正则化约束稀疏脉冲地震反演方法及应用研究

摘要

地震波阻抗是一个预测储集条件分布和储层分布空间的关键参数,它可直接反映储层物性,因此,地震波阻抗反演技术一直得到了广大科研人员的深入研究。本文针对当前波阻抗反演中存在多解性、反演精度不高等问题做了相应的研究,结合当前叠后地震反演技术理论,引入正则化方法将地球物理反问题由病态转换为良态,从而可得到更稳定的反演结果。同时,波阻抗发反演过程复杂,所牵涉的因素很多。所以,本文通过理论测试对影响地震反演效果的相关因素进行了深入分析。
　　约束稀疏脉冲反演以其反演结果包含低频信息、较少依赖初始猜测模型、可在测井资料较少的情况下获得宽频带的地下地层反射系数等优点广泛应用于实际生产中。本文以该方法为研究重点,结合最优化理论,取得了如下成果:
　　(1)研究了约束稀疏脉冲反演的基本理论,包括约束稀疏脉冲反演方法的基本假设、地下地层反射系数序列的稀疏表示、波阻抗与反射系数及其关系、目标函数与低频补偿、最优化算法等。
　　(2)研究了正则化方法,特别是对Tikhonov正则化方法进行了重点研究,并结合当前研究现状和热点,对Tikhonov正则化进行了平滑算子、正则化参数的改进。
　　(3)针对地震反演影响因素的复杂性和多样性,本文也对影响地震反演的部分影响因素进行了分析。可看出,我们在反演中应加强对影响反演效果的因素进行分析,同时,在反演过程中应确保每个环节正确合理执行。
　　(4)在Window/Unix操作系统下,基于QT平台,采用编程语言C++进行了正则化约束稀疏脉冲反演软件模块的研制。通过对实际地震资料处理,验证了本文方法和软件模块的正确性和实用性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状及发展动态

1.3 主要研究内容及技术路线

1.4 本文结构安排

第二章 约束稀疏脉冲反演方法的基本理论

2.1 地震波阻抗反演方法

2.2 约束稀疏脉冲反演方法

2.3 小结

第三章 正则化方法研究

3.1 Tikhonov 正则化

3.2 正则化方法的关键技术

3.3 正则化方法理论测试分析

3.3 小结

第四章 地震反演的影响因素分析

4.1 地震资料品质

4.2 地震子波

4.3 初始模型

4.4 迭代次数

4.5 小结

第五章 约束稀疏脉冲反演软件模块的研制及应用

5.1 数据处理模块

5.2 实际资料处理及效果分析

5.3 小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结与回顾

6.2 本文创新点与主要贡献

6.3 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果