Metotia o le Fa'aliliuga o le Galu Atoatoa i Su'esu'ega o Mafui'e
I tausaga talu ai nei, o le pisinisi o le geoscience—aemaise lava le suʻesuʻeina o le suauʻu ma le kesi, le malosiaga o le geothermal, ma suʻesuʻega o le eleele i lalo o le fogaeleele—ua vaʻaia ai le alualu i luma vave i tekinolosi o ata o le mafuiʻe. E ui o le faʻamatalaina o le fausaga o le eleele i lalo o le fogaeleele sa faʻalagolago tele i le faigofie o le faʻafanua o le atagia ma le auʻiliʻiliga o le saoasaoa, ae o loʻo faʻateleina nei auala faʻapitoa. O se tasi o metotia ua manatu o le "tulaga auro" mo le fausiaina o faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa o le eleele i lalo o le fogaeleele e maualuga le iugafono o le Full Waveform Inversion (FWI). O lenei metotia e faʻaaogaina ai le tele o faʻamatalaga o loʻo i totonu o galu mafuiʻe, e le naʻo le taimi e femalagaaʻi ai pe faʻatapulaʻaina le malosi o le atagia. O le mea lea, o le FWI o se meafaigaluega mamana mo le faʻaleleia atili o le saʻo o faʻataʻitaʻiga o le eleele i lalo o le fogaeleele ma faʻaitiitia ai le le mautonu o le faʻamatalaina.
Manatu Fa'avae o le Suiga o le Galu Atoa
I se faaupuga faigofie, o le FWI o se faiga fa'aliliu e le o se laina e fa'amoemoe e su'e se fa'ata'ita'iga o fa'asologa o le eleele i lalo o le eleele (e.g., saoasaoa o le P-wave, saoasaoa o le S-wave, mafiafia, po'o isi fa'asologa elastic) ina ia fetaui fa'amaumauga fa'ale-seismic fa'apitoa na fuafuaina mai le fa'ata'ita'iga ma fa'amaumauga fa'ale-seismic na matauina i le fanua. E le pei o metotia masani e na'o le fa'aaogaina o fa'amatalaga vaega o galu (e.g., filifilia o le ulua'i vaeluaga mo le tomography), e taumafai le FWI e fa'afetaui le foliga atoa o galu: vaega, amplitude, ma le fa'alavelave i le va o galu.
E masani ona fa'atulagaina le FWI o se fa'afitauli fa'aleleia: fa'aitiitia le feeseesea'iga i le va o fa'amaumauga matauina ma fa'amaumauga fa'apitoa. E mafai ona fa'aalia lenei feeseesea'iga i tulaga o se galuega fa'atino, e pei o le tulaga masani o le eseesega i le va o fa'amaumauga e lua. O le fa'agasologa o le fa'aitiitia e fa'asolosolo, e fa'afouina fa'asolosolo le fa'ata'ita'iga se'ia o'o ina o'o atu le feeseesea'iga i se tau maualalo pe ausia se tulaga fa'atulagaina.
Aiseā e Tāua ai le FWI i Suʻesuʻega o Mafuiʻe?
E matuā aʻafia lava ata o le eleele i lalo o le fogaeleele i le lelei o faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa. I le faʻataʻitaʻiga o le mafuiʻe, o faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa e fuafua ai le saʻo o le femalagaiga, le tulaga o le mea e atagia ai le susulu o le ata, le maʻai o le ata, ma e oʻo lava i le faʻamatalaina o le mailei o le hydrocarbon. Afai e sese le faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa, e mafai e ata o le fausaga ona fesuiaʻi, faʻapiʻo, pe faʻaalia foʻi ni mea totino, ma iu ai ina faʻasesēina ai faʻaiuga suʻesuʻega.
E fesoasoani le FWI e foia lenei faʻafitauli e ala i le gaosia o ni faʻataʻitaʻiga sili atu ona auiliili e ogatasi ma le fisiki o le faʻasalalauina o galu. Faatasi ai ma le maualuga o le iugafono nai lo le tomography taimi femalagaaʻi, e mafai e le FWI ona puʻeina ni suiga laiti o le saoasaoa i autafa ma le saoasaoa i luga, e aofia ai sone faigata e pei o:
– Tino masima ma le eseesega maualuga i le saoasaoa
– Faigata o le lavelave i tafatafa o le fogaeleele (vaega o le tau, papa carbonate gaogao)
– Fausaga faigata o faaletonu ma gaugau
– Vaipanoa manifinifi po'o le heterogeneity feololo
O le iʻuga o se faʻataʻitaʻiga sili atu ona maai o le i lalo o le eleele, e fesoasoani ai i le faagasologa o le femalagaiga (RTM/LSRTM), ma faʻaleleia atili ai le faʻatuatuaina o le faʻamatalaga o le eleele.
Mataupu Faavae o Galuega ma Laasaga o le FWI
I se tulaga lautele, o le faagasologa o le FWI e aofia ai ni laasaga autu:
1. Sauniuniga o le uluai faʻataʻitaʻiga
E faalagolago tele le FWI i le lelei o le faʻataʻitaʻiga muamua. E mafai ona maua mai lenei faʻataʻitaʻiga mai le tomography, faʻamatalaga faʻale-geological, faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa o femalagaiga, poʻo se tuʻufaʻatasiga o le tele o metotia. O se faʻataʻitaʻiga muamua e mamao tele mai tulaga moni e mafai ona mafua ai ona le fetaui le inversion.
2. Fa'ata'ita'iga i luma (fa'ata'ita'iga o galu)
O galu mafui'e e fa'ata'ita'iina e fa'aaoga ai fua fa'atatau o galu (acoustic/elastic) e fa'avae i luga o le fa'ata'ita'iga o lo'o iai nei. O le i'uga o se seismogram fa'apitoa.
3. Fuafuaga o le lē fetaui
E fuafuaina le Misfit o le eseesega i le va o faʻamaumauga faʻapitoa ma faʻamaumauga ua matauina. E mafai ona faia ni faʻatusatusaga i le vaega taimi, vaega taimi, poʻo vaega uiga faʻapitoa foʻi.
4. Fuafuaina o le gradient (metotia o le adjoint-state)
Mo le fa'afouina o se fa'ata'ita'iga, e tatau ona iloa le itu o suiga o parakalafa ina ia fa'aitiitia ai le le fetaui. O le metotia o le adjoint-state e mafai ai ona fa'atinoina lelei le fa'atusatusaga o le gradient, e tusa lava pe tele naua parakalafa.
5. Fa'afou le fa'ata'ita'iga (fa'aleleia atili)
Ua fa'afouina le fa'ata'ita'iga e fa'aaoga ai se algorithm fa'aleleia atili, e pei o le steepest descent, conjugate gradient, po'o le quasi-Newton (L-BFGS). E toe faia lea faiga i ni nai taimi se'ia o'o ina manatu ua fa'amalieina taunu'uga.
I le faʻatinoina, e masani ona faʻaaogaina e le FWI se fuafuaga e tele-fuafuaga: e amata le inversion i taimi maualalo (e puʻeina ai aga masani o le saoasaoa) ona faʻaopoopo malie lea o taimi maualuluga e faʻaleleia atili ai le iugafono o faʻamatalaga. E taua tele lenei fuafuaga e ʻalofia ai le mailei o fofo faʻalotoifale.
Luʻitau Autū: Nonlinearity ma le Taamilosaga Faaseʻe
O se tasi o luʻitau tetele i le FWI o le nonlinearity, lea e mafua ai ona tele ni local minima i le objective function surface. O le faʻafitauli e sili ona lauiloa o le cycle skipping, lea e sili atu ma le afa o le vaitaimi o galu le eseesega o tau faʻapitoa ma tau na matauina, ma mafua ai ona "pipii" le inversion ma taʻitaʻia ai le faʻataʻitaʻiga i le fofo sese.
E masani ona tupu le osooso o le uila pe a:
– Ua matuā mamao tele le faʻataʻitaʻiga muamua mai le faʻataʻitaʻiga moni
– E le maua ni laina maualalo pe le lelei fo'i
– Le lava le fausaga o le mauaina (leai se offset/azimuth)
– Maualalo le fua faatatau o le signal-to-pipii pe le o lelei le faagasologaina o faamatalaga
Ina ia faʻaitiitia lenei lamatiaga, e tele auala e faʻaaogaina, mo se faʻataʻitaʻiga o le faʻaaogaina o faʻamaumauga maualalo, le filifilia o isi galuega faʻamoemoega (faʻavae i luga o le teutusi poʻo le taimi e le fetaui ai), faʻatulagaina, ma le tuʻufaʻatasia o faʻamatalaga ma tapulaʻa o le eleele.
Ituaiga FWI: Acoustic, Elastic, ma Anisotropic
E sili atu ma le tasi le ituaiga o FWI. O le filifiliga e faʻalagolago i le lavelave o le auala ma le sini o le suʻesuʻega:
– FWI Fa'aleotele leo: e fa'apea o se fa'asalalauga leo (e aunoa ma ni galu fa'ase'e). E faigofie ma e masani ona fa'aaogaina o se amataga, aemaise lava i siosiomaga o le sami lea e pulea ai galu-P.
– Elastic FWI: e mafaufau i galu P ma le S fa'apea fo'i ma le fa'aliliuina o le faiga. E talafeagai mo fa'amaumauga faigata o le fanua ma fa'amaumauga lata ane i le fogāeleele, ae e sili atu ona taugata le fa'akomepiuta ma e ma'ale'ale i le pisa.
– FWI Anisotropic: e aofia ai aafiaga anisotropic (VTI, TTI), e taua i oneone fa'aputu po'o eria e iai ni fausaga fa'ale-geolosi fa'apitoa. E fa'aleleia atili ai le sa'o ae fa'ateleina ai le aofa'i o parakalafa e tatau ona fa'aliliuina.
I suʻesuʻega faʻaonaponei, ua agai atu le aga masani i ni faʻafeagai e sili atu ona moni: elastic ma anisotropic, aemaise lava pe afai o le sini autū o le faʻamatalaina o le faʻataʻitaʻiga o le vaituloto ma meatotino o papa.
Manaʻoga o Faʻamaumauga ma Komepiuta
E manaʻomia e le FWI faʻamaumauga maualuga le tulaga lelei, lelei le ufiufi o le offset, ma le faʻatonutonuina lelei o le faʻagasologa. E tatau ona uia e faʻamaumauga ni laʻasaga e pei o le de-noising, faʻasaʻoga o le puna, deghosting (mo le gataifale), faʻasaʻoga tumau (mo le laueleele), ma le fetuʻunaʻiga o le amplitude/phase e faʻamautinoa ai le faʻatusatusaga tutusa o faʻamaumauga faʻapitoa ma faʻamaumauga na matauina.
Mai se vaaiga fa'akomepiuta, e matua taugata tele le FWI aua e tatau ona faia le fa'ata'ita'iga i luma ma fa'atasi i le tele o punaoa ma fa'ata'ita'iga. O le mea lea, e toetoe lava o taimi uma e fa'aogaina ai e fa'atinoga a le FWI le fa'akomepiuta fa'atasi i luga o kulupu po'o GPU. Faatasi ai ma le alualu i luma o le High-Performance Computing (HPC), o lenei metotia ua fa'ateleina lona aoga mo le fa'aaogaina i alamanuia.
Talosaga ma Aafiaga i Faaiuga o Su'esu'ega
Ua faʻaalia le faʻaleleia atili e le FWI o le tulaga lelei o faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa, lea e i ai sona aafiaga tuusaʻo i:
– Femalagaa'iga sili atu ona taula'i ma le tulaga sili atu ona sa'o o le ata fa'ata
– Fa'aleleia atili o le fa'auigaga o le fausaga (mea sese, itu masima, alavai)
– Fa'aitiitia o le le mautonu o le loloto o le sini o le viliina
– Feso'ota'iga sili atu ma fa'amaumauga o vaieli, VSP, ma le geology fa'aitulagi
Mo kamupani suʻesuʻega, o ni faʻaleleiga laiti i le loloto ma le saʻo o ata e mafai ona faʻaalia ai le tele o sefega o tupe ma faʻaitiitia ai le lamatiaga o le eliina o pu mago.
Fa'ato'a
O le Full Waveform Inversion (FWI) o se tasi lea o alualu i luma sili ona tāua i le inisinia suʻesuʻega faʻaonaponei o le mafuiʻe, e faʻaaogaina ai faʻamatalaga atoatoa o galu mafuiʻe. Faʻaaogaina se auala faʻaliliuga e le laina ma le faʻataʻitaʻiga auiliili o le fisiki o galu, e mafai e le FWI ona gaosia ni faʻataʻitaʻiga i lalo o le fogaeleele e maualuga le iugafono, e taua tele mo ata ma faʻamatalaga o le eleele. E ui i le feagai ai ma luʻitau e pei o le osooso o le taʻamilosaga, le manaʻomia o faʻamatalaga maualuga, ma le tele o tupe faʻaalu i le faʻakomepiuta, o le atinaʻeina o algorithms, fuafuaga faʻatele, ma alualu i luma i le faʻakomepiuta tutusa ua faʻateleina ai le matua ma le faʻaaogaina lautele o le FWI. I le tulaga o suʻesuʻega, o lenei metotia e le gata ina faʻaleleia atili ai le lelei o ata i lalo o le fogaeleele ae maua ai foi se faavae taua mo le faia o faʻaiuga e sili atu le saʻo, lelei, ma maualalo le lamatiaga.
