地震波阻抗反演的预条件共轭梯度法

研究地震波阻抗线性反演求解方法。基于Cauchy准则,正则化稀疏反演问题,应用预条件共轭梯度法实现反射系数和子波同时迭代反演。在迭代求解正则化方程时,用共轭梯度法求解相应的原问题。给出初始子波估计的策略和波阻抗求解方法。用实际数据检验算法,表明预条件共轭梯度法反演的子波、反射系数和波阻抗要比直接稀疏反演精度高、收敛快、数值稳定。     

低频稀疏双约束宽频带地震阻抗反演

传统波阻抗反演方法求解的反射系数没有反映足够的低频信息,其连续性、分辨率存在着一定的局限性,严重影响了波阻抗反演的质量和分辨率。为此,以理论合成记录和子波模拟为支点,讨论了富低频信号的优点;引入低频稀疏双约束反射系数方法进行稀疏优化项的改进,形成了新的方法 ;并基于实际工区的宽频带资料和非宽频带资料,应用传统的基追踪反射系数反演进行反射系数、波阻抗反演对比,再与低频稀疏双约束反射系数反演求解的反射系数、波阻抗反演进行对比,以验证改进方法的效果。研究结果表明:①具有丰富低频信息的宽频数据受旁瓣的影响更少,其地震数据分辨率更高,更有利于反演精度和分辨率的提高;②新方法在BPDN基追踪降噪问题的基础上增加了L2范数低频模型约束残差项,可实现含低频信息反射系数的直接求解;③较之于传统方法,新方法所求解的反射系数、波阻抗具有更好的连续性和分辨率,并且能与井数据良好吻合。结论认为,新方法在宽频带数据和非宽频带数据的波阻抗反演上得到了更高的分辨率,提高了波阻抗反演的准确率,在薄储层分布预测中具有更高的应用价值。     

基于稀疏约束贝叶斯估计的相对波阻抗反演

地震道积分是一种利用地震资料进行的无约束反演技术,可以方便地得到地层的相对波阻抗,但采用稀疏反演的反射系数递推反演相对波阻抗,横向连续性差、可用性低。给出了一种基于稀疏约束贝叶斯估计的地震相对波阻抗反演算法,即在反射系数Cauchy概率分布稀疏约束下,基于贝叶斯最大后验概率估计,采用预条件共轭梯度法估计地震子波和反射系数,从而得到高分辨率的反褶积结果,进而得到高分辨率的相对波阻抗剖面。利用理论模型和实际数据对算法进行了验证,结果表明:基于稀疏约束贝叶斯估计的相对波阻抗反演方法可行;与直接法稀疏反演相比,预条件共轭梯度法稀疏反演精度高、收敛快、数值计算稳定。     

波阻抗反演结果的影响因素分析

简述波阻抗反演的基本原理及实现流程,应用混合相位和最小相位子波模拟波阻抗反演处理结果,重点讨论了子波和奇异值分解系数对反演结果的影响,指出线性波阻抗反演中各参数的取值方法。选择最佳参数应用实际地震资料进行的波阻抗反演处理结果表明,线性反演方法同样可以获得高分辨率的波阻抗剖面。     

测井和地震资料宽带约束反演的应用

利用地震解释层位作为控制，从井点出发，内插外推，建立反射系数序列或初始波阻抗。通过正反演结合，迭代求取反射系数序列或波阻抗，从而获得既有较高的纵向分辨率．又有较好横向连续性的波阻抗反演剖面。进行这种反演，除了对地震资料要做“三高”(高信噪比，高分辨率和高保真度)处理外，还应该重视测井资料的处理，即测井资料的环境校正，如果有条件还应该对测井资料重新做标准化。最后给出了相应的改进措施和一个成功的实例。     

多参数优化在模拟退火法波阻抗反演中的应用

多参数优化的模拟退火法波阻抗反演是通过地震资料信噪比、相邻道的相关性、初始模型偏差、反射系数门槛值等约束条件,采用能避免目标函数值陷入局部极值区而获得全局最优解的模拟退火法来实现的。介绍了方法的基本原理,给出了它在实际地震资料处理中的实现步骤,即：高分辨率处理、合成记录及层位标定、子波提取、初始模型建立、模拟退火反演和多参数约束条件的调整。实际资料应用表明：与常规波阻抗反演相比,该方法可以提高地震资料反演的分辨率;原始地震数据相干体切片和波阻抗相干体切片的断层位置均与构造图的断层位置一致,但与原始地震数据相干体切片相比,波阻抗相干体切片可为解释断层提供较好的依据。     

垂直入射假设对井旁地震道子波提取的影响及改进措施

子波提取是波阻抗反演的关键技术。通常采用的子波提取方法是利用测井资料求得反射系数,然后与井旁地震道进行反褶积,提取地震子波。这种方法的前提是假设地震波垂直入射于反射界面,而实际地震资料采集时,地震波并非垂直入射于反射界面,反射系数存在随炮检距变化的关系。这样垂直入射假设下的反射系数,就与真实的反射系数存在较大差异。经正演模型试算,在中等炮检距的情况下,垂直入射假设下的反射系数与精确的反射系数之间不仅存在幅值的差异,甚至会出现极性反转。这种差异必然会导致子波提取、波阻抗反演以及地震解释等产生较大误差。为提高精度,必须摒弃垂直入射假设,采用倾斜入射的观点和方法,重新推导反射系数的递推公式。经模型试算,效果较好。     

多参数优化的模拟退火法波阻抗反演

多参数优化的模拟退火法波阻抗反演是通过调整地震资料信噪比、相邻道的相关性、初始模型偏差、反射系数门槛值等约束条件进行地震资料反演的。该方法可以把对地质、物探和测井资料的认识结合到反演中，从而有效地监控反演的结果，得到能真正反映地层岩性的波阻抗。介绍了方法的基本原理，给出了方法实现的具体步骤，包括高分辨率处理、合成记录及层位标定、子波提取、初始模型建立、模拟退火反演和多参数约束条件的调整等。实际资料应用表明：①与常规波阻抗反演相比，该方法可以提高地震资料反演的分辨率；②原始地震数据相干体切片和波阻抗相干体切片的断层位置均与构造图的断层位置一致，与原始地震数据相干体切片相比，波阻抗相干体切片可为断层解释提供更好的依据。     

地震波阻抗反演方法研究

波阻抗反演方法有多种,针对广义线性反演,重点讨论了迭代解方程的波阻抗算法、解方程的正则化方法、波阻抗反演中的分辨率、改善解的二次圆滑滤波、用于控制反演质量的统计量和均方差、波阻抗的约束反演等关键技术问题,并做了大量的模型试算;针对递推波阻抗的反演,重点讨论了递推波阻抗的反演方法、子波和反子波提取、误差对提取反子波的影响等关键技术问题,同时也做了大量的模型试算。     

叠前地震反演精度影响因素

叠前地震反演能够提供更加丰富的地球物理信息,但影响其反演精度的因素较多。设计了包含不同速度特征的地质模型,再对基于地质模型提取的地震模型数据体进行反演,将反演结果与理论值进行误差对比,分析了初始约束模型、信噪比、反演子波选取、反射系数计算公式选择对叠前地震反演精度的影响。结果显示,精度高的初始约束模型反演结果好于精度低的初始约束模型;信噪比大的地震数据体的反演结果优于信噪比小的地震数据体;选取的反演子波与地震数据主频的匹配程度越近似,反演精度越高;可以选取适用条件相对较合理的Zeoppritz方程作为反射系数计算公式。地质模型数据与实际资料反演结果对比表明,构建与实际地质模型弹性属性接近的反演初始参数模型,对采集数据进行滤波去噪和修饰处理提高地震资料信噪比,通过测井和地震资料提取主频与地震数据相匹配的反演子波以及反射系数计算公式等参数的合理选择有利于提高叠前地震反演精度。