地震资料反演
地震资料反演
地震资料反演其实反演，确切的应该叫做“反演预测”。
很多人忽略了这个“预测”的真正含义。
利用已知少数井点，通过地震资料，提取与钻井揭示的地质特征相对最吻合的信息，来对大片无井空白区的属性做预测，最终反应的是对地质特征的一个预测。
既然是一门技术，就有它的可适用性和不可靠性。
这就需要反演人员有软件操作的技术，更重要的是要有足够的地质思维！！！如果没有后者，那就需要地质人员来指导！不同的反演人员，即使针对相同的资料，反演出来的结果也不完全一样。
换句话说，往往是按照熟悉区块地质特征的地质人员的要求来做出反演预测。
不然反演的不确定性就会被放大。
真正的地质人员，是不会否定地震反演。
概括一下，只不过有两点：1、反演一般是在没有足够的井资料控制整个区块的时候采用（那非均质性强的地方呢？）。
2、反演结果的好坏，需要操作人员的技术，更需要地质人员的把握。
我没有搞过反演，但见过一些反演的结果：有2点感性认识：第一点：井越多（测录井数据越全面），反演结果越准确。
在井控制范围内，预测精度高，井控制范围以外，随着距离的增大，精度降低。
第二点：反演人员的地质概念和经验，对反演结果有很大的影像。
相同的数据与流程，不同人员作出来的差别还是很大，而且都是在加载了相同解释成果的前提下。
反演分为三种，一种是基本是没有井资料，通常在勘探前期，第二种是有少量井资料，在勘探开发中期，第三种就是井资料很丰富，通常已经是开发中后期。
随着井资料的丰富反演结果肯定越来越好啊，如果没有或者很少井，就只能通过插值或者数值模拟的方法搞出来伪井资料，这个往往误差很大反演结果的好坏，地震资料的质量非常重要，反演结果的分辨率要高于地震资料的分辨率，因为加入了测井资料的高纵向分辨率。
反演预测的物性分布只是一个定性的描述，效果特别好也只是个半定量的描述。
反演的解具有高度不唯一性，需要测井来约束，道理上是井越多越好，但是井多了，约束的方法就比较复杂，能否约束好，是个关键问题。
反射地震资料偏移处理与反演方法
反射地震资料偏移处理与反演方法反射地震资料偏移处理与反演方法，这听起来是不是有点像外星人给地球发来的神秘代码？其实也没那么复杂，别被这些专业名词吓到。
今天咱们就来聊聊这东西，保证让你听了之后恍若隔世，恍如神助。
反射地震资料偏移处理和反演，都是地震勘探中用来帮我们“看透”地球深处的工具，听起来很高大上，但其实它们的工作原理和你用手机拍照找焦点有点像。
说到反射地震，咱们平时玩手机，光线不够亮了就闪个光，拍个照是不是能看得更清楚？反射地震的原理也是差不多。
地震波从地面发射出去，遇到不同的地层就会反射回来，反射回来之后，咱们用仪器记录下来。
其实这就像你站在一个巨大的镜子前面拍照，镜子越大，能看到的范围就越广。
地震波在地下“镜子”上反射的强弱，能够告诉我们地下结构的“形状”。
但是，问题来了，这些反射波因为在地下走了很长一段路，结果回来时已经有些变形，甚至有点模糊了。
所以，咱们得用偏移处理，把这些反射波“修复”回来。
这就进入了咱们的第二个话题——偏移处理。
简单来说，偏移处理就是把这些波的轨迹还原，让它们回到它们本该在的位置，或者说，恢复它们的“真实面目”。
这个过程就像你在沙滩上画个大圈，过了一会儿，沙子被风吹散了，圈也模糊了。
怎么办？你得再去找找沙子的痕迹，把圈还原回来。
偏移处理就这么一回事。
它通过一些复杂的数学方法，把反射波的路径还原到地下结构的真实位置。
你想，地下这么复杂，能做到这一点，得有点本事吧。
不过，这里头也有点“江湖套路”。
因为地下结构就像是一副迷宫，层层叠叠，波在里面绕来绕去，想要把它们完全还原，可不是一件容易事。
偏移处理的方法有很多种，有的像是超高难度的解谜游戏，有的则像是带着放大镜寻找蛛丝马迹。
比如，常见的反射地震偏移方法有Kirchhoff偏移法和波动偏移法。
前者就像是用直线把反射波的路径连接起来，比较简单直接，速度也快，但在复杂的地层中，难免有些“不准确”。
后者呢，则是模拟波的传播过程，精度高，但是计算量大得吓人。
地震反演
第一章反演理论第一节基本概念一．反演和正演1．反演反演是一个很广的概念，根据地震波场、地球自由振荡、交变电磁场、重力场以及热学等地球物理观测数据去推测地球内部的结构形态及物质成分，来定量计算各种有关的物理参数，这些都可以归结为反演问题。
在地震勘探中，反演的一个重要应用就是由地震记录得到波阻抗。
有反演，还有正演。
要正确理解反演问题，还要知道正演的概念。
2．正演正演和反演相反，它是对一个假设的地质模型，给定某些参数（如速度、层数、厚度）用理论关系式（数学模型）推导出某种可测量的量（如地震波）。
在地震勘探中，正演的一个重要应用就是制作合成地震记录。
3．例子考虑地球内部的温度分布，假定地球内部的温度随深度线性增加，其关系式可表示成：T(z)=a+bz正演：给定a和b，求不同深度z的对应温度T(z)反演：已经在不同点z测得T(z)，求a和b。
二．反演问题描述和公式表达的几个重要问题1．应用哪种参数化方式——离散的还是连续的？2．地球物理数据的性质是什么？观测中的误差是什么？3．问题能不能作为数学问题提出，如果能够，它是不是适定的？4．对问题有无物理约束？5．能获得什么类型的解，达到什么精度？要求得到近似解、解的范围、还是精确解？6．问题是线性的还是非线性的？7．问题是欠定的、超定的、还是适定的？8．什么是问题的最好解法？9．解的置信界限是什么？能否用其它方法来评价？第二节反演的数学基础一．解超定线性反问题1．简单线性回归可利用最小平方法确定参数a 、b 使误差的平方和最小。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∑-∑∑∑-∑=-=∑∑-=22)()(x x n y x xy n b x b y n x b y a （1-2-1） 拟合公式为：bx a y+=ˆ （1-2-2） 该方法的公式原来只适用于解超定问题，但同样适用于欠定问题，当我们有多个参数时，称为多元回归，在地球物理领域广泛采用这种方法。
此过程用矩阵形式表示，则称为广义最小平方法矩阵方演。
地震反演
地震反演姓名：李雪松班级：油气田s101 学号：201071059一、地震反演的基本定义通俗的讲就是由地震为基础加上其他条件为约束推测出地层岩性构造的过程叫地震反演。
把常规的界面型反射剖面转换成岩层型的测井剖面，将地震资料变成可与测井资料直接对比的形式，实现这种转换的处理过程叫地震反演。
地震反演：地震反演是利用地表观测地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像(求解)的过程，广义的地震反演包含了地震处理解释的整个内容。
地震多解性和粗略性地震反演多解性是指同一地震资料可对应用不同的岩层结构，粗略性是指推断的参数少，分辨率低，前者可能导致地下模型的错误，后者影响模型的精度。
理论基础：鲁宾逊褶积模型基础。
其实现过程是：（1）子波提取；（2）逐道修改波阻抗模型道，与子波褶积合成地震记录，使之与相对应地震记录相似度最大化（相关系数最大或绝对误差最小），逐道外推，直到完成全剖面的波阻抗反演。
叠偏地震记录X(t)可表示为：X(t)=K(t)*W(t) (1)式中W(t)为地震子波，K(t)为反射系数。
从井出发优化波阻抗模型，并正演合成地震记录，使之与相对应地震道相关度最大化，形成反演成果道，选择反演成果道中相关系数达到标准的阻抗模型，以此为基础点建立下一道的初始波阻抗模型，并进行上述优化，直至完成全剖面的反演。
技术特点：1.采用逐道相关外推建立（优选）初始阻抗模型。
2.反演成果纵向分辨薄层的能力较强。
前提条件：要有地震偏移资料，构造沉积解释层位，标准化后的声波和密度测井曲线，如有其它相关资料更好。
优点：逐道外推波阻反演对井的依赖较小，单井时通常也有较高的精度，整体建模反演，适应于岩性剧烈变化的地带，井多时反演精度较高。
缺点：逐道外推波阻抗反演在地震资料较差，岩性剧烈变化地带适应性较差，要调整参数进行试验。
整体建模波阻抗反演井少时反演精度不够高。
求取的孔隙度、渗透率和饱和度参数，可信度相对较低。
地震反演方法概述
地震反演方法概述地震反演：由地震信息得到地质信息的过程；地震反射波法勘探的基础在于：地下不同地层存在波阻抗差异，当地震波传播有波阻抗差异的地层分界面时，会发生反射从而形成地震反射波。
地震反射波等于反射系数与地震子波的褶积，而某界面的法向入射反射系数就等于该界面上下介质的波阻抗差与波阻抗和之比。
也就是说，如果已知地下地层的波阻抗分布，我们可以得到地震反射波的分布，即地震反射剖面。
即由地层波阻抗剖面得到地震反射波剖面的过程称为地震波阻抗正演，反之，由地震反射剖面得到地层波阻抗剖面的过程称为地震波阻抗反演。
叠前反演主要是指AVO反演，通过AVO反演，可以获得全部的岩石参数，如：岩石密度、纵横波速度、纵横波阻抗、泊松比等。
叠前反演与叠后反演的根本区别在于叠前反演使用了未经叠加的地震资料。
多道叠加虽然能够改善资料的品质，提高信噪比，但是另一方面，叠加技术是以动校正后的地震反射振幅、波形等特征不随炮检距变化的假设为基础的。
实际上，来自同一反射点的地震反射振幅在不同炮检距上是不同的，并且反射波形也随炮检距的变化而发生变化。
这种地震反射振幅、波形特征随炮检距的变化关系很复杂，主要原因就在于不同炮检距的地震波经过的地层结构、弹性性质、岩性组合等许多方面都是不同的。
叠加破坏了真实的振幅关系，同时损失了横波信息。
叠前反演通过叠前地震信息随炮检距的变化特征，来揭示岩性和油气的关系。
叠前反演的理论基础是地震波的反射和透射理论。
理论上讲，利用反射振幅随入射角的变化规律可以实现全部岩性参数的反演，提取纵波速度、横波速度、纵横波速度比、岩石密度、泊松比、体积模量、剪切模量等参数。
叠后地震剖面相当于零炮检距的自激自收记录。
与叠前反演不同，叠后反演只能得到纵波阻抗。
虽然叠后反演与叠前反演相比有很多不足之处，但由于其技术方法成熟完备，到目前为止，叠后反演仍然是主流的反演类型，是储层预测的核心技术。
介绍几种叠后反演方法：1）道积分：利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗（速度）的直接反演方法。
地震波形指示反演方法、原理及其应用
地震波形指示反演方法、原理及其应用1. 地震波形指示反演方法是一种通过分析地震波形数据来推断地下介质结构和地震源机制的方法。
2. 地震波形指示反演方法的基本原理是利用地震波在地下传播时受到地下介质的变化而产生的波形变化。
3. 地震波形指示反演方法可以应用于地震勘探、地震监测和地震灾害评估等领域。
4. 波形反演方法通常基于正演模拟，将地震波场的观测数据与最优化的模拟波形进行比较，以获得地下结构的信息。
5. 传统的波形反演方法包括偏移反演、全波形反演和散射波波形反演等。
6. 偏移反演是一种通过将地震道数据与合适的速度域反射系数进行相关计算，以获得地下结构的方法。
7. 全波形反演是一种基于非线性优化算法的波形反演方法，它利用射线追踪和波数积分模拟地震波传播，通过反复迭代优化得到地下模型。
8. 散射波波形反演是一种通过分析地震波的散射模式来反演地下结构的方法，它适用于复杂介质和多尺度问题。
9. 波形反演方法需要准确的初始模型，反演算法的收敛性和速度都与初始模型有关。
10. 噪声对波形反演方法有较大的影响，需要进行信噪比的优化和噪声去除处理。
11. 波形反演方法通常需要大量的计算资源和时间，对于大规模三维反演问题往往需要高性能计算平台的支持。
12. 地震波形指示反演方法也可以应用于地下水资源勘探、地质灾害研究等领域。
13. 地震波形指示反演方法广泛应用于石油勘探和地震勘探领域，对于油气勘探、勘探目标确定和优化井位选择等方面具有重要意义。
14. 波形反演方法也可以应用于地震监测和预测，通过监测地震波形的变化，提前判断地震活动性和地震风险。
15. 波形反演方法在地震灾害评估方面也有重要应用，可以通过分析地震波形数据来确定地震烈度和地震震源参数。
16. 波形反演方法还可以用于地下岩体稳定性评估、地下水动力响应分析等工程应用。
17. 通过结合不同类型的波形数据，如P波、S波和面波，可以获得更全面的地下结构信息。
18. 地震波形指示反演方法的精度和可靠性受到地震源机制、速度模型和反演算法的影响。
地震反演的类型
地震反演的类型1．1 反演的分类1）从所利用的地震资料来分可分两类：叠前反演和叠后反演;2）从测井资料在其中所起作用大小可分为四类：地震直接反演，测井控制下的地震反演，测井—地震联合反演和地震控制下的测井内插外推；3）从实现方法上可分三类：直接反演、基于模型反演和地震属性反演。
4）从反演模型参数来分主要有：储层特性(如:孔隙度、渗透率、饱和度等)反演、岩石物性反演、地质结构反演、各向异性参数反演、阻抗反演以及速度反演等;5）从使用的数学方法可分为：最优化拟合反演、遗传算法反演、蒙特卡罗反演、Born近似反演、统计随机反演以及基于神经网络的反演等。
1．2几种主要反演方法的概述叠前反演尚处于研究试验阶段，而叠后地震反演近年来快速发展，形成了多种技术。
下面简要介绍几种主要反演方法：直接反演（递推反演和道积分反演）、基于模型反演、地震属性反演、测井约束反演和叠前AVO反演。
1．2．1直接反演两种基本做法：递推反演和道积分反演。
1）递推反演：递推反演是一种基于反射系数递推计算地层波阻抗的直接地震反演方法。
它完全依赖于地震资料本身的品质，地震资料噪音对反演结果敏感，影响大，地震带宽窄会导致分辨率相对较低，难以满足储层描述的要求。
典型的有Seislog,Glog，稀疏脉冲反演(实现方法又有MED,AR,MLD,BED方法等)等;Seislog,CLOG等使用测井信息后，只获得剖面上关键点的低频分量，整个剖面上的低频信息要靠内插来求得。
优点：计算简单，递推列累计误差小。
其结果直接反映岩层的速度变化，可以以岩层为单元进行地质解释。
缺点：由于受地震固有频率的限制，分辨率低，无法适应薄层解释的需要；其次，无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数。
这种方法在处理过程中不能用地质或测井资料对其进行约束控制，因而其结果比较粗略。
2）道积分反演：是以反褶积为基础的地震直接反演法。
道积分是利用叠后地震资料计算相对波阻抗的直接反演方法，它无需测井资料控制，计算简单，其结果直接反映了岩层的速度变化，但受地震资料固有频宽的限制，分辨率低，无法适应薄层解释的需要，无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数。
《地震反演技术》课件
地震反演技术在石 油勘探中的应用
地震反演技术在石 油勘探中的作用
地震反演技术在石 油勘探中的具体应 用实例
地震反演技术在石 油勘探中的发展趋 势
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的应用
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的优势
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的具体应用案例
地震反演技术在 矿产资源勘探中 的发展趋势
数据处理：如何高效处理大量地震 数据
计算资源：如何解决大规模计算资 源需求
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模型优化：如何提高反演模型的准 确性和稳定性
应用推广：如何将地震反演技术应 用于实际地震监测和预警
提高反演技术的准 确性和可靠性
发展实时监测和预 警系统
加强地震反演技术 的国际合作与交流
研究地震机理，提 高反演技术的理论 基础
地震波传播：地震波在地球内部的 传播和反射
地震波成像：通过地震波成像技术， 了解地球内部结构
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地震波速度：地震波在不同地层中 的传播速度和衰减
地震波反演：通过地震波反演，获 取地球内部结构信息，如地壳、地 幔、地核等
地震反演技术的发 展趋势和挑战
技术进步：地震反演技术不断更新，提高精度和效率 应用领域扩大：地震反演技术在工程、环境等领域的应用越来越广泛 国际合作：各国在地震反演技术领域的合作日益密切，共同应对全球地震灾害 挑战：地震反演技术面临数据量巨大、计算复杂、准确性要求高等挑战
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03 04
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地震波是由地震引起的地面振动，分为纵波和横波两种类型
纵波传播速度快，能量大，可以穿透固体物质
地震反演方法综述
地震反演技术简介在上世纪70~80年代，地震反演作为地球物理学的一个重要进展得到了广泛的赞扬，获得广泛应用；地震反演技术能够帮助解释人员确定地层单元而不仅仅是通过反射波确定地层单元的边界，而且能直接进行深度域成图。
在一个竞争的市场环境中，开发出了很多不同的反演算法，在基本递归反演方法的基础上不断取得进进展，一下简要介绍几种基本的地震反演方法。
主要分三大类：1、基于地震数据的声波阻抗反演：其结果有两种：相对阻抗反演（常说的道积分）与绝对阻抗反演。
主要算法有：递归反演（早期的地震反演算法）与约束稀疏脉冲反演（优化的地震反演算法）。
这种反演受初始模型的影响小，忠实于地震数据，反映储层的横向变化可靠；但分辨率有限，无法识别10米以下的薄砂层。
2、基于模型的测井属性反演：此种反演可以得到多种测井属性的反演结果，分辨率较高（可识别2-6米的薄层砂岩）；但受初始模型的影响严重，存在多解性，只有井数多（工区内至少有10口以上的井，分布合理，且要求反演的属性与阻抗相关），才能得到较好的结果。
3、基于地质统计的随机模拟与随机反演：此种算法可以进行各种测井属性的模拟与岩性模拟，分辨率高（可识别2-6米的薄层砂岩），能较好的反映储层的非均质性，受初始模型的影响小，在井点处忠实于井数据，在井间忠实于地震数据的横向变化，最终得到多个等概率的随机模拟结果；但要求工区内至少有6-7口井，且分布较合理，才能得到好的模拟结果。
道积分道积分技术出现，为广大少井无井地区岩性及油气预测提供了新的途径，它能得到类似于虚速度测井的新方法，其结果对应于地层的波阻抗，它最大优点是不像虚速度测井那样依赖于井的资料和地球物理学家的经验。
尽管道积分剖面不能像GLOG波阻抗剖面那样反映地层绝对速度，而只能反映其相对速度大小，但是它反映出的层位与GLOG剖面是一样的，甚至在反映的细节上还比它多，对薄层识别也非常有利，因此道积分剖面能用于岩性和油气层解释。
反演原理——精选推荐
第二章地震反演技术地震反射波法的基础是由于地下不同的地层存在着波阻抗的差异，从而形成了反射波法。
所以从本质上来讲，地震反演的目标就是根据已经获得的地震反射波形，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质所进行的成像（求解），广义的地震反演包含了地震资料处理解释的整个内容。
波阻抗反演是利用地震资料反演地层波阻抗（或）速度的地震特殊处理解释技术。
与地震模式识别预测油气、神经网络预测地层参数、振幅拟合预测储层厚度等统计性方法相比，波阻抗反演具有明确的物理意义，是储层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了明显的地质效果，因此地震反演通常特指波阻抗反演。
李庆忠院士指出：“波阻抗反演是高分辨率地震资料处理的最终表达方式”，说明了波阻抗反演在地震技术中的特殊地位。
地震数据的反演可以用图2.1所示的框图来概括（R.Brain，1993）。
最完善的反演方法是叠前反演，它分为振幅反演（如AVO分析，叠前波动方程波形反演等）和旅行时反演（常称层析法）。
然而，由于叠前反演信噪比低，稳定性差，分辨率低，正演模拟困难以及计算量大等原因，所以，叠后反演仍然是当前最常用的方法。
图2.1 地震反演方法概况示意图叠后地震道反演方法可分为：①递推反演，如D.W.Oldenoburg（1983）和C.Walker（1983）的最大熵（MED）及自回归（AR）方法，B.Ursin（1985）的最大似然反褶积（MLD）方法，vielle（1991）的贝叶斯估计反褶积（MED）；②广义线性反演（GLI），如 D.A.Cooke（1983）；③非线性约束反演（BCI），如B.Cornish （1988）的宽带约束反演（BCI）、S.Gluck（1989）的随机反演（ROVIN）、R.D.Martinez（1988）的多参数约束反演（包括BCI、WLI和LCI）。
根据反演结果的频带特性又可分为：①带限法（如GLI、合成声波测井）；②稀疏脉冲法（如MED、AR、MLD、BED方法等）；③模型法（如BCI、ROVIN、LCI、Strata和Jason 方法等）。
地震反演技术
Ri
i1vi(11) i vi v i1 i1 i vi
递推可得：
nvn
n
0(v20) i0
1 Ri 1 Ri
n
对(2)式取对数:
ln(
nvn
/
0v0
)
i0
ln[( 1 (3)
Ri
)
/(1
Ri
)]
对(3)式右边求和号内旳对数项按Taylor级数展开，得(4)式：
ln[( 1
井约束模型反演：
测井
地震
突出优点：地震与测井有机地结合 反演剖面：低、高频信息起源于测井资料
1、反演
从广义上讲，反演就是根据多种位场(电位、 重力位等)、波场(声波、弹性波等)电磁场和热 学场等旳地球物理观察数据去推测地球内部旳 构造形态及物质成份，定量计算其有关物理参 数旳过程。
2、反演理论
这是从一种物理系统上旳观察值来恢复该物理 系统有用信息旳一套数学和统计技术（如微积 分、微分方程、矩阵理论、统计估算和推测 等）。
精细解释好地震层位，它关系到模型建立旳精度，必须确保 层位解释旳合理性和可靠性。
根据工区旳地质构造背景，定义好地层之间旳接触关系，确 保模型旳合理性。
对测井曲线进行分析研究、编辑校正，做好同一种测井曲线 旳归一化处理。
选择合理旳处理流程和反演参数，确保反演处理旳合理性和 可行性。
➢煤厚变化趋势预测
3、地震反演技术 指利用人工激发产生旳地震波场推测地下地
质构造和地层内部特征变化旳措施技术。 4、正演与反演问题
给定模型及参数拟定模型旳响应即正演。
模型参数 输入
系统体现 正演理论
算子
输出
观察数据
数学工具 反演理论
地震反演技术回顾与展望
地震反演技术回顾与展望一、概述地震反演技术，作为地球物理学领域的重要分支，一直以来在油气资源勘探、地质构造解析以及地震灾害预测等方面发挥着关键作用。
该技术利用地震波在地下介质中传播的信息，通过反演算法处理地震数据，进而推导出地下岩层的物理属性，如速度、密度等。
这些属性信息对于深入了解地下构造、识别油气藏以及评估地震风险具有不可估量的价值。
随着科技的不断进步，地震反演技术也经历了从简单到复杂、从粗放到精细的发展历程。
早期的地震反演方法主要基于射线理论或波动方程的一阶近似，这些方法虽然计算效率高，但精度相对较低，难以满足复杂地质条件下的勘探需求。
随着计算机技术的发展，基于全波形反演、多属性联合反演等高精度反演方法逐渐得到应用，这些方法能够更准确地刻画地下介质的物理属性，为油气勘探等领域提供了更为可靠的依据。
地震反演技术仍面临诸多挑战。
一方面，地震数据的采集和处理过程中不可避免地存在噪声干扰和信号衰减等问题，这些问题会严重影响反演的准确性和稳定性。
另一方面，地下介质的复杂性以及地震波传播的多路径效应也给反演工作带来了极大的困难。
如何在保证计算效率的同时提高反演的精度和稳定性，是当前地震反演技术研究的热点和难点。
展望未来，随着计算机技术的持续进步和人工智能等新技术的应用，地震反演技术有望实现更大的突破。
一方面，高性能计算技术的发展将为地震反演提供更为强大的计算支持，使得更复杂的反演算法得以实施。
另一方面，人工智能技术的应用将有助于提高地震数据的处理效率和反演的准确性，例如通过深度学习等方法对地震数据进行智能降噪和增强，以及通过机器学习等方法优化反演算法等。
随着多源多尺度地球物理数据的融合利用以及大数据、云计算等技术的引入，地震反演技术有望进一步拓展其应用领域和深化其研究内涵。
地震反演技术作为地球物理学领域的重要技术手段，在油气勘探、地质构造解析以及地震灾害预测等方面具有广泛的应用前景。
面对当前的挑战和未来的机遇，地震反演技术的研究和发展需要不断创新和突破，以更好地服务于人类社会的可持续发展。
叠前地震反演方法综述
叠前地震反演方法综述
近年来，震源反演技术已发展成为一种重要的地球物理研究工具。
反演是指从观测的地震数据中求解其震源的一般程序，可用于确定震源发生的位置、时间和烈度。
叠前地震反演是一种重要的震源反演方法，它通过研究地震数据在实时叠前反演中获取的位置、剖面和时间信息，构建一个三维的震源结构体，从而可以获得震源的位置、大小和时间等信息。
叠前反演技术普遍采用取样法，可以快速恢复地震信号。
取样法是基于几何模型的震源反演技术，可以根据不同地震事件的震源结构，生成实时叠前反演的反演输入。
将待反演数据样本放置在震源位置上，然后使用取样法生成反演剖面。
另一种叠前反演方法是基于线性反演的叠前反演技术，这种技术可用于恢复位置区域的震源参数。
通过使用基于几何和线性反演的叠前反演方法，可以获得精确而全面的震源参数，从而获得准确的地震数据和地震反演结果。
在叠前反演技术中，数据质量、反演方法和模型准确度对最终反演结果具有重要影响。
在仿真及实验研究中，叠前地震反演方法已经取得了一定的成功，并为更有效的反演、更准确的数据和更完备的研究提供了基础。
另外，使用叠前反演技术还可以改进地壳参数的计算，增强反演的精度。
因此，叠前地震反演方法是一种有效、准确的震源反演技术，可以帮助我们理解地震事件的性质与机制，从而更好地了解日常生活中地震带来的影响。
地震反演技术原理
反演技术前言一. 反演的概念、目的二. 反演的发展历史及趋势三. 反演的基本方法四. 地震反演难题的解决方案五. 反演的实质六. 反演的基本流程七. AVO反演处理简介前言地震、测井、钻井是石油工作者认识地下地质构造、地层、岩性、物性、含油气性的最重要的信息来源。
虽然测井、钻井仅能提供井孔附近的有关信息，尤其是有关岩性、物性、含油气性的信息，但是这些信息往往具有很高的分辨率，可信度、准确性，能确切地指出含油气层的位置，定量化分析与储层、油藏有关的参数。
然而一个油气田勘探、开发方案的设计、实施、调整仅靠测井、钻井资料是远远不够的，必须与地震资料相结合进行综合分析才能取得良好效果。
地震资料的分辨率虽然远远不及测井、钻井，但是随着地震勘探技术的发展，从光电记录、模拟记录到数字记录，从二维到三维，地震资料的信噪比、分辨率、成像的准确性都获得了极大的提高，由于地震资料包含大量地下地质信息，覆盖面积广，具有三维特性，所以这项技术的使用越来越受到石油工作者的重视，如何利用地震资料研究地下地质构造、地层？如何进行储层预测、油藏描述？如何进行油藏、含油气层的预测？这些问题促使地球物理学家、地质学家开发应用了一系列地震资料特殊处理技术，如地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO 分析技术，这些技术充分利用测井、钻井、地震的长处，使人们对地下储层、油藏的研究从点到面、从二维到三维、从三维可视化研究到油藏动态监测、从定性研究到定量化研究，大大提高了钻探成功率，有效地指导了油田开发，为提高油田最终采收率起到了积极的作用，因此地震技术被列为二十一世纪石油工业发展的首要技术，相信地震资料特殊处理技术（地震资料反演技术、地震属性分析技术、AVO分析技术）也必将在我国油田勘探、开发中起到越来越重要的作用。
一. 反演的概念、目的地震资料反演技术就是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息，从常规的地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、沙泥岩百分比、压力等信息。
地震反演方法概述
地震反演方法概述地震反演是地球物理学中一种重要的方法，它通过分析地震波的传播和干涉现象，来推断地球内部结构和性质的手段。
地震反演方法广泛应用于地球内部结构研究、油气勘探和地震监测等领域。
本文将对几种常见的地震反演方法进行概述，并介绍其原理和应用。
一、层析成像法层析成像法是一种常见且较为简单的地震反演方法。
它基于地震波在地下传播的散射和衍射现象，通过收集地震记录并运用数学模型进行重构，来获得地下结构的图像。
层析成像法通常分为正演和反演两个步骤。
在正演过程中，我们根据地下介质密度、速度等参数，通过数值模拟计算地震波的传播路径和特征。
而在反演过程中，我们则根据实际观测的地震记录，通过优化算法来调整模型参数，以使计算结果与观测结果尽可能匹配。
通过多次迭代，最终得到地下结构的层析图像。
层析成像法在地球物理勘探、地震监测和地质调查中得到了广泛的应用。
它可以提供地下埋藏物、地质构造和油气储层的信息，对于资源勘探和环境灾害预测都具有重要意义。
二、全波形反演法全波形反演法是一种较为复杂但是精确度较高的地震反演方法。
它利用地震波传播的全部信息，即全波形数据，来获取地下介质的详细结构和性质。
全波形反演法需要对地下介质的密度、速度和衰减等参数进行高精度的估计。
全波形反演法的原理是通过对比模拟的地震波与实际观测波形之间的差异，来优化反演模型参数。
反演过程中，我们需要利用正演模拟得到的地震记录与实际观测记录之间的残差进行匹配，从而获取最优的地下介质参数。
全波形反演法在油气勘探、地球内部结构研究和地震灾害监测等方面具有重要应用价值。
它对于解决复杂地下介质中的高分辨率问题以及水下地质灾害预测等领域具有重要意义。
三、统计反演法统计反演法是一种基于概率统计理论的地震反演方法。
它通过对大量地震记录的分析与统计，来获得地下介质的统计属性和模型参数。
统计反演法在解决地球内部介质的不确定性和非均匀性方面具有独特优势。
统计反演法利用统计学的方法，构建许多模型样本，通过与实际观测数据的比较，从而推断地下介质的分布和性质。
地震反演原理及其应用
目前，以物探局范祯祥先生开发的《非线性波动方程地震波反演技 术软件—ANGEL2001》为代表的地震反演软件包已投入生产应用。本 技术的基本技术思路是：采用有限元波动方程对地震波剖面数值模拟， 借助于最优选择理论对地震波反映的物性参数与几何形态进行逐次逼近 ，以实现物性参数的反演。在此基础上借助于神经网络分析对所反演的 物性参数进行非线性标定。小波技术，模糊识别技术，分形技术穿插应 用其中。
即而反演过程则是估算个子波的地震反演概述正演合成记录tntwtrtsiiiiiiiir?1111?而反演过程则是估算一个子波的逆反子波用反子波和地震道进行褶积运算得到反射系数rt然后由上式导出的递推公式逐层递推计算出每一层的波阻抗即用gardner公式从波阻抗中分离出速度和密度
地震反演原理及其应用
引言：
s(i) r ( j ) w(i j 1) n(i)
jHale Waihona Puke （ 1）（ 2）这里＊ 意思是褶积
关于褶积模型的假设条件: •叠后数据 – 地震道是零炮间距的； •没有多次波；
•没有 AVO 效应；
•噪声是随机的, 即是白噪的, 与地震不相关； 没有相干噪声。 •子波是恒定的 – 不随时间变化。
这里
( j ) = 第j层的密度 ( j ) = 第j层的纵波速度
•
反演的目的是为了从地震道本身估算地层速度。显然，首先需要从褶积 模型中提取反射系数的一个估算值，因此，我们可进行反褶积的相关处 理。在讨论反褶积和反演之前，让我们更详细地讨论一下褶积模型的两 个主要组成部分： 反射系数和地震子波。
地震反演jason 分层文件格式
地震反演jason 分层文件格式1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所示：地震反演是一种重要的地震勘探技术，通过分析地震波传播过程中的波形信息，反推出地下结构的参数。
地震反演可以帮助我们了解地球内部的构造和物性分布，进而为油气勘探、地质灾害预警等领域提供重要依据。
然而，在进行地震反演过程中，数据的处理和有效利用是非常关键的。
Jason 分层文件格式是一种常用的数据格式，它具有良好的可读性和可扩展性，广泛应用于地震学和地球物理学等领域。
该格式可以存储各种类型的数据，包括地震记录、速度模型、反演结果等，方便数据的交流和共享。
本文将详细介绍地震反演原理和方法，并着重探讨了Jason 分层文件格式的设计和应用。
通过对Jason 文件格式的解析，我们可以了解其内部结构和数据组织方式，为数据的读取和处理提供指导。
另外，本文还将探讨一些常见的问题和应用案例，帮助读者更好地掌握Jason 文件格式的使用。
总的来说，本文旨在通过对地震反演和Jason 分层文件格式的介绍，提供给读者一个全面的理解和应用该技术的指导。
希望读者能通过本文的阅读，对地震反演和Jason 分层文件格式有更深入的了解，并能在实际工作中灵活运用。
文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分分为概述、文章结构和目的三个小节。
1.1 概述部分介绍了地震反演和Jason分层文件格式的背景和意义，引出了本文的研究内容。
1.2 文章结构部分即为本节所在，简要介绍了本文的整体结构，以便读者全面了解本文的组织方式和每个部分的内容和目标。
1.3 目的部分说明了本文的研究目的和意义，把握住读者的阅读需求，引导读者更好地理解后续内容。
正文部分分为地震反演和Jason分层文件格式两个小节。
2.1 地震反演部分详细介绍了地震反演的概念、原理和方法，包括数据采集、数据处理和模型构建等步骤，以及常用的地震反演算法和数学模型。
2.2 Jason分层文件格式部分详细介绍了Jason分层文件格式的定义、特点和应用领域，包括文件结构、数据格式和使用方法等方面的内容，以及与地震反演的关系和其在地震研究中的应用案例。
地震反演技术
中国矿业大学 二零一零年四月
2011-9-29
中国矿业大学
1
一、地震反演技术简介
• 地震反演利用地表观测地震资料，以已知地质规律和 地震反演利用地表观测地震资料， 钻井、测井资料为约束， 钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理 性质进行成像(求解)的过程，是反演地层波阻抗( 性质进行成像(求解)的过程，是反演地层波阻抗(或速 的地震特殊处理解释技术。 度)的地震特殊处理解释技术。地震反演具有明确的物 理意义，是预测岩性的确定性方法， 理意义，是预测岩性的确定性方法，在实际应用中取 得了显著的地质效果，地震反演通常指波阻抗反演。 得了显著的地质效果，地震反演通常指波阻抗反演。
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图8 D9井测井曲线
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图9 D9井Inline方向常规地震剖面
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泥岩顶板 13-1煤 炭质泥岩底板
图10 D9井Inline方向波阻抗反演剖面
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图11 常规数据体550ms时间切片
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图16 D19井Inline方向常规地震剖面和波阻抗反演剖面
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图17 D13井Inline方向常规地震剖面和波阻抗反演剖面
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中国矿业大学
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图18 188井Inline方向常规地震剖面和波阻抗反演剖面
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2011-9-方式
• 技术咨询 • 技术服务
2011-9-29
中国矿业大学
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谢谢
地震反演综述介绍0—1
2 VP and VS
2 therefore : ZS ( VS )2 2 and : ZP ( VP )2 ( 2 )
最后的结果是将 lr 和mr 表示成声阻抗 ZP 和横波阻抗 ZS 的形式
so : Z 2 Z
颜色反演
简单操作因子震幅谱用这种方式来求取: 声阻抗震幅谱
利用工区的一组井, 所有井的声阻抗按 井-井比例做交汇图. 通过理论预测,我们
Log(Impedance)
可以拟合一条直线
来代表“理想”输 出阻抗谱.
Log(Frequency)
颜色反演
地震谱
然后, 利用井旁一组地震道, 求
取平均地震谱.
弹性阻抗反演
注意, 对于零偏移距:
1 VP 1 AI R 0 A 2 VP 2 AI
通过类推, Connolly 定义了一种新阻抗类型:
1 EI 1 R ln EI 2 EI 2
通过数学处理,他展示:
EI ( ) V
地震反演技术
中国石油大学（北京） 2012年12月
地震反演基本概念
反演从地震数据中提取它所包含的潜在地质信息的过程. 传统上, 反演是在叠后地震数据上进行,目的是提取声波阻抗体. 近来,反演已经被扩展到叠前数据体,目的是既提取声波阻抗又提 取横波阻抗体.这样就允许计算孔隙流体. 另外最新的发展是可以利用反演结果直接预测岩性参数如孔 隙度和含水饱和度体
基于模型的反演 基于模型反演的几个要点: (1)由于已经知道子波,在计算过程中它的影响从地震 数据中排除了.例如地震数据没有必要是零相位,而只 要子波与地震数据等相位就可以.
(2)估算的子波若有误差,将导致反演结果出差错.
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3
反演概念
反演理论是从一个物理系统（或物理世界）上的控 反演理论是从一个物理系统（或物理世界）
制观测值来恢复这个系统的有用信息的一套数学和 统计技术（微积分、矩阵代数、 统计技术（微积分、矩阵代数、统计估算和推断 ）。有的学者将工程中的反问题分为四类 综合、 有的学者将工程中的反问题分为四类： 等）。有的学者将工程中的反问题分为四类：综合、 控制、识别与联合输入、系统参数识别。 控制、识别与联合输入、系统参数识别。也有学者 分别从时间与空间的角度来界定反问题。 分别从时间与空间的角度来界定反问题。
地震资料反演
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1
低频
测井资料中所包含的频带范围
高频
地震资料中所包含的频带范围
测井资料和地震资料频带范围对比
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2
为什么要进行地震反演？ 为什么要进行地震反演？
可以看出，地震资料中明显缺少测井曲线中包含 可以看出，
的低频及高频信息。 的低频及高频信息。低频成分提供了地层的基本速 度结构，高频成分提供了地层的纵向分辨率。 度结构，高频成分提供了地层的纵向分辨率。地震 资料提供了稳定的中频信息和可靠的横向分辨能力。 资料提供了稳定的中频信息和可靠的横向分辨能力。 因此， 因此，需要通过测井约束的波阻抗反演来提高其分 辨率。 辨率。 李庆忠院士指出：“波阻抗反演是高分辨率地震 李庆忠院士指出： 资料处理的最终表达方式” 资料处理的最终表达方式”，说明了波阻抗反演在 地震技术中的特殊地位
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地震反演技术发展概况
近期发展 ： 80 年代非线性反演研究日益广泛 ， 从 近期发展： 80年代非线性反演研究日益广泛 年代非线性反演研究日益广泛，
Tarantola给出的声波波动方程反演的一般方法到 Tarantola 给出的声波波动方程反演的一般方法到 Mora的 P.Mora 的 2D 非线性弹性波反演和非线性迭代反演理 成果不可谓不丰。 论，成果不可谓不丰。 地震反演的研究在80年代取得了突破性进展，从反 地震反演的研究在80年代取得了突破性进展， 80年代取得了突破性进展 褶积跃进为广义线性和非线性反演和波动方程系数 项反演问题的研究。 项反演问题的研究 。 线性和拟线性地震反演的理论 已经接近成熟， 已经接近成熟 ， 以非线性最优化为基础的非线性波 动方程反演方法也取得一定进展， 动方程反演方法也取得一定进展 ， 但离实际应用尚 有相当距离。 有相当距离。
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10
地震反演的定义
地震反演是利用地表观测地震资料，以已知地质 规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和 物理性质进行成像(求解)的过程。
反演
地震波信息 转化为岩石 信息
转换过 岩石信息转 程
化为地震波 信息
地质模型
正演
地震响应
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11
各类反演方法的综合信息
地质 测井 低频
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地震反演技术发展概况
Wiggins和Jackson等于1972年先后提出了离散模型 Wiggins和Jackson等于1972年先后提出了离散模型 等于1972
的反演，即广义反演。BG反演理论的一个不足之处 的反演，即广义反演。BG反演理论的一个不足之处 在于未能直接从运动方程和本构方程出发来研究反 问题。随着偏微分方程理论的进展， 问题。随着偏微分方程理论的进展，引起了对变系 数波动方程中层析成像理论的兴起为代表。 层析成像理论的兴起为代表。当前对偏微分方程反 问题的研究多着眼于解的存在性、 问题的研究多着眼于解的存在性、数值解法以及数 值解法的稳定性与收敛性等方面。 值解法的稳定性与收敛性等方面。
实际地震勘探数据是不完全的、限带宽的。由这样 实际地震勘探数据是不完全的、限带宽的。
不完整的并存在随机噪音的信息来求取地下介质物 性参数的变化， 其过程必然是不适定的、 性参数的变化 ， 其过程必然是不适定的 、 会造成病 态方程。 这类方程的解常常不连续依赖于观测数据。 态方程 。 这类方程的解常常不连续依赖于观测数据 。 人们试图增加约束来降低个适定性。 人们试图增加约束来降低个适定性。 地震数据量非常巨大，由此带来实际地震资料处理 地震数据量非常巨大， 中的许多问题， 中的许多问题 ， 在很大程度上妨碍了某些理论先进 的算法的实用化。 在有些情况下， 的算法的实用化 。 在有些情况下 ， 把问题做大幅度 简化并统合地质人员的经验可能反而更有效。 简化并统合地质人员的经验可能反而更有效 。 在这 样一种背景下， 地震反演除了考虑方法的先进性外， 样一种背景下 ， 地震反演除了考虑方法的先进性外 ， 应分外重视其合理性和实用性。 应分外重视其合理性和实用性。
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地球物理反演的研究对象
地球物理反演研究的是地球物理领域中反演问题共
同的数学物理性质和解估计的构成和评价方法， 同的数学物理性质和解估计的构成和评价方法，即： 利用地球表面观测到的物理现象推测地球内部介质 物理状态的空间变化及物性结构。 物理状态的空间变化及物性结构。地震反演则是地 球物理反演的一个分支。 球物理反演的一个分支。
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地震反演的基本目的
利用地震波在地下介质中的传播规律，通过数据采 利用地震波在地下介质中的传播规律，
集、处理与解释等流程，来推测地下岩层结构和物 处理与解释等流程， 件参数的空间分布，为勘探开发提供重要依据。 件参数的空间分布，为勘探开发提供重要依据。
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地震反演的存在问题
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波阻抗反演技术发展概况
BP Amoco公司的Connolly在1999年的The Leading Edge杂志 Amoco公司的Connolly在1999年的 公司的Connolly 年的The Edge杂志
上正式发表了弹性波阻抗（ 上正式发表了弹性波阻抗（Elastic Impedance，EI）反演的 Impedance，EI） 方法论文，该方法最早是在1993 1994年由 1993/ 年由BP Amoco公司发展 方法论文，该方法最早是在1993/1994年由BP Amoco公司发展 起来，随后在2000年的SEG年会上同时出现了4篇论文对EI 2000年的SEG年会上同时出现了 EI进 起来， 随后在 2000 年的SEG 年会上同时出现了 4 篇论文对 EI 进 行了研究，ARCO公司介绍了他们申请了专利的弹性波阻抗反 行了研究 ， ARCO 公司介绍了他们申请了专利的弹性波阻抗反 演方法，认为在求取的反射系数的稳定性方面要好于 Connolly方法 而且计算的EI AI数值在同一个尺度下 方法， EI和 数值在同一个尺度下； Connolly方法，而且计算的EI和AI数值在同一个尺度下；CGG 公司发表论文认为EI反演效果要好于AVO反演，因为EI EI反演效果要好于AVO反演 EI在抗噪 公司发表论文认为EI反演效果要好于AVO反演，因为EI在抗噪 能力方面比AVO方法具有优势；同时BP Amoco公司在会上又提 AVO方法具有优势 能力方面比AVO方法具有优势；同时BP Amoco公司在会上又提 出了扩充弹性波阻抗方法，可以用于流体和岩性预测。此外， 出了扩充弹性波阻抗方法， 可以用于流体和岩性预测。 此外 ， Paradigm公司在其商业软件 Vanguard的 2001年最新版本中也 公司在其商业软件Vanguard Paradigm 公司在其商业软件 Vanguard 的 2001 年最新版本中也 有有关弹性波阻抗反演的功能出现。 有有关弹性波阻抗反演的功能出现。 这些进展说明弹性波阻 抗已经成为波阻抗反演进一步发展的方向之一， 抗已经成为波阻抗反演进一步发展的方向之一 ，地震反演的 发展正在走向AI EI相结合 AI和AVO相结合的道路 AI和 相结合、 相结合的道路。 发展正在走向AI和EI相结合、AI和AVO相结合的道路。
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波阻抗反演技术发展概况
波阻抗（Acoustic Impedance，AI）反演是利用 波阻抗（ Impedance，AI）
地震资料反演地层波阻抗（或速度） 地震资料反演地层波阻抗（或速度）的地震特殊处 理解释技术，该项技术在20世纪70年代开始出现， 20世纪70年代开始出现 理解释技术，该项技术在20世纪70年代开始出现， 80年代得到了蓬勃发展 90年代至今达到了颠峰 年代得到了蓬勃发展， 年代至今达到了颠峰， 80年代得到了蓬勃发展，90年代至今达到了颠峰， 围绕1D 1D波阻抗反演的各类算法以及应用成果层出不 围绕1D波阻抗反演的各类算法以及应用成果层出不 穷，热门之余在1997年左右开始出现了一些反思文 热门之余在1997 1997年左右开始出现了一些反思文 指出了波阻抗反演中存在的一些陷阱， 章，指出了波阻抗反演中存在的一些陷阱，也提出 了一些解决方案。 了一些解决方案。
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地震反演的方法分类
目前常用的反演手段是基于正演的反演，正演方法 目前常用的反演手段是基于正演的反演，
主要包括褶积模型法和反射率法两大类，计算手段 主要包括褶积模型法和反射率法两大类， 包括射线追踪、高斯束法、有限差分法、 包括射线追踪、高斯束法、有限差分法、有限单元 法等等。反演问题所面临的两大难题： 法等等。反演问题所面临的两大难题：一是局部极 二是计算成本。 值，二是计算成本。这是由反演的非线性和不适定 性所引起的。为克服地球物理反演的局部极值， 性所引起的。为克服地球物理反演的局部极值，研 究人员应用或发展了多种数学优化算法。 究人员应用或发展了多种数学优化算法。目前国内 外地震反演的方法根据利用地震资料的特点可以归 纳为叠前反演与叠后反演两大类
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地震反演技术发展概况
1967～1970年期间出现了Backus－Gilbert反演理论， 1967～1970年期间出现了Backus－Gilbert反演理论，