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一种基于改进共轭梯度法的弹性波全波形反演速度分层建模方法

2023-07-08王立德王小卫张志强王建乐王德英

岩性油气藏 2023年4期

王立德,王小卫,周 辉,吴 杰,张志强,王建乐,王德英,冯 刚

(1.中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州 730020;2.中国石油大学(北京),北京昌平 102249;3.中国石油大庆油田有限责任公司采气分公司,黑龙江大庆 163000)

0 引言

随着油气资源的开发利用,勘探开发成本低、类型相对简单的构造型油气藏大多已被发现和开发,而复杂构造区往往是一些成藏质量较差的区域,地震成像复杂,勘探难度大,因此高精度地震成像需求越来越迫切。弹性波全波形反演(EFWI)是利用多分量地震记录的多种波场信息进行岩性参数反演,相比其他的建模方法具有更高的精度[1]。以全波形反演为代表的地震反演成像技术在地震地质建模综合研究中也扮演着越来越重要的角色[2],但是EFWI 存在很强的非线性,初始模型的建立、低频数据的缺失等问题均可能导致反演陷入局部极小值,从而制约了EFWI 在实际资料(尤其是陆上实际资料)中的推广应用。

全波形反演(FWI)需要直接求取目标函数对模型参数的导数从而进行速度更新,这将带来巨大的计算量和存储量。为克服大计算量问题,Lailly[3]提出了基于震源波场和残差波场的梯度求取方法,其具体做法是对2 种波场进行一次互相关。该方法对于每个单独激发的震源只要正演2 次就可进行1次更新,能够减少全波形反演的计算量,由于该方法是基于线性理论的,对模型的大尺度背景恢复起来很困难。Tarantola[4]基于时间域纵波方程将非线性原理应用到最小二乘反演中,并推导出了利用伴随方程法求取介质参数更新方向的公式。……

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