杜澤源 吳國忱 王玉梅
(①中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580; ②海洋國家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評價(jià)與探測技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266580; ③中國石化勝利油田物探研究院,山東東營 257022)
·偏移成像·
基于測井約束的地震全波形反演方法
杜澤源*①吳國忱①②王玉梅③
(①中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580; ②海洋國家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評價(jià)與探測技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266580; ③中國石化勝利油田物探研究院,山東東營 257022)
在實(shí)際應(yīng)用中全波形反演依賴于初始速度模型與低頻信息,若初始模型精確度低常會(huì)引起周波跳躍現(xiàn)象。測井資料具有垂向分辨率高的特點(diǎn),含有豐富的超低頻與高頻成分,測井信息的引入可以在一定程度上彌補(bǔ)地震頻帶缺失、反射數(shù)據(jù)精度低、信噪比低的不足,故從兩個(gè)方面將先驗(yàn)信息引入全波形反演。一是充分利用可靠的測井?dāng)?shù)據(jù)低頻信息建立較精確的初始速度模型,以彌補(bǔ)地震數(shù)據(jù)缺少低頻信息的問題;二是在全波形反演目標(biāo)泛函中引入先驗(yàn)?zāi)P图s束項(xiàng),利用測井?dāng)?shù)據(jù)約束反演過程,驅(qū)使反演沿給定的方向進(jìn)行,以提高反演過程的穩(wěn)定性,從而獲得較高精度的速度模型。通過EAGE推覆體模型對所提方法進(jìn)行試算,相對不加約束全波形反演結(jié)果得到改善;實(shí)際地震資料應(yīng)用結(jié)果表明,使用測井約束的反演結(jié)果能更清楚地展示砂巖層,具有較高的分辨率,反演效果更好。
全波形反演 低頻信息 測井約束 初始模型 目標(biāo)泛函
全波形反演是利用觀測地震數(shù)據(jù)反演地球介質(zhì)地球物理參數(shù)的方法,其關(guān)鍵是基于波動(dòng)方程有限差分的正演模擬技術(shù),由于此方法基于雙程波動(dòng)方程的全解[1],因此稱為全波形反演。Tarantola[2]從波動(dòng)方程出發(fā),通過波場殘差逆時(shí)傳播計(jì)算梯度方向,提出基于最小二乘理論的時(shí)間域全波形反演理念,奠定了全波形反演的基礎(chǔ)。全波形反演最早在時(shí)間域?qū)崿F(xiàn),Petrick等[3]給出了較為完整的全波形反演定義,隨后,Pratt等[4,5]將其發(fā)展到頻率域,Shin等[6]將其推廣到Laplace域。全波形反演技術(shù)已被證明是建立高精度速度模型的有效方法[7,8],得到的速度模型可用于改善深度偏移的質(zhì)量,進(jìn)而提供非常有價(jià)值的成像結(jié)果。全波形反演以減小模擬波場與實(shí)際觀測波場數(shù)據(jù)之間的殘差為目標(biāo),通過最小化目標(biāo)泛函反演獲得高精度速度模型[2,9]。在迭代求解過程中,通過在模型空間尋找梯度和局部下降方向使數(shù)據(jù)空間的最小二乘目標(biāo)泛函最小,從而獲得每次迭代的速度模型更新量[10],并將更新速度模型作為下一次迭代的輸入模型。同時(shí),全波形反演效果受諸多因素影響,可靠的大炮檢距數(shù)據(jù)、低頻信息、初始速度模型等是獲得較好反演結(jié)果的基本保障[11]。
在實(shí)際應(yīng)用中全波形反演仍面臨諸多問題[12],其中一個(gè)重要問題是全波形反演依賴于初始速度模型與低頻信息[13]。若初始模型精度低常會(huì)引起周波跳躍現(xiàn)象,Weibull等[14]認(rèn)為全波形反演初始速度模型應(yīng)該盡量接近真實(shí)模型以避免周期跳躍,建議采用波動(dòng)方程代替射線層析方法獲得較精確的光滑初始模型。敖瑞德等[15]提出了基于包絡(luò)的全波形反演初始模型構(gòu)建方法,可以得到較高精度的初始模型; Gong等[16]提出了時(shí)間域逆時(shí)偏移的三維全波形反演算法,可以減少反演結(jié)果對初始模型的依賴。然而,為了避免對初始模型的依賴,需要盡可能采集含有豐富低頻分量的地震數(shù)據(jù),并且要求信噪比和保真度足夠高[17],這在實(shí)際地震采集中很難達(dá)到,因此構(gòu)建較準(zhǔn)確的初始速度模型很有必要。段超然等[18]聯(lián)合波場重構(gòu)反演和全波形反演以確保全波形反演在缺少低頻信息時(shí)仍能穩(wěn)定收斂;王毓瑋等[19]提出了一種降低非線性程度的分步反演策略,在重建背景模型的基礎(chǔ)上恢復(fù)模型的中、高波數(shù)成分。
在實(shí)際勘探過程中可獲得豐富的先驗(yàn)信息,如聲波測井、地質(zhì)信息等,傳統(tǒng)全波形反演一般不考慮先驗(yàn)信息。當(dāng)觀測地震資料缺少大炮檢距數(shù)據(jù)和低頻信息時(shí),在大多數(shù)情況下反演結(jié)果不理想。因此,可以在全波形反演中利用上述先驗(yàn)信息。測井資料具有垂向分辨率高的特點(diǎn),含有豐富的超低頻與高頻成分,測井信息的引入可以在一定程度上彌補(bǔ)地震頻帶缺失、反射數(shù)據(jù)精度低、信噪比低的不足,故可將測井信息引入初始速度模型建立。全波形反演需要一個(gè)平滑的初始模型以避免在迭代初始就陷入局部極小,而測井?dāng)?shù)據(jù)的分辨率較高,具有高精度的速度及可靠的低頻信息,利用測井?dāng)?shù)據(jù)的低頻信息對初始模型進(jìn)行約束,可以得到較精確的初始速度模型。另一方面,可以從目標(biāo)泛函約束的角度引入先驗(yàn)?zāi)P托畔ⅲ撨^程的操作難度較大,常用于AVO反演。吳國忱等[20]在AVO反演過程中加入尺度約束項(xiàng),以提高反演的穩(wěn)定性及可靠性;馮國峰等[21]針對二維波動(dòng)方程,將大范圍收斂的同倫方法引入算子參數(shù)識(shí)別過程,并利用測井資料進(jìn)行約束反演;Hu等[22]建議在倍增的正則化項(xiàng)中使用先驗(yàn)?zāi)P?;王守東[23]針對井間地震資料走時(shí)層析成像分辨率低、穩(wěn)定性差的問題,提出了一種井間地震資料成像新方法——全變差正則化波形反演方法(TVWI);Han等[24]、傅紅筍等[25]研究了測井約束下地震波形反演的同倫攝動(dòng)求解方法;Asnaashari等[26]提出通過測井、地質(zhì)解釋建立先驗(yàn)?zāi)P停⑹褂谜齽t化項(xiàng)和先驗(yàn)?zāi)P晚?xiàng)擴(kuò)展反演目標(biāo)函數(shù),將先驗(yàn)?zāi)P陀糜诜囱輧?yōu)化過程,約束最小化目標(biāo)泛函;成景旺等[27]使用基于柯西分布的頻率域目標(biāo)函數(shù),將低頻反演結(jié)果作為高頻反演的初始模型以減少解的非唯一性。模型測試結(jié)果表明,上述方法可獲得較為可靠的反演速度模型,但很少投入實(shí)際應(yīng)用。
本文從兩個(gè)方面將先驗(yàn)信息引入全波形反演。一是充分利用可靠的測井?dāng)?shù)據(jù)低頻信息建立較精確的初始速度模型,以彌補(bǔ)地震數(shù)據(jù)缺少低頻信息的不足;二是在全波形反演目標(biāo)泛函中引入先驗(yàn)?zāi)P图s束項(xiàng),利用測井?dāng)?shù)據(jù)約束反演過程,驅(qū)使反演沿給定的方向進(jìn)行,以提高反演過程的穩(wěn)定性,從而獲得較高精度的速度模型。EAGE推覆體模型數(shù)據(jù)測試及實(shí)際地震資料應(yīng)用結(jié)果均證明了文中方法的可行性及有效性。
鑒于全波形反演對初始模型和低頻信息的依賴性,而地震資料由于采集條件的限制,缺少必要的低頻數(shù)據(jù)。通過測井?dāng)?shù)據(jù)約束常規(guī)初始速度模型,在常規(guī)背景速度場中加入可靠的測井?dāng)?shù)據(jù)低頻信息,構(gòu)建更加精確的初始速度模型,從而避免周波跳躍現(xiàn)象,提高反演精度。
2.1.1 測井資料預(yù)處理
測井曲線是地層物理性質(zhì)隨深度變化的記錄,包含了高分辨率的地層信息,可以通過測井縱波速度數(shù)據(jù)提取可靠的低頻速度信息。首先要對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析與整理,根據(jù)工區(qū)的地質(zhì)背景信息,分析所選測井縱波速度數(shù)據(jù),去除奇異值,保證測井?dāng)?shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠,然后再進(jìn)行井震匹配標(biāo)定,得到準(zhǔn)確的時(shí)深關(guān)系。
實(shí)際測井?dāng)?shù)據(jù)一般是深度域的,要想獲得測井?dāng)?shù)據(jù)的低頻信息,需要把井震標(biāo)定后的測井曲線進(jìn)行深時(shí)轉(zhuǎn)換,由深度域轉(zhuǎn)到時(shí)間域。然后再分析測井?dāng)?shù)據(jù)的頻譜特征,并與地震數(shù)據(jù)的頻譜進(jìn)行對比,綜合考慮地質(zhì)概況,通過適當(dāng)?shù)臑V波方法對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,得到低頻測井曲線。若預(yù)先獲得的常規(guī)初始速度模型是時(shí)間域的,則可以在時(shí)間域?qū)y井曲線與初始速度模型進(jìn)行匹配,通過低頻測井?dāng)?shù)據(jù)約束得到新的初始速度模型,然后將模型轉(zhuǎn)換到深度域;若常規(guī)初始速度模型是深度域的,則需要把時(shí)間域的低頻測井?dāng)?shù)據(jù)曲線經(jīng)過時(shí)深轉(zhuǎn)換變換到深度域,然后對常規(guī)初始速度模型進(jìn)行深度域約束,得到可直接使用的初始速度模型。圖1為模型數(shù)據(jù)實(shí)際測井速度曲線與低頻測井曲線。
2.1.2 加權(quán)約束模型構(gòu)建
通過測井?dāng)?shù)據(jù)空間加權(quán)約束的方法建立新的初始速度模型。首先,根據(jù)工區(qū)概況,確定需要參與模型構(gòu)建的井?dāng)?shù)及井位信息。將常規(guī)方法獲得的初始速度模型看成一個(gè)三維矩陣,記為Vinitial(x,y,z),其中x、y、z為模型空間點(diǎn)位坐標(biāo)。將低頻測井?dāng)?shù)據(jù)看成縱向矢量,記為Vwell(xk,yk,z),其中k=1、2、…、N,N為井的總數(shù),xk、yk為井的水平坐標(biāo),圖2為測井約束控制示意圖。通過測井?dāng)?shù)據(jù)空間加權(quán)約束初始速度模型,得到高精度速度模型Vcon(x,y,z),構(gòu)建方法通過下式實(shí)現(xiàn)
(1)
圖1 模型數(shù)據(jù)實(shí)際測井速度曲線與低頻測井曲線
測井約束項(xiàng)的權(quán)重是服從Logistic函數(shù)形態(tài)分布的,則測井約束空間權(quán)重因子可以表示為
(2)
通常地球物理反演問題都基于Bayes框架[1]。地震波的正傳播過程可抽象表示為
d=G(m)
(3)
式中:m為地球物理參數(shù)矢量,如地下地層介質(zhì)速度、密度或其他彈性參數(shù);d為地震數(shù)據(jù);G(m)為基于地層介質(zhì)模型m的地震波傳播過程,描述了地震波場的傳播。研究地層介質(zhì)模型m中地震波傳播現(xiàn)象,得到觀測地震數(shù)據(jù)d的過程稱為地震波正演,由地震數(shù)據(jù)d推測地層介質(zhì)模型參數(shù)m的過程稱為地震反演。
地震反演過程可以表示為
m=G-1(d)
(4)
全波形反演的誤差泛函一般表示為[28]
(5)
式中dobs為觀測數(shù)據(jù)。式(5)為最小二乘目標(biāo)函數(shù)。假設(shè)觀測數(shù)據(jù)與模型數(shù)據(jù)服從高斯分布,在目標(biāo)函數(shù)中加入先驗(yàn)?zāi)P晚?xiàng),定義含先驗(yàn)?zāi)P托畔⒌哪繕?biāo)泛函為
(6)
式中:mprior為測井約束的先驗(yàn)?zāi)P?;λ為?quán)重參數(shù);CD和CM分別為觀測數(shù)據(jù)和模型的協(xié)方差。
本文采用梯度引導(dǎo)類方法[29]求解反演問題,梯度引導(dǎo)類方法通過求取目標(biāo)泛函對模型的導(dǎo)數(shù)尋找迭代更新方向?;诼暡ǚ匠痰募僭O(shè),模型參數(shù)為縱波速度場m,觀測數(shù)據(jù)為采集的地震炮集波場dobs,由地震波正演模擬得到的波場為u=G(m),G表示地震波場正傳過程。則誤差泛函為
(7)
式中:t為波場傳播時(shí)間采樣點(diǎn);xr為與炮點(diǎn)xs相對應(yīng)的檢波點(diǎn)坐標(biāo)。
基于線性化假設(shè),利用變分原理推導(dǎo)泛函梯度,得到泛函對速度模型的梯度為
(8)
式中:G*表示波場殘差的反傳過程;u(t,xs,xr)為炮點(diǎn)xs對應(yīng)的檢波點(diǎn)xr位置的波場。
在反演過程中,權(quán)重參數(shù)λ的選取是動(dòng)態(tài)的,誤差泛函中數(shù)據(jù)誤差項(xiàng)會(huì)隨著迭代次數(shù)的增加而不斷減小。因此,為了保證先驗(yàn)?zāi)P晚?xiàng)與數(shù)據(jù)誤差項(xiàng)對誤差泛函貢獻(xiàn)的平衡,要求λ隨著迭代次數(shù)的增加而減小。圖3為測井約束全波形反演流程圖。
圖3 測井約束全波形反演流程圖
本文采用EAGE推覆體模型進(jìn)行模型試算,抽取600、1400m處垂向單道模型數(shù)據(jù)作為測井?dāng)?shù)據(jù)(圖4a)。
首先,對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,將測井?dāng)?shù)據(jù)由深度域轉(zhuǎn)到時(shí)間域,并分析測井?dāng)?shù)據(jù)與地震記錄數(shù)據(jù)的頻譜特征,對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,得到低頻信息,進(jìn)而將濾波后的時(shí)間域測井曲線轉(zhuǎn)換到深度域(圖5)。然后根據(jù)本文提出的方法,用得到的低頻測井?dāng)?shù)據(jù)對常規(guī)初始速度模型(圖4b)進(jìn)行加權(quán)約束,建立新的基于測井約束的高精度初始速度模型(圖4c)。 圖6為常規(guī)初始速度模型曲線與測井約束模型曲線。由圖可見,測井約束速度模型依然是一個(gè)平滑的模型,其精度比常規(guī)初始速度模型高。
圖4 真實(shí)速度模型、反演初始速度模型及先驗(yàn)?zāi)P?/p>
圖5 實(shí)際測井曲線與濾波后低頻測井曲線
圖6 常規(guī)初始速度模型曲線與測井約束模型曲線
通過計(jì)算測井?dāng)?shù)據(jù)得到測井約束全波形反演的先驗(yàn)?zāi)P?圖4d)。在水平方向上對井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行線性距離加權(quán)內(nèi)插和外推得到插值剖面,然后對其進(jìn)行輕微的高斯平滑。以平滑后的插值速度作為先驗(yàn)?zāi)P图s束反演目標(biāo)泛函,充分利用了測井?dāng)?shù)據(jù)的先驗(yàn)信息,降低了反演陷入局部極小的可能。
為了驗(yàn)證所提方法的反演效果,分別使用常規(guī)初始速度模型及本文方法獲得的測井約束速度模型進(jìn)反演。圖7為常規(guī)初始速度模型反演結(jié)果與測井約束反演結(jié)果,圖8為常規(guī)反演與測井約束反演的誤差下降曲線??梢姕y井約束反演方法可以較快地收斂得到最優(yōu)反演結(jié)果。為了更直觀地比較兩種方法的反演效果,抽取1400m位置處垂向單道速度反演結(jié)果進(jìn)行對比(圖9)??梢娡ㄟ^測井約束反演得到的結(jié)果更接近真實(shí)速度模型,尤其在深層能得到較好的反演結(jié)果。
圖7 常規(guī)初始速度模型反演結(jié)果(a)與測井約束反演結(jié)果(b)
震源和檢波點(diǎn)都位于地表處,共有25炮,第一炮位于10m處,炮間距為80m,第一個(gè)檢波點(diǎn)位于0處,檢波點(diǎn)間隔為10m,地震記錄采樣間隔為0.0005s,采樣點(diǎn)數(shù)為1500,總記錄時(shí)間為0.75s,采用高階有限差分法進(jìn)行二維聲波正演,理論子波是主頻為30Hz的雷克子波
圖8 常規(guī)反演與測井約束反演的誤差下降曲線
圖9 1400m位置處垂向單道速度反演結(jié)果
將本方法應(yīng)用于A工區(qū)二維資料。地震資料為一條炮線數(shù)據(jù)(圖10),反演區(qū)域面積為12.45km×4km,初始速度為通過偏移速度分析獲得的背景速度場,網(wǎng)格尺寸為10m×10m,在炮線3.55km處有一口探井,測井縱波數(shù)據(jù)深度范圍為1890~3220m。由于該區(qū)地震數(shù)據(jù)帶寬有限,低頻分量較少,地震數(shù)據(jù)主頻為25Hz,低頻信息嚴(yán)重缺失(圖12a)。對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行處理,圖11為經(jīng)過井震標(biāo)定后的深度域測井?dāng)?shù)據(jù)。根據(jù)時(shí)深關(guān)系,將井曲線由深度域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域,再對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析,可以看出測井?dāng)?shù)據(jù)既有高分辨率的地層介質(zhì)速度信息又有豐富的低頻分量信息(圖12b)。對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,提取測井?dāng)?shù)據(jù)的低頻分量,并選取截止頻率為5Hz,在一般情況下截止頻率不能取太高,以免在反演一開始就陷入局部極值。圖13為時(shí)間域測井速度曲線以及濾波后的低頻測井曲線。通過時(shí)深轉(zhuǎn)換將時(shí)間域低頻測井曲線變換到深度域。
必須注意到,一般實(shí)際測井深度有限,測井?dāng)?shù)據(jù)并非從地表貫穿井底,測井曲線的范圍遠(yuǎn)小于地震資料的時(shí)間長度,則低頻測井曲線不能完全覆蓋研究區(qū)域的頂、底界面。如果僅簡單地在縱波速度范圍對初始速度模型進(jìn)行校正,則可能在真實(shí)井曲線數(shù)據(jù)范圍的頂、底處會(huì)產(chǎn)生速度突變,為了防止這一現(xiàn)象,需要對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行上、下延拓,并逐步在向外延伸區(qū)域以常規(guī)初始速度為準(zhǔn)。圖14為測井約束曲線對比。由圖可見,低頻測井曲線相對于常規(guī)初始模型速度更精確,可利用延拓后的低頻測井曲線約束常規(guī)初始速度模型。
圖15為常規(guī)初始速度模型與測井約束初始速度模型。由圖可見,使用測井約束低頻模型構(gòu)建方法,利用低頻測井?dāng)?shù)據(jù)對常規(guī)初始速度模型(圖15a)進(jìn)行空間加權(quán)約束,可得到測井約束下的初始速度模型(圖15b)。
圖10 單炮地震記錄
圖11 經(jīng)過井震標(biāo)定后的深度域測井?dāng)?shù)據(jù)采樣間隔為0.125m
圖12 地震數(shù)據(jù) (a)、測井?dāng)?shù)據(jù)(b)頻譜
圖13 時(shí)間域測井速度曲線及濾波后低頻測井曲線對比
圖14 測井約束曲線對比
圖16為實(shí)際數(shù)據(jù)測井約束反演與常規(guī)反演的誤差下降曲線。由圖可見,利用測井約束全波形反演方法能較快地收斂得到最優(yōu)結(jié)果。圖17為常規(guī)初始速度模型反演結(jié)果與測井約束反演結(jié)果。由圖可見:由于震源點(diǎn)主要集中于5~7km范圍,故模型兩側(cè)覆蓋次數(shù)較低,反演效果較覆蓋次數(shù)高的區(qū)域差;測井解釋結(jié)果表明,在井位置的3000m深度處存在一套砂巖層(圖中黑色箭頭所指處),與常規(guī)不加約束的反演結(jié)果(圖17a)相比,使用測井約束的反演結(jié)果能更清楚地展示砂巖層,具有較高的分辨率,反演效果更好(圖17b)。
圖15 測井曲線附近目標(biāo)層區(qū)域的常規(guī)初始速度模型(a)與測井約束初始速度模型(b)
圖16 實(shí)際數(shù)據(jù)測井約束反演與常規(guī)反演的誤差下降曲線
圖17 常規(guī)初始速度模型反演結(jié)果(a)與測井約束反演結(jié)果(b)
針對全波形反演對初始模型及低頻信息的依賴性,本文研究了基于測井約束的初始模型構(gòu)建方法及全波形反演方法,在算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過模型數(shù)據(jù)測試證明了文中方法的有效性,并將該方法成功應(yīng)用于實(shí)際地震數(shù)據(jù),主要得到以下認(rèn)識(shí)。
(1)由于采集條件的限制,地震數(shù)據(jù)缺少低頻信息。通過提取測井?dāng)?shù)據(jù)中可靠的低頻信息可以校正常規(guī)初始速度模型中的低頻信息,提高初始速度模型的精度。同時(shí),在全波形反演目標(biāo)泛函中加入先驗(yàn)?zāi)P图s束項(xiàng),將測井約束信息引入反演優(yōu)化過程,可以使反演向著給定的方向進(jìn)行,避免反演陷入局部極小,可提高反演的穩(wěn)定性。
(2)測井約束模型構(gòu)建能在一定程度上提高初始模型的精度,但當(dāng)構(gòu)造復(fù)雜或地層傾角較大時(shí)存在破壞原始構(gòu)造信息的風(fēng)險(xiǎn),需要進(jìn)一步改進(jìn)模型構(gòu)建方法。其中權(quán)重參數(shù)需要隨著迭代次數(shù)增加動(dòng)態(tài)變化,以防止先驗(yàn)?zāi)P晚?xiàng)對誤差反演貢獻(xiàn)過大而在梯度求取中產(chǎn)生新的局部極值,導(dǎo)致反演無法收斂。
(3)模型測試和實(shí)際資料應(yīng)用得到了較好的反演結(jié)果,證明了本文方法的有效性。但在實(shí)際應(yīng)用中存在許多亟待解決的問題,如子波的選取、地震資料信噪比等。
[1] Tarantola A.Inverse Problem Theory,Methods for Data Fitting and Model Parameter Estimation.Elsevier Science Publ Co Inc,Amsterdam and New York,1987.
[2] Tarantola A.Inversion of seismic reflection data in acoustic approximation.Geophysics,1984,49(8):1259-1266.
[3] Petrick W R,Borup D T,Steven A J et al.Seismic borehole tomography using full waveform inversion.SEG Technical Program Expanded Abstracts,1988,7:1250-1252.
[4] Pratt R G,Shin C,Hick G J.Gauss-Newton and full Newton methods in frequency-space seismic waveform inversion.Geophysical Journal International,1998,133(2):341-362.
[5] Pratt R G.Seismic waveform inversion in the frequency domain,Part 1:Theory and verification in a physical scale model.Geophysics,1999,64(3):888-901.
[6] Shin C,Cha Y H.Waveform inversion in the Laplace domain.Geophysical Journal International,2008,173(3):922-931.
[7] Sirgue L,Barkved O I,Van Gestel J P et al.3D waveform inversion on Valhall wide-azimuth OBC.EAGE 71st Conference and Exhibition Extended Abstracts,2009.
[8] Warner M,Umpleby A,Stekl I et al.3D full-wavefield tomography:imaging beneath heterogeneous overburden.EAGE 72st Conference and Exhibition Extended Abstracts,2010.
[9] Pratt R G,Song Z M,Williamson P et al.Two-dimensional velocity models from wide-angle seismic data by waveform inversion.Geophysical Journal International,1996,124(2):323-340.
[10] Smithyman B,Pratt G,Hayles J et al.Detecting near-surface objects with seismic waveform tomography.Geophysics,2009,74(6):WCC119-WCC127.
[11] Virieux J,Operto S.An overview of full-waveform inversion in exploration geophysics.Geophysics,2009,74(6):WCC1-WCC26.
[12] 楊午陽,王西文,雍學(xué)善等.地震全波形反演方法研究綜述.地球物理學(xué)進(jìn)展,2013,28(2):766-776.
Yang Wuyang,Wang Xiwen,Yong Xueshan et al.The review of seismic full waveform inversion method.Progress in Geophysics,2013,28(2):766-776.
[13] Shah N,Warner M,Nangoo T et al.Quality assured full-waveform inversion:Ensuring starting model adequacy.SEG Technical Program Expanded Abstracts,2012,31.
[14] Weibull W,Arntsen B,Nilsen E.Initial velocity models for full waveform inversion.SEG Technical Program Expanded Abstracts,2012,31.
[15] 敖瑞德,董良國,遲本鑫.不依賴子波、基于包絡(luò)的FWI初始模型建立方法研究.地球物理學(xué)報(bào),2015,58(6):1998-2010.
Ao Ruide,Dong Liangguo,Chi Benxin.Source-independent envelope-based FWI to build an initial model.Chinese Journal of Geophysics,2015,58(6):1998-2010.
[16] Gong B,Chen G,Yingst D et al.3D waveform inversion based on reverse time migration engine.SEG Technical Program Expanded Abstracts,2008,27:1900-1904.
[17] Baeten G,Maag J W,Plessix R E et al.The use of low frequencies in a full-waveform inversion and impedance inversion land seismic case study.Geophysical Prospecting,2013,61(4):701-711.
[18] 段超然,韓立國.主成分分析波場重構(gòu)反演與全波形反演聯(lián)合速度重構(gòu).石油地球物理勘探,2016,51(6):1134-1140.
Duan Chaoran,Han Liguo.A joint velocity reconstruction method:principal component analysis based wavefield-reconstruction inversion combined with full waveform inversion.OGP,2016,51(6):1134-1140.
[19] 王毓瑋,董良國,黃超等.降低彈性波全波形反演強(qiáng)烈非線性的分步反演策略.石油地球物理勘探,2016,51(2):288-294.
Wang Yuwei,Dong Liangguo,Huang Chao et al.A multi-step strategy for mitigating severe nonlinearity in elastic full-waveform inversion.OGP,2016,51(2):288-294.
[20] 吳國忱,田軍.基于尺度約束項(xiàng)的AVO反演方法.石油地球物理勘探,2014,49(6):1157-1164.
Wu Guochen,Tian Jun.AVO inversion based on scale constraints.OGP,2014,49(6):1157-1164.
[21] 馮國峰,韓波,劉家琦.二維波動(dòng)方程約束反演的大范圍收斂廣義脈沖譜方法.地球物理學(xué)報(bào),2003,46(2):265-270.
Feng Guofeng,Han Bo,Liu Jiaqi.Widely convergent generalized pulse spectrum methods for 2D wave equation inversion.Chinese Journal of Geophysics,2003,46(2):265-270.
[22] Hu W,Abubakar A,Habashy T M.Simultaneous multifrequency inversion of full-waveform seismic data.Geo-physics,2009,74(2):R1-R14.
[23] 王守東.井間地震資料全變差正則化波形反演.石油物探,2011,50(3):234-240.
Wang Shoudong.Total variation regularization waveform inversion of crosswell seismic data.GPP,2011,50(3):234-240.
[24] Han B,Fu H S,Liu H.A homotopy method for well-log constraint waveform inversion.Geophysics,2007,72(1):R1-R7.
[25] 傅紅筍,曹莉,韓波.測井約束地震波形反演的同倫攝動(dòng)法.地球物理學(xué)報(bào),2012,55(9):3173-3179.
Fu Hongsun,Cao Li,Han Bo.A homotopy perturbation method for well log constrained seismic waveform inversion.Chinese Journal of Geophysics,2012,55(9):3173-3179.
[26] Asnaashari A,Brossier R,Garambois S et al.Regularized seismic full waveform inversion with prior model information.Geophysics,2013,78(2):R25-R36.
[27] 成景旺,呂曉春,顧漢明等.基于柯西分布的頻率域全波形反演.石油地球物理勘探,2014,49(5):940-945.
Cheng Jingwang,Lü Xiaochun,Gu Hanming et al.Full waveform inversion with Cauchy distribution in the frequency domain.OGP,2014,49(5):940-945.
[28] 任浩然.聲介質(zhì)地震波反演成像方法研究[學(xué)位論文].上海:同濟(jì)大學(xué),2011.
Ren Haoran.A Study of the Seismic Wave Inversion Method for Imaging in the Acoustic Media[D].Tongji University,Shanghai,2011.
[29] Mora P.Nonlinear two-dimensional elastic inversion of multioffset seismic data.Geophysics,1987,52(9):1211-1228.
*山東省青島市黃島區(qū)長江西路66號(hào)中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 266580。Email: duzy10@163.com
本文于2016年10月28日收到,最終修改稿于2017年8月21日收到。
本項(xiàng)研究受國家重大科技專項(xiàng)(2016ZX05024-001-008)資助。
1000-7210(2017)06-1184-09
杜澤源,吳國忱,王玉梅.基于測井約束的地震全波形反演方法.石油地球物理勘探,2017,52(6):1184-1192.
P631
A
10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2017.06.008
(本文編輯:劉勇)
杜澤源 博士研究生,1988年生;2013年獲中國石油大學(xué)(華東)勘查技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)士學(xué)位?,F(xiàn)在該校地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院攻讀地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專業(yè)博士學(xué)位,主要從事地震波正、反演方面的研究。