基于第二代小波变换的各向异性参数反演

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它

2、复制手段保存论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)撕F年b月7El力醒年矽月7／曰中国石油大学(华东)硕-I二学位论文第一章绪论1．1研究目的和意义地震勘探的方法自从其诞生的那一刻起就对油气资源的找寻做出了巨大的贡献，石油勘探方面的总投资中，有90％是用于地震勘探的【l】。随着技术的进步，地震勘探正朝着复杂油气藏勘探的方向发展，这就需要研究更复杂的地质结构和模型，以更接近地球本来面貌的思维方式构建理论和方法。地震波理论，～般是建立在均匀各向同性完全弹性介质的假定基础之上的，这种假设对早期的油气资源勘探理论和生产是

3、成功的。但是，随着隐蔽性油气藏勘探的逐渐深入，大量理论和实践证实了实际地层中广泛存在着各向异性，地质结构的精细成像和描述不能忽略各向异性的存在。近年来，关于各向异性方法和理论的研究已经成为地震勘探理论的前沿技术，研究地震资料的各向异性特征，反演各向异性参数是深入研究地震成像、精细描述油藏特征的新课题，也是目前油气勘探急需解决的难题。各向异性参数反演的方法有很多种，其中利用波动方程的波形反演更多的利用了地震波的运动学和动力学的信息，能获得较好的效果。时间域叠前全波场反演方法【88】是近年来出现的一种利用叠前信息反演

4、各向异性参数的直接反演方法，该方法能同时反演多个参数。但是该方法在实际应用过程中也遇到了诸如计算量大、计算效率低，而且在迭代反演过程中容易陷入局部极小，所以限制了其在生产中的应用。将小波变换应用于反演的目的在于为反演寻找较理想的初值，并降低反演规模以提高计算效率。传统的小波变换计算复杂，依赖傅立叶变换，并且要构造符合实际的小波基，这些因素都限制了其优点的发挥。第二代小波变换是新一代的小波变换，它不依赖于傅立叶变换，能实现数到数的直接变换，所以计算简单，本论文将第二代小波变换与时间域叠前全波场反演相结合，探讨改善各

5、向异性参数反演过程、提高反演效率的可行性。1．2各向异性介质理论研究现状关于地震波各向异性的研究，始于十九世纪五十年代。1856年，Kelvin【2]发表了现代型式的关于弹性各向异性的第一篇论文，研究出了弹性张量的无坐标表示法；1877年，Christoffel【3l发表了有关各向异性弹性波传播特征的专著；1935年，Bruggeman[4】计算了层状固体的平均弹性常数，指出平均固体具有轴对称性，确定其第一章绪论性质需要5个弹性常数，成为周期性薄互层模型的理论奠基人。随后，更多的地球物理学家投入到了地震各向异性的

6、研究中。1962年，Backus[5J等人的研究表明薄互层组合可以引起视各向异性，解释了当时地震资料时深转换的误差问题。1965年，Backus[61提出了弱各向异性介质中速度与岩性的关系式。从七十年代开始，地震各向异性引起了地震学家的极大兴趣。特别是在1978年以后，Crampinf7'8，91证实了裂隙诱导各向异性和横波分裂的存在，并提出了扩张各向异性模型(ExtensiveDilatancyAnisotropy，简称EDA)之后，地震各向异性的研究逐渐成为地震学的前沿和热点，每年都有大量的研究成果公开和论文

7、发表。在各向异性弹性波的正演方面文献很多，主要有：Byun[101，Tanimoto[1¨，Shearer[121等，Chapman[13】等研究了各向异性地震波的射线追踪技术；Kosloff[141，Carcione[15】等研究和发展了各向异性介质伪谱法正演模拟；Mora[161，Tsingas[171等，Igel[181等，Daill9I等，Juhlin[20】等对地震波场的有限差分算法和传播矩阵法波场正演模拟进行了研究。跟国外相比，国内关于波动各向异性的研究起步较晚，直到二十世纪八十年代后期才逐渐开展起来

8、。中国科学院地质与地球物理研究所的滕吉文院士、张中杰研究员等人在各向异性波动理论、有限差分正演、偏移、以及各向异性与深部构造作用等许多方面开展了全面的研究工作，并发表了大量的相关论文(滕吉文口1，22，231等；张中杰【24，25,261等；张秉铭口71)。石油大学的牟永光和董敏煜及他们领导的科研组在各向异性弹性波的入射规律、EDA介质及双相各向异性介质中的波场正演模拟、