3D seismic and electromagnetic imaging via full waveform inversion in geophysical exploration

杨鹏亮 副教授

哈尔滨工业大学 数学学院应用数学系

2023.11.24（星期五）16:00（第二场），理科二号楼2821

报告摘要：

Full waveform inversion (FWI) is a high resolution seismic imaging technique which iteratively improves the estimation of subsurface properties via nonlinear optimization.  Smart manipulation of FWI algorithms and judicious inversion strategy enpowers efficient and memory frugal implementation on modern computer. Still, the success of seismic FWI requires sophisticated data processing, construction of anisotropic Earth parameters, and dedicated inversion workflow, with particular emphasis on accurate initial model due to cycle skipping, which is sometimes very challenging. In order to reduce the pre-drilling risk in reservoir prospecting, marine controlled-source electromagnetic (MCSEM) technology can then be used, thanks to its sensitivity to highly saturated hydrocarbons. The natural gas and crude oil serves as strong resistors. Imaging the resistive anomalies distinguished from very conductive background identifies commercially valuable spots in the oil field, giving exploration with strong confidence. As an emerging technology in China, combination of CSEM and seismic using full waveform inversion is of great potential for reservoir prospecting.

报告人简介：

  杨鹏亮，哈尔滨工业大学数学学院应用数学系副教授，美国地球物理勘探SEG与欧洲地球物理工程协会EAGE会员。2009年6月毕业于南京航空航天大学，2015年3月在西安交通大学获得博士学位；2013年受国家留学基金委资助在美国Texas Austin 大学Jackson school of Geoscience进行了为期一年的学术访问；2015年3月在沙特KAUST大学访学；2015年6月至2018年10月在法国Grenoble大学SEISCOPE consortium从事博士后研究三年半；2018年12月-2020年9月任挪威EMGS （Electromagnetic Geoservices ASA）公司Scientist；2020年11月回国执教。博士阶段主要研究基于稀疏性表示的多维地震数据重建及信号处理;博士后阶段主要从事三维粘弹性介质中地震波的模拟与全波形反演(FWI)成像的数学理论、算法开发和实际数据应用;在挪威EMGS公司主要从事电磁学模拟与反演成像研究。为开源地球物理软件Madagascar的主要贡献者之一,开发了第一个开源GPU逆时偏移和全波形反演程序，公布了首个利用虚拟波动域时间步进进行三维海洋可控源电磁模拟和成像的开源软件libEMMI，近期开发的SMIwiz开源软件将2D/3D RTM和FWI并行计算并集成于一个系统框架。已在Geophysics、 Geophysical Journal International、Computers and Geosciences, SIAM Journal on Scientific Computing, Computer Physics Communications等地球物理和计算数学国际知名期刊上以第一作者发表SCI论文十余篇。Google Scholar被引超过760余次。主要研究与方向：地震信号处理、基于PDE的非线性优化、地震波模拟与偏移成像、地震全波形反演、电磁学数值模拟与反演等。