二维波动方程速度反演的优化方法

利用波动方程反演方法求取地层参数是实现岩性勘探的一个有效途径。但由于波动方程反演的不适定性,使求解变得十分困难。因此,为避免反演的不适定性,通常采用优化方法求解。文中从二维波动方程反问题出发,将反问题的数学模型改变为求取速度参数,并建立相应的泛函,从而得到计算层速度的梯度近似式,进而给出反演迭代的优化算法。利用这种算法对较为复杂的理论模型,在含有不同噪声水平的干扰下,进行数值反演,获得了较好的结果。     

声波介质中速度和密度反演

假设地震波在地下介质中的传播用二维声波方程来描述,则利用分布参数控制系统的伴随理论、引入原始状态方程的伴随方程,可同时导出速度和密度各自的梯度公式、在反演计算中.应用共轭梯度法和广义变量轮换法,进行了数值试算,其结果表明了该方法的可行性和稳定性。     

用退火遗传算法进行地震波阻抗反演

退火遗传算法是模拟退火算法(SA)和遗传算法(GA)相结合的优化算法。其主要思想是利用模拟退火算法中的热槽法(概率分布函数)产生GA的群体初值，这样可以避免产生一些无用的群体，其结果既节省计算机空间，又节省计算时间，并且最终容易得到最优解。SA和GA交替运行，对GA的每一演化代，用SA对其进行局部搜索来改进GA的性能。利用退火遗传算法对地震波阻抗进行反演，目标函数可以达到10^-5数量级，这就使退火遗传算法的非线性方法能够应用于地震波阻抗反演中。     

用旅行时反演确定层速度的横向变化

本文用叠前共炮点或共中心点道集记录的反射波旅行时反演来确定目的层层速度的横向变化。采用正演模型的旅行时与实测旅行时最佳拟合的方法求取层速度参量,这种方法与地震反射波层析技术是一致的。但常规的地震反射波层析技术求解的参数多,使得计算结果不稳定,且具有多解性。本文采用了一些措施,如选用合理的地质模型及等效层的方法和平衡雅可比矩阵元素的方法等,力求减少反演的参数,稳定了求解过程和提高了求解的精度。在实际应用上取得了良好的效果。另外,文中还论述了旅行时反演原理和有关的技术问题,并给出了工作流程。最后介绍了该方法在大庆地区对地震资料进行反演的实际例子。     

基于波动理论的地震波参数反演探讨

综述了近20年来应用波动理论的地震波参数反演的现状。对参数反演研究的一些实际问题进行了探讨，包括对地震波参数反演的理解、正则化和信息提取等。     

联合反演速度和衰减的层析成像法

迄今为止，有关计算速度和衰减的方法均是相互独立的。实际上欲得到速度的估计需要计算衰减，而欲得到衰减的最佳估计也需要计算速度。为此，本文介绍一种衰减和速度联合反演的层析成像法。文中首先利用瞬时频率匹配法从地震数据中提取衰减参数，然后给出反演介质的品质因子和速度的层析公式，最后给出试算结果，表明该方法的应用前景。     

利用射线路径反演层状介质速度的方法

本文根据欧拉方程对于连续层状介质进行了方程推导，得出一个波传播的射线路径公式，利用中 公式导出了ＶＳＰ资料处理中的速度反演公式。     

双相介质二维波动方程三参数同时反演的时卷正则迭代法

本文应用时卷正则化方法对二维双相介质波动方程中的三个主要参数：孔隙率、固相密度和液相密度同时进行反演。通过引入辅助边界脉冲源的响应，导出了关于这三个参量的线性积分方程组，并利用正则化方法求解，构成了一种结构简单、稳定且效率较高的迭代方法。文中给出的数值模拟算例表明该方法是有效的。     

波动方程双参数反演方法及其应用

本文给出了用叠后资料反演一维波动方程双参数的理论和方法。通过模型的正,反演试算及抗噪试验,证实了该方法与算法的可靠性与可行性,并通过松辽盆地方３井实际资料的反演,得到了密度,波速两个独立的剖面。     

复杂介质地震波场模拟的单程波方法

单程波方法是常用的地震正演模拟方法之一。与双程波方法相比,单程波方法的计算量成倍减少,且能保持较高的精度。但由于单程波方法不能获得准确的入射角信息,因而多采用垂直入射的反射系数,使得模拟波场的振幅特征不是实际地层的真实反映。为此,提出了结合频率-波数域反射系数近似公式和相移加插值的改进单程波方法。分别采用双程波虚谱法、常规单程波方法和改进单程波方法,基于Marmousi模型进行了数值模拟,对比模拟结果发现,改进的单程波方法可以准确地模拟振幅随入射角的变化,且具备与双程波方法相同的精度。     

一维波动问题的分层反演法

本文在求解波动方程反问题的GR(梯度正则化法)方法基础上提出一种一维波动问题的分层反演方法。该方法利用地震波的传播特点,将大型问题化为若干小型问题来求解,使得一维波动反问题可以在微机上求解。文中阐明了一维分层反演的基本原理和算法,给出了相应的数值算例,与不分层反演所得结果的对比表明,两者的精度一样,但用机时间大大缩减。文中还讨论了由于分层计算而带来的一些问题,并提出了有效的解决方法。     

用折射波对二维地层速度进行成像

通常折射波成像仅适用于界面为平面的地质模型,本文将折射波法推广到弯曲界面二维地层速度成像。首先假定被反演的曲界面是由多个直界面段组成,然后逐段反演,再将这些直界面段连接起来逼近被反演的曲界面。文中导出了直界面的折射波时距曲线方程,据该方程可逐段逐层完成反演计算。对于层状介质,用折射波可反演出层速度、曲界面的形状和深度,实现二维层速度成像。     

地震波速度影响因素剖析

针对目前地震波速度影响因素分析及其分类混乱问题,在详细分析速度影响因素的前提下,依据内外因辩证理论,对速度影响因素进行了系统梳理和分类。指出岩石矿物成分、结构、孔隙结构、孔隙度以及孔隙流体种类和饱和度等是影响速度的内在地质因素;温度场、压力场以及与成岩作用、变质作用有关的各种物理化学场等是影响速度的外在环境因素。探讨了密度、岩性、埋深、地质年代、各向异性等与速度的关系,明确指出将它们作为影响地震波速度变化的因素是不恰当的,因为它们与速度的变化没有本质的联系。     

利用地震瑞利波速度反演求取P-SV波横波静校正量

 在多波多分量地震勘探中，P-SV波横波静校正量的求取至今仍然十分困难。本文借鉴Muyzert的方法原理，提出利用陆上P-SV波地震资料中的瑞利波频散信息反演浅层横波速度结构，进而求取P-SV波的横波静校正量。但是在实施反演之前要对P-SV波资料先做高程静校正和纵波静校正。文中详细列出求取横波静校正量的流程。通过实际二维P-SV波地震资料试验表明，利用地震瑞利波的频散信息可有效地反演浅层横波速度结构，并可预测P-SV波横波静校正量的长波长趋势。     

层状半空间地震数据的弹性波方程反演

由于叠前地震数据同时含有丰富的纵波和横波信息，而且这些信息与岩性密切相关，因此根据叠前数据的反演可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息。由于层状弹性半空间的地震波传播规律具备模拟AVO分析的条件，所以可采用一种基于弹性波波动方程的方法来合成叠前记录。文中推导了球面波在层状半空间形成的反射公式，此式包含了波前扩散效应、层状地层的横波反射及自由表面的反射，以此正演模拟算法为基础，建立了一套叠前弹性波方程反演方法，其中反演问题的求解用遗传算法完成。为了能有效地搜索到最佳地层参数，遗传算法的具体实现完全依照叠前反演这一特定的多参数非线性优化问题而设计。由叠前弹性波反演得到的纵横波速度和密度可用来计算泊松比、弹性模量等岩石物性参数，为识别储层孔隙中的流体性质提供了新手段。     

利用多分量地震数据反演近地表横波速度

在陆上多波地震资料处理中,转换波资料静校正需要获得准确的近地表横波速度。文中从分析多分量地震记录波场出发,提出利用多波资料中的X与Z分量数据进行近地表横波速度反演的方法。利用X、Z分量上折射波信息,获取水平慢度和偏振角度,进而反演近地表的横波速度。通过数学模型与实际资料的应用,表明反演的近地表横波速度较为准确,可以准确地反映近地表的横波速度变化。