基于包络目标函数的弹性波波形反演.pdf

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1、第55卷第1期石油物探Vo1．55。No．12016年1月GE0PHYSICALPR0SPECTINGF0RPETR0LEUMJa，2016王官超，杜启振．基于包络目标函数的弹性波波形反演[J]．石油物探，2016，55(1)：133—141．WANGGuanchao，DUQizhen．Elasticfullwaveforminversionbasedonenvelopeobjectivefunction[J]．GeophysicalProspec—tingforPetroleum，2016，55(1)：133—141基于包络目标函

2、数的弹性波波形反演王官超，杜启振(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院，山东青岛266580)摘要：弹性波场的复杂性致使反演问题非线性性增强，寻优过程极易陷人局部极值。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

3、度以及密度信息。关键词：包络反演；低频缺失；多尺度；弹性波全波形反演中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1000—1441(2016)01—0133—09DOI：10．3969／j．issn．1000—1441．2016．01．017ElasticfullwaveforminversionbasedonenvelopeobjectivefunctionWANGGuanchao，DUQizhen(SchoolofGeosciences，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China

4、)Abstract：Thecomplexityofelasticwavefieldwillincreasethenonlinearityofinversionandmaketheinverseproblemfallintolocalminima．Multi-scaleinversionalgorithmscanimprovethestabilityandresolutionofinversiontOacertainextent，butitcannotsolvetheproblemoflowfrequencymissinginreal

5、data．Toalleviatethisproblem，Weproposeanewmulti-scaleschemebasedonenvelopeinversiontoobtaintheelasticparametersaccurately．Themainproceduresareasfollows：Firstly，weextendtheenvelopeinversionmethodtoelasticmediumtoestimatethe1OWwavenumbercomponentsofelasticparame—ters；then

6、，theenvelopeinversionresultsareusedastheinitialmodelofeonventionalmulti-scaleinversiontofurtherimprovethestabilityoftheinversion．TheMarmousi2modeltestresultsshowthatthenewmulti—scaleschemecanestimatep-andS-wavevelocitiesmoreaccurately，aswellasthedensityinformation．Keyw

7、ords：envelopeinversion，lowfrequencymissing，multi-scale，elasticfullwaveforminversion全波形反演技术(FullWaveformInversion，计算量大、非线性性强、初始速度场构建困难以及FWI)是一种从全波场地震记录中定量提取地下介波场之间的不确定性等缺点，导致波形反演容易陷质参数的数据匹配技术，该技术利用波场的走时、入循环跳动和局部极小值等问题，当涉及到弹性多振幅以及相位等多种信息，通过不同优化方法获得参数反演时这些问题表现得尤为严重，其中初始模地

8、下弹性介质参数，其分辨率明显高于传统基于射型的准确与否直接影响反演结果的正确性。线理论的反演方法，反演结果不仅能为叠前深度偏通常情况下，背景宏观速度模型可以利用初至移提供更为可靠的偏移速度，而且能直接提供精度走时层析[、立体层析[2≈