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弹性波全波形反演中的四种优化方法对比
文献摘要：
弹性波全波形反演(EFWI)是一种高精度成像方法.由于EFWI本质是一个强非线性问题,因此常采用局部优化算法进行求解,不同优化算法的反演结果差异很大.在较为常用的共轭梯度法(CG)、L-BFGS法(Limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno Algorithm)的基础上使用伪 Hessian 矩阵作为梯度预条件算子,实现了预条件共轭梯度法(P-CG)和预条件L-BFGS(P-L-BFGS)反演方法.文中首先对这四种优化算法的原理及实现流程进行了介绍;然后通过绕射体模型和Marmousi Ⅱ模型对四种算法进行测试.结果表明:①近似Hessian预条件算子可以对深部能量进行补偿,并加快反演的收敛速度;②CG法、P-CG法实现较为简单,但由于仅使用了 一阶梯度信息,无法对多参数耦合效应进行压制,对于较为复杂的Marmousi Ⅱ模型,P-CG法可得到略差于L-BFGS法的反演结果;③L-BFGS法和P-L-BFGS法的实现更复杂,但由于在反演过程中使用了近似Hessian矩阵,对于多参数耦合效应具有一定的压制效果;④对于Marmousi Ⅱ模型,L-BFGS法和P-L-BFGS法都能反演出精度较高的纵、横波速度模型,但密度反演会出现过拟合现象.
文献关键词：
弹性波全波形反演;优化算法;共轭梯度法;L-BFGS法;预条件算子
中图分类号：
作者姓名：
刘宇航;黄建平;杨继东;李振春;孔令航;丁肇媛
作者机构：
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;青岛海洋科学与技术试点国家实验室,山东青岛266071;中国石油塔里木油田公司,新疆库尔勒841000
文献出处：
引用格式：
[1]刘宇航;黄建平;杨继东;李振春;孔令航;丁肇媛-.弹性波全波形反演中的四种优化方法对比)[J].石油地球物理勘探,2022(01):118-128
A类：
弹性波全波形反演,EFWI,预条件算子
B类：
方法对比,高精度成像,成像方法,强非线性,非线性问题,局部优化,共轭梯度法,CG,BFGS,Limited,memory,Broyden,Fletcher,Goldfarb,Shanno,Algorithm,Hessian,反演方法,实现流程,绕射,Marmousi,深部,快反,收敛速度,较为简单,梯度信息,多参数耦合,耦合效应,压制,演过,演出,横波速度,速度模型,密度反演,过拟合
AB值：
0.289925
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