全波形反演方法及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍光輝，王立歆，方伍寶 著

圖書標籤:

• 全波形反演
• 地球物理勘探
• 地震勘探
• 反演方法
• 地球物理
• 勘探技術
• 數據處理
• 油氣勘探
• 地球物理方法
• 數值模擬

齣版社： 石油工業齣版社

ISBN：9787518304158

版次：1

商品編碼：11656731

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-11-01

用紙：膠版紙

頁數：228

正文語種：中文

內容簡介

　　《全波形反演方法及應用》是一本關於全波形反演技術方法、原理和應用情況的專業圖書。詳細介紹瞭地震波傳播的正演模擬方法、邊界吸收條件，以及時間域、頻率域波場值的精度對比；深入剖析瞭混閤域全波形反演算法，詳細闡述瞭基於二階聲波波動方程和一階僞保守形式的伴隨狀態法的梯度求取方法，以及基於震源並行和區域分解並行的雙並行策略和頻率域多尺度反演算法；最後通過實例分彆介紹瞭海上和陸地地震勘探資料的應用效果。
　　《全波形反演方法及應用》可供從事地球物理方法研究的科技人員和高等院校相關專業師生參考。

目錄

緒論
第一部分 正演
1 波場傳播理論
1.1 各嚮同性介質中的一階和二階聲波方程
1.2 僞保守形式的波動方程
2 聲波方程的時間域有限差分法
2.1 聲波方程的時間域離散
2.2 自由邊界條件
2.3 最佳匹配層吸收邊界條件
2.4 頻散關係
2.5 數值穩定性
2.6 震源函數及震源設置
2.7 基於MPI的區域分解並行設計
3 聲波方程的頻率域有限差分法
3.1 二階聲波方程的頻率域離散
3.2 頻率域聲波方程的解法
4 時間域、頻率域單頻波場精度對比
4.1 基於時間域正演的單頻波場提取
4.2 單頻波場精度對比

第二部分 反演
5 基於射綫理論的初始模型建立方法
5.1 射綫理論
5.2 立體層析反演方法
6 全波形反演方法原理
6.1 地震反演理論
6.2 反演問題的求解
6.3 梯度導引類全波形反演計算
6.4 Hessian矩陣
6.5 高效的並行策略
6.6 震源估計
6.7 頻率選擇策略
6.8 正則化
6.9 多尺度全波形反演
6.10 混閤域全波形反演算法
7 EAGE／SEG模型驗證
7.1 模型簡介
7.2 全波形反演參數設置
7.3 全波形反演的結果

第三部分 實際地震勘探資料應用
8 海上地震勘探資料應用
9 陸地地震勘探資料應用
9.1 工區地質情況簡介
9.2 初始模型
9.3 地震資料預處理
9.4 地震反演策略及結果分析

後記
參考文獻
附錄A 預備知識
A.1 若乾約定
A.2 剋羅內剋（Kronecker）符號
A.3 置換符號
A.4 張量的定義和代數運算
A.5 張量分析
A.6 傅裏葉變換
附錄B 立體層析Frechet導數的計算
B.1 引言
B.2 立體層析的Frechet導數公式推導
B.3 NIP波層析的Frechet導數的求取
附錄C 矩陣的奇異值分解
C.1 SVD定義
C.2 SVD性質

前言/序言

復雜介質地震成像理論與實踐 圖書簡介 本書係統闡述瞭復雜地質構造條件下地震波傳播規律、成像機理以及先進的反演技術，旨在為地球物理勘探領域的科研工作者和工程技術人員提供一套全麵、深入且具有前瞻性的理論框架與實踐指導。全書內容緊密結閤當前油氣勘探、地熱資源開發以及地球深部結構探測等實際需求，重點突破瞭傳統方法在處理高復雜度、強非均勻介質時的局限性，專注於提升地震成像的精度與分辨率。 第一章：地震波場正演模擬的挑戰與發展 本章深入剖析瞭地震波在各嚮異性、非均勻、含斷層和鹽丘等復雜介質中的傳播特性。首先迴顧瞭經典的波動方程數值解方法，如有限差分法（FDM）和有限單元法（FEM），並重點探討瞭它們在處理復雜邊界條件和高對比度介質時的數值穩定性和計算效率問題。 隨後，引入瞭僞譜法（PSM）和高階有限差分（HODFM）等提高計算精度和效率的現代技術。詳細討論瞭如何構建精確的岩石物理模型，特彆是針對頁岩儲層、碳酸鹽岩以及復雜斷裂帶的彈性參數描述。針對全波形記錄（Full Waveform Data）的特點，本章著重分析瞭反射波、透射波和散射波在復雜介質中的能量分配與特徵變化，為後續的反演奠定理論基礎。 第二章：構建高精度介質模型的關鍵技術 準確的地下介質模型是實現精確成像的前提。本章聚焦於如何從采集到的地震數據中反演齣可靠的速度場和衰減場。 2.1 基於射綫追蹤的旅行時反演（Travel-Time Inversion）： 詳細闡述瞭雙嚮度（2D）和三維（3D）射綫追蹤算法的原理，包括在復雜構造中如何有效處理射綫摺射和繞射。討論瞭最小二乘反演框架下，如何利用高精度旅行時拾取技術提高模型分辨率，並分析瞭射綫追蹤方法的固有局限性，如對低信噪比數據的敏感性。 2.2 偏移成像算法的演進與優化： 深入探討瞭預處理、時間偏移（如Kirchhoff 3D 偏移）和深度偏移（如深度域的Kirchhoff 偏移和深度偏移成像DOID）的理論基礎。特彆關注瞭基於波動方程的深度偏移技術，如有限差分深度偏移（FD-PSDM）和有限元深度偏移（FEM-PSDM），它們在處理大幅度反射和斷層成像中的優勢。本章強調瞭速度分析在偏移成像中的關鍵作用，並提齣瞭多尺度速度分析策略。 第三章：地震數據采集與處理中的復雜性應對 本章將理論與實際工程緊密結閤，探討瞭在野外數據采集和初步處理階段如何有效應對復雜環境帶來的數據質量問題。 3.1 噪聲分離與壓製技術： 針對生産現場常見的高頻隨機噪聲、綫性調諧噪聲（如柴油機噪聲）和隨機相乾噪聲（如風噪聲、水體噪聲），係統介紹瞭濾波技術、Radon 變換、F-K 域濾波和獨立成分分析（ICA）在噪聲衰減中的應用。重點分析瞭如何利用高密度、多方位角采集方案來提高信噪比。 3.2 復雜地錶和近地錶速度建模： 近地錶速度的準確性直接決定瞭後續深層成像的效果。本章詳細介紹瞭靜校正的原理與誤差來源，並重點講解瞭高精度近地錶速度建模技術，包括靜力學校正的迭代方法、層析反演（Tomography）在近地錶速度場重建中的應用，以及如何結閤鑽井信息約束近地錶模型。 第四章：麵嚮高分辨率成像的波場成像技術 本章集中討論瞭利用完整地震波場信息進行高分辨率成像的前沿技術，這是區彆於傳統反射波成像的關鍵所在。 4.1 逆時偏移（RTM）的理論與實現： RTM 作為當前最先進的深度偏移技術之一，其理論基礎建立在波動方程的伴隨狀態（Adjoint State）方法上。本章詳細推導瞭RTM 的成像條件，並重點討論瞭實現高效率RTM 所需的數值技術，包括高效的伴隨場正演模擬、大規模並行計算（GPU/CPU 集群）的應用，以及如何有效處理各嚮異性介質中的RTM。 4.2 基於模型優化的速度迭代策略： 速度模型精度是成像質量的瓶頸。本章係統介紹瞭層析反演在深層速度建模中的應用，特彆是結閤瞭深度偏移殘差的自動速度掃描（ASW）和伴隨源（Source Vector）方法。深入分析瞭如何將模型參數的梯度信息（利用成像結果計算的殘差）反饋到速度模型的更新中，形成高精度的迭代框架。 第五章：儲層參數反演與岩性識彆 本章探討瞭如何將精確的成像結果轉化為對地下岩石物理參數（如縱波速度、橫波速度、密度、波阻抗）的定量反演，為油氣藏預測提供直接證據。 5.1 阻抗反演（Impedance Inversion）： 詳細介紹瞭從地震反射係數反演到縱波阻抗（P-Impedance）和橫波阻抗（S-Impedance）的理論路徑。討論瞭如何利用低頻背景模型的約束、高頻信息的補充（如利用地錶層析或鑽井信息），以及如何應用貝葉斯理論來量化反演的不確定性。 5.2 各嚮異性介質中的彈性參數反演： 針對非常規油氣儲層中常見的垂直橫嚮各嚮異性（VTI）和斜橫嚮各嚮異性（TTI）模型，本章闡述瞭Thomsen參數和精確彈性方程在反演中的應用。重點介紹瞭利用Acoustic Impedance Inversion 擴展到Elastic Impedance Inversion 的技術路綫，並討論瞭如何利用地震各嚮異性（AVA/AVO）信息來識彆流體類型和裂縫密度。 第六章：復雜構造區實例分析與工程應用 本章精選瞭多個具有代錶性的復雜地質實例，展示瞭上述理論和方法的實際應用效果。包括深水深層、鹽丘下復雜構造、以及玄武岩覆蓋區的成像案例。通過對比傳統偏移方法和先進波場成像方法的成像結果，直觀展示瞭高精度速度模型和先進算法對提高構造分辨率和儲層預測能力的關鍵作用。 結論與展望： 總結當前地震成像領域麵臨的主要挑戰，如非平穩介質的準確描述、數據不完備性（采集孔徑限製）下的魯棒性反演，並展望瞭深度學習在地震數據去噪、速度建模和參數反演中的潛在應用方嚮。 本書結構嚴謹，邏輯清晰，理論推導詳實，圖錶豐富，旨在成為地球物理勘探領域高級研究人員和專業工程師必備的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對地球科學充滿好奇的業餘愛好者，尤其著迷於那些能夠揭示地球深層奧秘的技術。偶然間在書店發現瞭這本《全波形反演方法及應用》，雖然我不是專業人士，但“全波形反演”這個詞匯就給我一種非常高級和神秘的感覺。我希望通過閱讀這本書，能夠大緻理解全波形反演是如何工作的，它與我們常說的“地震勘探”有什麼區彆，以及它在多大程度上能夠幫助科學傢們“看到”地球內部的情況。我最感興趣的是書中關於“應用”的部分，我希望它能用相對易懂的語言，介紹一些全波形反演在石油天然氣勘探、地熱資源開發，甚至是尋找地下水等領域的成功案例。我對書中可能包含的地球物理學的基本概念和原理的介紹也充滿期待，希望能從中學習到一些基礎知識，以便更好地理解全波形反演的原理和重要性。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在讀研究生，我的畢業論文選題正與高精度地震成像有關。偶然間看到這本《全波形反演方法及應用》，我第一時間就被它的名字吸引瞭，因為它直接點齣瞭我研究的核心——“全波形反演”。我最希望從這本書中獲得的，是關於全波形反演在實際數據處理中遇到的具體技術難題和解決方案。例如，在處理實際地震數據時，常常會遇到噪聲乾擾、數據缺失、以及地下介質的復雜性等問題，這些都會嚴重影響反演效果。我希望作者能夠在書中詳細討論如何剋服這些挑戰，比如如何進行有效的噪聲壓製，如何處理炮集缺失數據，以及如何構建能夠適應復雜地質模型的反演算法。此外，我對書中關於反演結果的解釋和解讀也充滿期待，如何將反演齣來的速度模型等參數轉化為有實際意義的地質信息，如何識彆和區分不同的岩性界麵，這些都是我論文寫作中急需藉鑒的經驗。

評分☆☆☆☆☆

我從事地質勘探工作已有數年，主要負責數據解釋和模型構建。在日常工作中，我們常常需要依賴各種地球物理方法來獲取地下信息，而地震勘探一直是其中的重中之重。我購買這本《全波形反演方法及應用》，主要是想瞭解當前最前沿的地震成像技術，特彆是全波形反演是如何突破傳統方法的局限性的。我尤其關注書中對於實際生産環境的考量，比如全波形反演在復雜構造區域（如鹽丘、火山岩等）的應用效果如何，它能否提供比傳統的疊前深度偏移更精細的地下結構信息。我對書中可能涵蓋的計算效率和數據量需求也感到好奇，因為實際勘探項目往往麵臨時間緊、數據量大的挑戰。如果書中能夠提供一些關於如何優化計算流程、減少計算資源的消耗，以及如何處理海量地震數據方麵的建議，那將對我的工作具有極大的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這是一本關於地質勘探和地球物理研究的專業書籍，我當初購入它是希望能深入瞭解地震數據處理在實際勘探項目中的應用。這本書的理論部分我還沒有來得及細讀，主要是在前幾章關於地震波傳播和成像原理的部分稍作翻閱。我一直對如何利用采集到的地震波形信息來精確地描繪地下地質結構感到好奇，特彆是那種能夠恢復齣更精細地層界麵和岩性變化的方法。這本書的名字聽起來就非常契閤我的需求，因為它直接提到瞭“全波形”，這意味著它不僅僅是傳統的基於疊加或偏移的處理方法，而是會深入到地震波的完整傳播過程。雖然我還沒有時間去深入研究其核心算法，但我相信作者在介紹相關理論時，會詳細闡述全波形反演的數學模型、數值計算方法以及它與傳統方法的根本區彆。我對書中可能包含的數值模擬和算法實現細節非常感興趣，例如如何選擇閤適的波場模擬器、如何構建目標函數以及如何進行迭代優化。這些都是實現精確成像的關鍵步驟，也是我一直以來想在專業書籍中找到清晰解答的地方。

評分☆☆☆☆☆

我一直對地球物理學在環境監測和災害預警方麵的應用充滿熱情，這本《全波形反演方法及應用》恰好提供瞭這樣一個視角。雖然我並非地震勘探領域的專業人士，但我的研究方嚮涉及地下水流模擬和地質災害風險評估，而精確的地下介質信息是這些研究的基礎。我希望通過閱讀這本書，能夠理解全波形反演技術是如何能夠提供比傳統方法更豐富、更準確的地下信息，例如岩石的孔隙度、滲透率等關鍵參數。書中關於“應用”的部分，我尤其期待它能詳細介紹全波形反演在實際項目中的案例，比如如何利用這項技術來監測地下水體的分布和變化，或者如何通過分析地下的波形特徵來識彆潛在的滑坡或地震危險區域。我對書中可能包含的實際數據處理流程和效果評估方法很感興趣，例如如何將反演結果與已知的地質信息進行對比驗證，如何量化反演的精度和可靠性。如果書中能夠提供一些具體的圖錶和案例分析，那將對我的研究非常有啓發。

評分☆☆☆☆☆

全波形反演是當下地震反演中比較熱門的一個研究方嚮，SEG年會曾對全波形反演做過專門的專題來進行研討，這本書公式推導比較多，需要較多的數理基礎，閱讀人群也需要有較深厚的地球物理學知識，可供想要進行全波形反演研究的人員學習和參考。

評分☆☆☆☆☆

很好的一本書，對我研究很有幫助，給大傢推薦一下

評分☆☆☆☆☆

很好！！！！！！！！！。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

這本還可以

評分☆☆☆☆☆

這本還可以

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好書推薦

評分☆☆☆☆☆

書內容挺全麵，但是還是不太夠嚴謹，很多處書寫錯誤

評分☆☆☆☆☆

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