波阻抗非線性反演方法研究

全面系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了用線性規(guī)劃反演法求取波阻抗參數(shù)的目標(biāo)，除理論模型外，己用理。研究并實(shí)現(xiàn)了一系列反演予括：用K－L變換提高多道地震記錄信噪比、地震記錄的高頻和低頻補(bǔ)償位的校正。并對(duì)這些方法均有所發(fā)展與改進(jìn)，如：闡明K－L變換的濾波構(gòu)公式，頻率補(bǔ)償只對(duì)反射系數(shù)進(jìn)行，子波剩余相位處理避免了提取零性反轉(zhuǎn)等。以上方法不僅適用于反演予處理，也可用于提高一般地震資分辨率。 一維波動(dòng)方程波阻抗反演方法的研究中，對(duì)國(guó)外有關(guān)的各了詳盡的研究與完善，如：直接反演法中高精度格式的提出，最優(yōu)控制有公式的糾正，Bamberg反演法中公式的推導(dǎo)等，還提出了化成平方和小問(wèn)題反演法。這些方法己在理論模型上付諸實(shí)現(xiàn)，并取得優(yōu)于國(guó)內(nèi)外績(jī)，使一維波方程反演法向?qū)嵱没较蚯斑M(jìn)一步。 該成果對(duì)于確定的分布，進(jìn)而圈定地下油氣邊界有很大參考價(jià)值，對(duì)于地震偏移也是不 2100433B

地震波阻抗反演是儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效手段之一，波阻抗與含油氣儲(chǔ)層有很好的對(duì)應(yīng)性。

波阻抗反演實(shí)際上是從地震剖面上消除子波影響,留下反射系數(shù),再由反射系數(shù)計(jì)算出能反映地層物性變化的物理參數(shù)波阻抗。

波阻抗反演的方法很多，其中最常用的是廣義線性反演，該方法有較高的反演精度，但是在反演過(guò)程中，高頻噪聲對(duì)解病態(tài)方程組影響很大,即使加了正則化因子,也無(wú)法消除高頻噪聲的影響。

根據(jù)反射系數(shù)序列，并給定波阻抗初始值，利用遞推波阻抗的反演方法就可以算出相應(yīng)的波阻抗序列。該方法的核心是反演反子波，但是反演出反子波局部化特征并不理想，因?yàn)閮梢矶加姓袷?，并不是?biāo)準(zhǔn)的δ(t)函數(shù)，而是帶有剩余子波的δ(t)函數(shù)，其頻率過(guò)低，計(jì)算出的反射系數(shù)頻率也較低，相當(dāng)于帶有剩余子波的反射系數(shù)。遞推波阻抗的反演方法對(duì)誤差及初值 Z0 均十分敏感，穩(wěn)定性也差?？梢杂眠f推波阻抗反演法反演出的波阻抗作為迭代反演波阻抗的初值。

因此，針對(duì)廣義線性反演，重點(diǎn)討論了迭代解方程的波阻抗算法、解方程的正則化方法、波阻抗反演中的分辨率、改善解的二次圓滑濾波、用于控制反演質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)量和均方差及波阻抗的約束反演等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題;針對(duì)遞推波阻抗的反演,重點(diǎn)討論了遞推波阻抗的反演方法、子波和反子波提取、誤差對(duì)提取反子波的影響等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)做了大量的模型試算。2100433B

波阻抗剖面技術(shù)是地震巖性勘探中的重要方法之一。它是將地震資料與測(cè)井資用線性正、反演技術(shù)求取地下地層的反射系數(shù)、波阻抗、擬速度等重要于波阻抗剖面可以提供眾多地下信息，故該方法已被地球物理學(xué)界所注自建的PDP－11－45機(jī)的波阻抗剖面系列，在合成記錄的研究中，提供的H一是一個(gè)成功的方法，達(dá)到了引進(jìn)的CYBER一720所做的合成記錄水平；在常型范疇內(nèi)實(shí)現(xiàn)了在時(shí)間域中求取反射系數(shù)、相對(duì)波阻和絕對(duì)波阻的方法H－T0轉(zhuǎn)換方法和最佳反褶積算子求取法的成功，保證了地層反褶積取其誤差約為1％。這些試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)實(shí)際處理是有意義的。為找油氣、和巖石性質(zhì)，有較大的實(shí)用價(jià)值。 2100433B

大氣三維風(fēng)場(chǎng)測(cè)量在氣象和環(huán)境等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。項(xiàng)目開(kāi)展了全光纖相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)研究，解決了單頻脈沖激光源、實(shí)時(shí)信號(hào)處理單元以及數(shù)據(jù)反演方法等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，開(kāi)展了激光雷達(dá)風(fēng)速測(cè)量的外場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)。單頻脈沖激光源，通過(guò)非線性抑制方法，提升了激光器輸出功率。實(shí)時(shí)信號(hào)處理單元，采用基于FPGA的信號(hào)處理器，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)處理。數(shù)據(jù)反演方法，采用理論模擬結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，開(kāi)展了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)反演及其噪聲校正方法研究，包括FFT頻譜法、PPP算法、PM算法和ML最大概似法等，考慮實(shí)時(shí)信號(hào)處理要求最后選取了FFT頻譜法。在發(fā)射激光能量40μJ，激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡口徑100mm時(shí)，實(shí)現(xiàn)了水平風(fēng)速測(cè)量最大探測(cè)距離4.6km，垂直風(fēng)速測(cè)量最大探測(cè)距離2.6km，距離分辨率75m，風(fēng)速測(cè)量精度小于0.5m/s。激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)將在航空氣象安全、風(fēng)能評(píng)估等領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。