波场特征的高波数参数估计方法研究”(41774126)
+3 种基金
国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项“多元信息联合驱动的地震成像方法研究”(2018YFA0702503)
上海市浦江人才计划(20PJ141300)
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)项目“特征波域地震成像方法研究”(ZJW-2019-04)
中国石化地球物理重点实验室项目“基于波动方程的高精度近地表速度建模方法研究”(33550006-19-FW0399-0041)联合资助。
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文摘
在传统的有限频层析理论中,采用Born或Rytov近似推导地震波旅行时对模型参数的一阶Fréchet微商,隐含了弱散射近似假设。对于强速度扰动,有限频层析正问题的线性化近似不再成立。近年来发展的广义Rytov近似理论可以较为精确地预测散射波的相位扰动,因此更适用于有限频旅行时层析。为突破弱散射近似的限制,将广义Rytov近似应用于传统的有限频层析理论,导出了基于广义Rytov近似理论的有限频旅行时敏感度核函数。由数值试验可知,对于前向小角度散射,无论速度扰动强度如何,新的旅行时核函数均可较为准确地预测地震波的旅行时扰动。针对旅行时层析反问题,提出了一种基于隐式矩阵向量乘的高斯—牛顿反演算法,具有准二阶收敛速度且无需显式计算和存储Hessian矩阵。复杂模型数据测试结果表明,提出的广义Rytov近似旅行时层析可以建立高精度的近地表速度模型,且收敛速度较快。
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关键词
有限频旅行时敏感度核函数
广义Rytov近似
初至层析
高斯—牛顿反演算法
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Keywords
finite-frequency traveltime sensitivity kernel
generalized Rytov approximation
first-arrival traveltime tomography
Gauss-Newton algorithm
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名高斯束偏移与高斯束层析反演速度建模
被引量：9
- 6
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作者
蔡杰雄
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机构
中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
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出处
《石油物探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期262-273,共12页
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基金
国家科技重大专项(2016ZX05014-001-002)资助~~
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文摘
当前的层析反演速度建模方法大多基于射线传播算子,以射线长度为层析反演敏感度核函数,对复杂构造偏移成像的适应性不强,反演精度有待提高。基于波动方程的一阶Born近似和Rytov近似,从高斯束偏移成像条件出发,推导了成像域波动方程线性化走时层析反演核函数,该核函数的本质是有限频核函数,可通过高斯束积分表达的格林函数计算得到。利用该核函数替换常规射线层析核函数能提高层析反演精度。发展的高斯束层析反演速度建模方法通过方位-反射角度域共成像点道集与高斯束偏移串联并迭代实现复杂构造成像,该技术路线实用化程度高,能进一步提高当前工业界广泛应用的常规射线层析及射线偏移的成像精度,尤其是改善了低信噪比资料的成像质量。数值计算及实际数据应用证明了基于高斯束算子的偏移成像与成像域走时层析方法的有效性。
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关键词
高斯束
成像域
走时层析
敏感度核函数
偏移
角度道集
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Keywords
Gaussian beam
image domain
traveltime tomography
sensitivity kernel
migration
angle gathers
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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