基于遗传算法的波阻抗反演方法研究

《基于遗传算法的波阻抗反演方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、长安人学硕士学位论文(4)设计了两个速度模型，分别利用遗传算法二进制编码、实数编码、实数编码群迁移策略进行反演，对三者的反演效果进行了研究。(5)利用遗传算法实数编码群迁移策略对拟实际数据进行波阻抗反演，取得了预期的效果。5第二章波阻抗的基本概念2．1反射界面的形成一般把密度和波速的乘积称为声阻抗，在地震学中称为波阻抗。只有当上下介质的波阻抗不相等时，才能形成反射界面。即反射界面必须是波阻抗分界面。因此反射系数可以用来综合反映地下反射界面两侧岩石性质及界面特征。如果相邻两个地层的波阻抗相近，则不会发生明显的反射。例如厚砂岩、厚泥岩、比较厚的匀

2、化重力体滑塌堆积以及内部结构杂乱无章的礁块都可能没有反射；而砂岩、泥岩、灰岩互层，则可能形成强反射。另外，反射层的间距也是影响振幅的主要因素。又因为浅层反射波频率一般比深层高，因此深层的分辨率比浅层低【23∞】。当波入射到两种介质的分界面时，通常会分成两部分。一部分回到第一种介质中，即反射波：另一部分透入第二种介质中，在物理学中称为折射波，而在地震学中叫做透图2．1入射波、反射波和透射波(a)透射波(a)反射波设入射波的振幅为A1，反射波的振幅为A2，反射波振幅A2与入射波振幅A1之比叫做反射系数，用R表示。R：垒4当波垂直入射到反射界面时，

3、反射系数有下列关系：6(2．1)长安大学硕士学位论文肌"442_-_．店PY屹2+-岛p,V百1(2．2)4店屹+岛K、7式中的M、p以分别表示上、下两种介质的波阻抗。在入射角不大的情况下，这个关系式也是基本适用的。从上式可以看出，反射波的振幅与分界面上、下介质的波阻抗差有关。当两种介质的波阻抗相等时，反射波振幅为零，此时不发生反射；当上层介质波阻抗大于下层介质波阻抗时，反射系数为负，反之为正。反射系数的绝对值越大，则反射波振幅越大，反射波能量也越强∞朝。在地层剖面中，由于沉积间断形成的古侵蚀面经常是一个明显的波阻抗分界面，因而也是良好的反射

4、界面。由于沉积条件或岩性的显著变化，不同岩层的分界面也是良好的反射界面【451。2．2反射系数与波阻抗I妇Robinson的时不变地震褶积模型，地震记录可以表示为sq)=wq)木尺(f)+N(n)(2．3)其中S(t)为地震记录，w(t)为地震子波，R(t)为反射系数序列，N(n)为随机噪声序列。经过去噪处理，在子波w(t)已知的条件下，我们能从地震剖面X(t)利用反褶积求出反射系数剖面R(t)。由反射系数与波阻抗的对应关系式R=篆舞仁4，可得出如下波阻抗递推公式肛+IV／+mpiK等(2．5)进一步将波阻抗分解，可得Vi,1=P肛iV+1l

5、iI+一百Ri(2·6)如果忽略密度，可得‰一K等(2．7)其中j为反射系数序列号。n与肛+。为第i层和f+J层的密度。所与蟛+』为第堰gli+lJ罢的速7第_二章波阻抗的基本概念度。R与尺f+J为第i层和第i+1层的反射系数。由(2．5)式和(2．7)式，只要已知反射系数系列R和初始波阻抗P,K或初始速度K，我们就可以得到与反射系数相对应的波阻抗曲线或速度曲线f矧。经过振幅标定后的地震反射系数道，就可以直接应用(2．5)式和(2．7)式进行波阻抗转换和速度转换。这两个公式可以改写成如下形式乙5zo％；％(2．8)(2．9)同时，由(2．8)

6、式和(2．9)式，我们可以看出，任意一点的波阻抗或者速度值，均与其初始值(Z-。或％)有着十分密切的关系，如果初始值不准确，整个转换都是失败的啪’。初值选择不同，会出现反演的多解性，初值选择不当，会导致低频分量不当，造成岩层厚度的错误，产生地震解释的陷阱；另外，这种计算是连乘，即递推运算，误差是累积的，前一个样点的误差会使后一个样点的误差变得更大【34’351。为了克服这两个问题，我们在具体计算时对计算绝对波阻抗的(2．8)式作了某些改进，引入了相对波阻抗的概念。当波阻抗反差不大时，可假设p：'，：一PlYl=Apv，pv为p：V：和M的平均

7、值，于是反射系数尺有R。—p2V：2-—piVl．一1—Ap—v(2．1∞p∥2七PYl2pv如果对反射系数R进行积分，就近似地有严一互1詹t12lIlpy(2．11)所以，对反射系数进行积分其结果正比于波阻抗z—pv的自然对数，道积分是一种简单的相对波阻抗。在处理上，道积分既简单、又经济。它将反褶积、叠偏后的地震道看出为反射系数剖面，将每一道分别进行积分(求和)，边积分边输出，得到于地震剖面相对应的相对8R一尽墨R+一～+一一1—11上一1■“Ⅱ¨珥长安人学硕士学位论文波阻抗(或速度)剖面，即道积分剖面。正如李庆忠院士所评价的，道积分技术，

8、它是最简单的相对波阻抗，这种方法不需要井的标定，递推误差小，处理周期短，缺点是不知道波阻抗的绝对值，只有相对的概念。但绝对波阻抗的确很难定得准确，对薄层更是如此【3