《基于谱反演的薄层预测与反演方法研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于谱反演的薄层预测与反演方法研究（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国石油大学（华东）硕士学位论文基于谱反演的薄层预测与反演方法研究姓名：秦德文申请学位级别：硕士专业：地球探测与信息技术指导教师：韩文功;李振春20090501摘要本文详细讨论了谱反演的目标函数建立过程，并对反演方法进行了研究。通过反射系数的奇偶分量分析，偶分量能明显提高薄层的分辨能力，而奇分量削弱分辨能力，利用这一特征，从频率域的褶积原理出发，详细推导并建立了两层模型的目标函数，然后根据类似的原理建立了多层模型的目标函数，经过研究，发现这一目标函数具有很好的收敛性和约束性，能减少了反演上的多解性。在反演方法方面，研究了模拟退火，随机爬山，蒙特卡罗等反演方法，并分析了这三种方法的优缺点，为了确
2、保正确性，全文采用了基于随机搜索的蒙特卡罗的反演方法。蒙特卡罗具有速度慢，但准确性高的特点。在反演的过程中算法也借鉴模拟退火的方法，先大步长修改模型然后小步长修改。在谱反演模型的试算中，通过使用基于随机搜索的蒙特卡罗反演方法，分别对两层模型，多层模型，多层的薄层模型，以及楔形模型进行了测试，发现谱反演能很好的识别薄层，反演得到较准确的反射系数结果。然后文章讨论了谱反演的主要影响因素，讨论了噪音、子波、边界以及初始模型的影响，首先通过对模型加入噪音和给定错误的子波再进行反演，反演结果较差。针对结果，逐步分析反演的过程，发现加噪音后的地震数据在高频部分不稳定，应进行有限带宽的反演，选取合适的带宽。
3、在谱反演中，都是假设子波是已经提取好的或者已知的，谱反演对子波非常敏感，较差的子波得到的结果也将很差，因此，在反演的时候要提高提取子波的质量。在边界方面，考虑到短时傅立叶变换时出现的边界效应，把矩形窗改成指数变化的弧形窗，这样可以减少边界的影响，效果得到改善。反演的开始需要建立初始模型，好的初始模型不但可以减少迭代次数，提高效率，也能够取得好的结果。接下来对某地区的实际资料做了谱反演处理，发现地震剖面的分辨率有较大提高，高频部分信息量也有了较大增加。最后探索性研究了脉冲谱反演，通过给定初始脉冲反射系数，通过不断迭代修改脉冲反射系数的大小和位置，使其接近于真实的地层反射系数。关键字：谱反演，薄层
4、，奇偶分量，目标函数，蒙特卡罗T hi nb e dP r e d i c a t i o nU s i n gS p e c t r a lI n v e r s i o na n dI n v e r s i o nM e t h o dA n a l y s i sQ i nD e w e n ( G e o p h y s i c a lE x p l o r a t i o n )D i r e c t e db yP r o f H a nW e n g o n gA b s t r a c tT h i sp a p e rd i s c u s s e st h ec o n
5、s t r u c t i o np r o c e s so fo b j e c t i v ef u n c t i o ni ns p e c t r u mi n v e r s i o n ，a n dt h ei n v e r s i o nm e t h o di ss t u d i e d T h r o u g ht h ep a r i t yc o m p o n e n to fr e f l e c t i o nc o e f f i c i e n ta n a l y s i s ，e v e nc o m p o n e n tc a ng r e a
6、t l yi m p r o v et h ea b i l i t yt od i s t i n g u i s ht h i nb e d s ，a n do d dc o m p o n e n tw e a k e n st h ea b i l i t yt od i s t i n g t f i s ht h i nb e d s ，u s i n gt h i sf e a t u r e ，f r o mt h ef r e q u e n c yd o m a i nc o n v o l u t i o nt h e o r y , t h eo b j e c t i
7、 v ef u n c t i o no ft w ob e d sm o d e li se s t a b l i s h e d t h e nb a s e do nt h ep r i n c i p l eo fs i m i l a r , m u l t i b e dm o d e lo fo b j e c t i v ef u n c t i o ni se s t a b li s h e dt O O ，t h r o u g hr e s e a r c h ，If o u n dt h eo b j e c t i v ef u n c t i o ni sv e
8、 r yg o o dc o n v e r g e n c ea n db i n d i n g ，c a nr e d u c et h ei n v e r s i o no f a m b i g u i t y i nt h ei n v e r s i o nm e t h o d ，t h es i m u l a t e da n n e a l i n g ，r a n d o mm o u n t a i nc l i m b i n g ，M o n t eC a r l oa r es t u d i e d ，a n da n a l y z e st h ea d
9、 v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so ft h et h r e em e t h o d s ，i no r d e rt Oe n s u r ec o r r e c t n e s s ，Iu s e dt h eM o n t eC a r l om e t h o do fi n v e r s i o n M o n t eC a r l oh a sh i g ha c c u r a c y , b u ts l o w I nt h ep r o c e s so ft h ei n v e r s i o n ，t
10、 h es i m u l a t e da n n e a l i n ga l g o r i t h mi sa l s or e f e r e n c em e t h o d ，f i r s tb i gs t e p l e n g t hm o d i f i e dm o d e la n dt h e ns m a lls t e pl e n g t hc h a n g e s I nt h et r i a lo fs p e c t r u mi n v e r s i o nm o d e l ，b a s e do nr a n d o ms e a r c
11、hu s i n gt h eM o n t eC a r l om e t h o dr e s p e c t i v e l y , t h et w ob e dm o d e l ，m u l t i b e dm o d e l ，b e d so ft h i nb e dm o d e l ，a n dw e d g e s h a p e dm o d e lw e r et e s t e da n df o u n ds p e c t r u mi n v e r s ei d e n t i f i c a t i o nc a nd i s t i n g u i
12、s hat h i nb e d ，t h ei n v e r s i o nr e s u l to fr e f l e c t i o nc o e f f i c i e n ti Sa c c u r a t eT h e nt h ea r t i c l ed i s c u s s e dt h em a i nf a c t o r sa f f e c t i n gt h es p e c t r u mi n v e r s e ，i n c l u d i n gt h en o i s e ，w a v e l e t ，b o u n d a r ya n dI
13、 n i t i a lm o d e le f f e c t ，w h e nt h em o d e lj o i n i n gn o i s ew i t ht h ew r o n gw a v e l e t ，t h ei n v e r s i o nr e s u l t si sb a d A c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so ft h ep r o c e s sg r a d u a l l y , t h ei n v e r s i o no fs e i s m i cd a t aw i t hn o i s ei
14、 nt h eh i g hf r e q u e n c yi su n s t a b l e ，s h o u l db el i m i t e dp r o p e rb a n d w i d t hi n v e r s i n g I ns p e c t r u mi n v e r s i o n ，t h ew a v e l e ti sh y p o t h e s i sa l r e a d yk n o w no re x t r a c t i o nw e l l ，w a v e l e ti sv e r ys e n s i t i v et os p
15、 e c t r u mi n v e r s i o n ，p o o rw a v e l e tt h er e s u l t sw i l la l s oi sv e r yp o o r , S O ，i nt h ei n v e r s i o n ，i m p r o v i n gt h eq u a l i t yo fw a v e l e te x t r a c t i o ni si m p o r t a n t ，I nt h eb o u n d a r y , c o n s i d e r i n gt h es h o r tt i m eF o u
16、 r i e rt r a n s f o r mo fb o u n d a r ye f f e c t ，w eh a v et oc h a n g et h er e c t a n g u l a rw i n d o wi n t oa r cw i n d o w , t h ei n f l u e n c eo fb o u n d a r ye f f e c tw i l lb er e d u c e d A tt h eb e g i n n i n go fi n v e r s i o n ，i tn e e d si n i t i a lm o d e l ，g o o di n v e r s i o nm o d e ln o to n l yc a nr e d u c et e r a t i v et i m e s ，i m p r o v ee f f i c i e n c y , a l s oc a na c h i e v eg o o dr e s u l t s N e x t ，Ip r o c
