Comparação dos métodos de otimização e análise dos números de onda recuperados pela inversão do campo de onda completo

Abstract

A aplicação da inversão do campo de onda completo (FWI - Full Waveform Inversion) para a construção de modelos de velocidade de alta resolução se tornou amplamente utilizada, entretanto, ainda permanece desafiadora. Nesse trabalho, foram comparados 3 métodos de otimização não-linear tipicamente usados na FWI, gradiente descendente, gradiente conjugado e L-BFGS. Para cada caso foram avaliadas a utilização da norma L1 e também a aplicação da regularização por total variation. Nos testes realizados, a otimização pelo método gradiente descendente combinado com a norma L1 forneceram os melhores resultados. Nestes testes, formam avaliados os modelos de velocidade Marmousi e um modelo baseado nas informações sísmicas do campo de Búzios na Bacia de Santos onde, em ambos os casos, a inversão foi capaz de aumentar a resolução do modelo. Além disso, ao fluxo FWI foi incluída da estimativa da wavelet fonte a partir dos dados pre-empilhamento, tornando os experimentos numéricos mais realistas. Por fim, foi proposta a analise dos números de onda recuperados pela FWI para o diagnóstico mais preciso dos resultados de inversão. Nos testes realizados foi mostrado que uma wavelet fonte com espectro de frequência amplo é capaz de recuperar mais números de onda, melhorando a resolução dos modelos estimados.