Zastosowanie metod optymalizacji globalnej, a szczególnie symulowanego wyżarzania (simulated annealing), do rozwiązania odwrotnego zadania kinematycznego w metodzie sejsmicznej

• Autorzy: Jędrzejowska-Tyczkowska H. , Pieniążek K.

Warianty tytułu

EN

Application of one of Global Optimization Methods (simulated annealing) in Seismic Kinematic Inversion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Odwrotne zadanie kinematyczne w metodzie sejsmicznej oznacza odtworzenie parametrów fizycznych ośrodka, odpowiedzialnych za czas propagacji rozprzestrzeniających się fal, a więc odległości, które fala pokonuje i prędkości z jaką się rozprzestrzenia. W odniesieniu do sejsmiki powierzchniowej zadanie to polega na wyznaczeniu (przy znanych położeniach punktów wzbudzania i odbioru) głębokości granic geologicznych (lub miąższości warstw) oraz prędkości propagacji fal podłużnych VP i poprzecznych VS. Znajomość wymienionych parametrów w pełni jednoznacznie określa ośrodek i pozwala przejść drogą prostych przeliczeń do szerokiego wachlarza parametrów dynamicznych, petrofizycznych i geometrycznych. Daje odpowiedź na pytanie o naturę ośrodka (np. jednorodny - niejednorodny; warstwowy - ciągły; izotropowy - anizotropowy; o geometrii prostej lub bardzo skomplikowanej etc.). Rozwiązanie zadania odwrotnego stanowi ukoronowanie wszystkich działań w dziedzinie interpretacji. W artykule przedstawiono zastosowanie metody optymalizacji stochastycznej (symulowane wyżarzanie) do określenia podstawowych parametrów sprężystych, VP i VS, ośrodka geologicznego oraz wyznaczenia głębokości granic rozdzielających warstwy o zróżnicowanych wartościach parametrów.

EN

Inverse problem in seismic method means the recovery of chosen physical parameters of geological media, especially one which are responsible for elastic wave propagation. In other words the goals of geophysical inversion is to find earth model that explain the geophysical observation. It means to find an optimal value of a function of several variables. The function that we want to maximize is a fitness function that characterizes the similarities between observed and synthetic data calculated by using an assumed earth model described (in the case of seismic) by compressional and shear wave velocity, density, etc. In article the algorithm, program and results of calculations of above mensioned parameters are presented as well as an analysis and conclusions on proposed methodology.

Słowa kluczowe

PL

metoda sejsmiczna; metoda optymalizacji globalnej; metoda symulowanego wyżarzania

EN

Seismic Kinematic Inversion; global optimization methods; simulated annealing

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 63, nr 12
• Strony: 713--725
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jędrzejowska-Tyczkowska H.

autor

Pieniążek K.

• Instytut Nafty i Gazu w Krakowie

Bibliografia

• [1] Busetti F.: Simulated annealing overview.
• [2] Dębski W.: The Probabilistic Formulation of the Inverse Theory with Application to the Selected Seismological Problems. Instytut Geofizyki PAN, 1996.
• [3] Dubrule.: Geostatistics in Petroleum Geology. AAPG Continuning Education Course Notes No. 38, 1998.
• [4] Frost R., Heineman P.: Simulated annealing: Heuristic for parallel stochastic optimization. PDPTA, 1997.
• [5] Ingber L.: Simulated annealing: Practice versus theory. Math. Comput. Modeling 18 (11), 29-57, 1993.
• [6] Jędrzejowska-Tyczkowska H. i in.: Metodyka i procedury przetwarzania danych sejsmicznych odbitych fal przemiennych. Dokumentacja projektu celowego, archiwum INiG, 2004-2006.
• [7] Jędrzejowska-Tyczkowska H., Żukowska K.: Specyficzne aspekty sumowanie pola falowego odbitych fal przemiennych PS. Nafta-Gaz, 2004.
• [8] Jędrzejowska-Zwinczak H.: Problematyka fal niepodłużnych w badaniach sejsmicznych. Prace Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa Nr 27, 1979.
• [9] Master T.: Sieci neuronowe w praktyce. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1996.
• [10] Miecznik J., Wojdyła M., Danek T.: Application of nonlinear methods to inversion of ID magnetotelluric sounding data based on very fast simulated annealing. Acta Geophysica Polonica, Vol. 51, No. 3, p. 307-322, 2003.
• [11] Mosegaard K., Tarantola A.: Monte Carlo sampling of solutions to inverse problems. J. Geophys. Res. 100, 12431-12447, 1995.
• [12] Pullammanappallil S.K, Louie J.N.: Inversion of seismic reflection traveltimes using a nonlinear optimization scheme, Geophysics, Vol. 58, No. 11, p. 1607-1620, 1993.
• [13] Rothmann D. H.: Nonlinear inversion, statistical mechanics and residual statics estimation: Geophysics 50; 2784-2796, 1985.
• [14] Sen M., Stoffa P.L.: Nonlinear one-dimensional seismic waveform inversion using simulated annealing. Geophysics 56, 1624-1638, 1991.
• [15] Sen M., Stoffa P.L.: Global optimization methods in geophysical inversion. Elsevier, 1995.
• [16] Varga R., Bancroft J., Stewart R.R.: Inversion and interpretation of Multicomponent Seismic data: Willesden Green. Alberta. Let it Flow - 2007 CSEG Convention, p. 350-354, 2007.
• [17] Wojdyła M., Danek T.: Inversion of magnetotelluric sounding data based on Very Fast Simulated Annealing. 18th International workshop on Electromagnetic induction in the earth, El Vendrell, 17-23 September 2006.