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应用地球物理  2025, Vol. 22 Issue (3): 660-671    DOI: 10.1007/s11770-022-0994-7
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基于梯度预处理的时间域弹性波全波形反演方法
黄建平*,刘张,金可 洁,白凯伦,刘宇航,孔令航,崔超,李闯
1. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛,266580;2. 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛,266071;3. 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司勘探开发研究院,上海,200120
A time-domain multi-parameter elastic full waveform inversion with pseudo-Hessian preconditioning
Huang Jian-ping,*, Liu Zhang, Jin Ke-jie, Ba Kai-lun, Liu Yu-hang, Kong Ling-hang, Cui Chao, li Chuang
1. School of Geosciences, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China. 2. Marine Mineral Resources, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, China. 3. Institute of Exploration and Development, SINOPEC Shanghai Off shore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China.
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摘要 基于波形匹配的全波形反演具有高精度、多参数建模能力,是一种重要的地下介质参数反演方法。然而全波形反演是求解一个强非线性问题,存在深部能量不均、收敛效率低、对初始模型依赖程度高等问题。围绕上述固有问题,本文设计了伪Hessian预条件照明算子对各参数梯度进行预处理,提升深部构造照明均衡程度; 引入了多尺度的反演策略缓解反演的非线性,避免反演陷入局部极值;采用了能够更快收敛的L-BFGS方法提高反演稳定性,最终发展了基于梯度预处理的时间域弹性波全波形反演方法。在编程实现新方法的基础上,使用深部具有五个绕射体的洼陷模型进行测试,通过与常规弹性波全波形反演方法在反演效果和收敛性上的对比,证明了方法的有效性、准确性。
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关键词弹性波全波形反演   多参数   梯度预处理   多尺度   L-BFGS     
Abstract: Based on waveform fitting, full waveform inversion (FWI) is an important inversion method with the ability to reconstruct multi-parameter models in high precision.However, the strong nonlinear equation used in FWI presents the following challenges, such as low convergence efficiency, high dependence on the initial model, and the energy imbalance in deep region of the inverted model. To solve these inherent problems, we develop a timedomain elastic FWI method based on gradient preconditioning with the following details: (1) the limited memory Broyden Fletcher Goldfarb Shanno method with faster convergence is adopted to im-prove the inversion stability; (2) a multi-scaled inversion strategy is used to alleviate the nonlinear inversion instead of falling into the local minimum; (3) in addition, the pseudo-Hessian preconditioned illumination operator is involved for preconditioning the parameter gradients to improve the illumination equilibrium degree of deep structures. Based on the programming implementation of the new method, a deep depression model with five diffractors is used for testing. Compared with the conventional elastic FWI method, the technique proposed by this study has better effectiveness and accuracy on the inversion effect and con-vergence, respectively.
Key words elasticfull waveform inversion (EFWI)    multi-parameter    preconditioning    multiscale    limited memory Broy den Fletcher Goldfarb Shanno (L-BFGS)   
收稿日期: 2018-01-01;
基金资助:This research is supported by the Marine S&T Fund of Shandong Province for Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao) (Grant No. 2021QNLM020001), the National Key R&D Program of China (Grant No.2019YFC0605503C), the Major Scientifi c and Technological Projects of China National Petroleum Corporation (CNPC) (Grant No. ZD2019-183-003), the National Outstanding Youth Science Foundation (Grant No. 41922028), and the National Innovation Group Project (Grant No. 41821002).
通讯作者: 黄建平 (E-mail: jphuang@upc.edu.cn).     E-mail: jphuang@upc.edu.cn
作者简介: Huang Jian-ping, received his PHD’s degree from University of Science and Technology of China. Now, He is a professor in China University of Petroleum (East China). His research focuses on forward modeling and migration. E-mail: jphuang@upc.edu.cn
引用本文:   
. 基于梯度预处理的时间域弹性波全波形反演方法[J]. 应用地球物理, 2025, 22(3): 660-671.
. A time-domain multi-parameter elastic full waveform inversion with pseudo-Hessian preconditioning[J]. APPLIED GEOPHYSICS, 2025, 22(3): 660-671.
 
没有本文参考文献
[1] 李鸿儒,李夕海,谭笑枫,牛超,刘继昊,刘天佑. 基于多尺度SE-CNN和Bi LSTM融合的次声事件分类模型[J]. 应用地球物理, 2024, 21(3): 579-592.
[2] 朱孟权, 王之洋*,刘洪 , 李幼铭,Yu Du-li. 基于随机增强量子粒子群算法的弹性波数值模拟[J]. 应用地球物理, 2024, 21(1): 80-92.
[3] 崔利凯,孙建孟,闫伟超,董怀民. 多尺度多组分数字岩心构建与弹性模拟研究*[J]. 应用地球物理, 2020, 17(1): 26-36.
[4] 曲英铭,黄崇棚,刘畅,周昌,李振春,吾拉力. 基于海底电缆数据的声弹耦合介质多参数最小二乘逆时偏移*[J]. 应用地球物理, 2019, 16(3): 327-337.
[5] 曹晓月,殷长春,张博,黄鑫,刘云鹤,蔡晶. 基于非结构网格的三维大地电磁法有限内存拟牛顿反演研究[J]. 应用地球物理, 2018, 15(3-4): 556-565.
[6] 刘炜,王彦春,李景叶,刘学清,谢玮. 基于矢量化反射率法的多波叠前联合AVA反演[J]. 应用地球物理, 2018, 15(3-4): 448-465.
[7] 王玲玲,魏建新,黄平,狄帮让,张福宏. 多尺度裂缝储层地震预测方法研究[J]. 应用地球物理, 2018, 15(2): 240-252.
[8] 孙思源,殷长春,高秀鹤,刘云鹤,任秀艳. 基于小波变换的重力压缩正演和多尺度反演研究[J]. 应用地球物理, 2018, 15(2): 342-352.
[9] 陈双全, 曾联波, 黄平, 孙绍寒, 张琬璐, 李向阳. 多尺度裂缝综合预测应用研究[J]. 应用地球物理, 2016, 13(1): 80-92.
[10] 李媛媛, 李振春, 张凯, 张旋. 基于双级并行的弹性波频率域全波形多尺度反演方法[J]. 应用地球物理, 2015, 12(4): 545-554.
[11] 隋京坤, 郑晓东, 李艳东. 一种基于振幅谱的地震相干属性计算方法[J]. 应用地球物理, 2015, 12(3): 353-361.
[12] 刘财, 李博南, 赵旭, 刘洋, 鹿琪. 基于频变AVO技术对多尺度裂缝内流体属性反演与识别[J]. 应用地球物理, 2014, 11(4): 384-394.
[13] 蔡涵鹏, 贺振华, 李亚林, 何光明, 邹文, 张洞君, 刘璞. 边界和振幅特性保持的自适应噪声衰减方法[J]. 应用地球物理, 2014, 11(3): 289-300.
[14] 陈学华, 杨威, 贺振华, 钟文丽, 文晓涛. 三维多尺度体曲率的算法及应用[J]. 应用地球物理, 2012, 9(1): 65-72.
[15] 郑静静, 印兴耀, 张广智, 武国虎, 张作胜. 基于第二代Curvelet变换的面波压制[J]. 应用地球物理, 2010, 7(4): 325-335.
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