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Your search keyword '"Operto, Stéphane"' showing total 9 results
Start Over Author "Operto, Stéphane" Topic [sdu.stu.gp]sciences of the universe [physics]/earth sciences/geophysics [physics.geo-ph]
9 results on '"Operto, Stéphane"'

1. High resolution seismic imaging in shallow salt environment: preliminary results from the SEFASILS campaign, NS11A-04

Author

Dessa, Jean-Xavier, Sambolian, Serge, Bachir Miguil, Mohamed, Schenini, Laure, Operto, Stéphane, Ribodetti, Alessandra, Beslier, Marie-Odile, Larroque, Christophe, Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Beslier, Marie-Odile, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, and Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)

Subjects
[SDU] Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU.GP] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph]
Abstract

International audience; In the last decade, seismic imaging below salt/basaltic bodies proved beyond doubt to be the most challenging task using conventional strategies in terms of surveying, processing and inversion. Recent innovations across the whole workflow pushed further the resolution limit in such complex environments for resource exploration purposes. On the other hand, for instance, the western Mediterranean basin, a fairly studied seismogenic zone, still raises some questions due to the lack of clear-cut imaging results. The latter is caused by the presence of the ill-famed Messinian salt at shallow depth in this region which generates a wavefield dominated by backscattering and diffractions due to the abrupt high velocity contrast and structural complexity.We take a fresh look at a new batch of towed-streamer data acquired in the Ligurian basin during the SEFASILS campaign. During this study, we examine preliminary results using a conventional velocity model building strategy based on velocity analysis techniques and another based on a state of the art tomographic method.We review the theory behind slope tomography, a reflection/diffraction tomography method based upon inversion of locally-coherent events. A locally-coherent seismic event, described by its two-way traveltimes and the slopes, in a common-shot or common-receiver gather can be interpreted as a reflection/diffraction from a small reflector segment or diffractor in depth. A key advantage of slope tomography methods in such settings is the automatic densely picked data cube of locally-coherent events opposed to a very challenging tracking of continuous events. We also explain the advantages of our parsimonious formulation in tackling the velocity-position trade-off.We illustrate the resolution power of slope tomography compared to more conventional techniques. We point out the main challenges and insurmountable obstacles encountered while assessing the quality of the reconstructed models and depth migrated images.

Published
2019

2. Building Initial Model for FWI From Ultra Long-Offset OBN Data by First-Arrival Traveltime + Slope Tomography

Author

Sambolian, Serge, Górszczyk, A., Operto, Stéphane, Ribodetti, Alessandra, Tavakoli F., B., Virieux, Jean, Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), and Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])

Subjects
Regional geology, Offset (computer science), 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Engineering geology, Gemology, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Glaciology, 14. Life underwater, Economic geology, Igneous petrology, Geology, Seismology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Environmental geology
Abstract

Summary Ultra-long offset stationary-receiver acquisitions implemented with multi-component Ocean Bottom Nodes (OBN) are emerging as a suitable technology for deep offshore subsalt imaging by full waveform inversion (FWI). Ultra-long offsets allow to undershoot the deepest targeted structures with diving waves. In this framework, first-arrival traveltime + slope tomography (FASTT) provides a simple and efficient tool to build kinematically-accurate initial velocity model for full waveform inversion (FWI). In particular, the incorporation of slopes in the first-arrival tomography in addition to traveltimes removes artifacts in poorly illuminated areas and better reconstruct structural dips. Either the FASTT or the FWI velocity models can be used as reliable background models for prestack depth migration of co-incident towed-streamer data. However, the high resolution of the FWI velocity model facilitates the integrated interpretation of the reflectivity mapped by migration and the intermediate-scale velocity variations reconstructed by waveform inversion. We illustrate the workflow combining first-arrival tomography + FWI of ultra-long offset OBN data and migration of co-incident towed-streamer data with a challenging deep crustal case study in the eastern Nankai subduction zone.

Published
2019

3. Full Waveform Inversion and the truncated Newton: quantitative imaging of complex subsurface structures

Author

Métivier, Ludovic, Bretaudeau, François, Brossier, Romain, Operto, Stéphane, Virieux, Jean, Equations aux Dérivées Partielles (EDP), Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 6526), Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, and Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Optimization, Seismic Imaging, Newton method, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Full Waveform Inversion, 49M15, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC]
Abstract

Submitted version.; Full Waveform Inversion (FWI) is a powerful tool for quantitative seismic imaging from wide-azimuth seismic data. The method is based on the minimization of the misfit between observed and simulated data. This amounts to the resolution of a large-scale nonlinear minimization problem. The inverse Hessian operator plays a crucial role in this reconstruction process. Accounting accurately for the effect of this operator within the minimization scheme should correct for illumination deficits, restore the amplitude of the subsurface parameters, and help to remove artifacts generated by energetic multiple reflections. Conventional preconditioned gradient-based minimization methods only roughly approximate the effect of this operator. We are interested in this study to another class of minimization methods, named as truncated Newton methods. These methods are based on the computation of the model update through a matrix-free conjugate gradient resolution of the Newton linear system. The aim of this study is to present a feasible implementation of this method for the FWI problem, based on a second-order adjoint state formulation for the computation of Hessian-vector products. We compare this method with the nonlinear conjugate gradient and the l-BFGS method within the context of 2D acoustic frequency FWI for the reconstruction of P-wave velocity models. Two test cases are investigated. The first is the synthetic BP 2004 model, representative of the Gulf Of Mexico geology with high velocity contrasts associated with the presence of salt structures. The second is a 2D real data-set from the Valhall oil field in North sea. These tests emphasize the interesting properties of the truncated Newton method regarding conventional optimization methods within the context of FWI.

Published
2013

4. Application of a preconditoned truncated Newton method to full waveform inversion

Author

Brossier, Romain, Métivier, Ludovic, Operto, Stéphane, Virieux, Jean, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Equations aux Dérivées Partielles (EDP), Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SEISCOPE II, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Métivier, Ludovic

Subjects
numerical optimization, [SDE.MCG] Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Newton method, seismic imaging, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Full Waveform Inversion, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [MATH.MATH-OC] Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], [SDU.STU.GP] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC]
Abstract

International audience; Full Waveform Inversion (FWI) is a powerful seismic imaging method, based on the iterative minimization of the distance between simulated and recorded wavefields. The inverse Hessian operator related to this misfit function plays an important role in the reconstruction scheme. As conventional methods use direct approximations of this operator, we investigate an alternative optimization scheme: the truncated Newton method. This two-nested-loops algorithm is based on the resolution of the Newton linear system through a matrix-free iterative solver at each outer iteration. On the 2D BP 2004 model widely used as a benchmark for FWI, the contrasts in wave velocities between salt structures and the upper water layer generate high amplitude multiple reflections. These multiple reflections strengthen the need for quite accurate approximation of the inverse Hessian operator and the truncated Newton method is shown to outperform than more conventional algorithms (l-BFGS, nonlinear conjugate gradient).

Published
2013

5. Complex structures imaging using Full Waveform Inversion: the benefits of the preconditioned truncated Newton method

Author

Métivier, Ludovic, Brossier, Romain, Operto, Stéphane, Virieux, Jean, Equations aux Dérivées Partielles (EDP), Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ondes et Structures, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2012

6. Optimization schemes for Full Waveform Inversion: the preconditioned truncated Newton method

Author

Métivier, Ludovic, Brossier, Romain, Virieux, Jean, Operto, Stéphane, Equations aux Dérivées Partielles (EDP), Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF), Ondes et Structures, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC]
Abstract

International audience; Full Waveform Inversion (FWI) methods use generally gradient based method, such as the nonlinear conjugate gradient method or more recently the l-BFGS quasi-Newton method. Several authors have already investigated the possibility of accounting more accurately for the inverse Hessian operator in the minimization scheme through Gauss-Newton or exact Newton algorithms. We propose a general framework for the implementation of these methods inside a truncated Newton procedure. We demonstrate that the exact Newton method can outperform the standard gradient-based methods in a near-surface application case for recovering high-velocity concrete structures. In this particular configuration, large amplitude multi-scattered waves are generated, which are better taken into account using the exact-Newton method.

Published
2012

7. Applying Gauss-Newton and Exact Newton method to Full Waveform Inversion

Author

Métivier, Ludovic, Brossier, Romain, Operto, Stéphane, Virieux, Jean, Equations aux Dérivées Partielles (EDP), Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF), Ondes et Structures, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, MathematicsofComputing_NUMERICALANALYSIS, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC]
Abstract

International audience; Full Waveform Inversion (FWI) applications classically rely on efficient first-order optimization schemes, as the steepest descent or the nonlinear conjugate gradient optimization. However, second-order information provided by the Hessian matrix is proven to give a useful help in the scaling of the FWI problem and in the speed-up of the optimization. In this study, we propose an efficient matrix-free Hessian-vector formalism, that should allow to tackle Gauss-Newton (GN) and Exact-Newton (EN) optimization for large and realistic FWI targets. Our method relies on general second order adjoint formulas, based on a Lagrangian formalism. These formulas yield the possibility of computing Hessian-vector products at the cost of 2 forward simulations per shot. In this context, the computational cost (per shot) of one GN or one EN nonlinear iteration amounts to the resolution of 2 forward simulations for the computation of the gradient plus 2 forward simulations per inner linear conjugate gradient iteration. A numerical test is provided, emphasizing the possible improvement of the resolution when accounting for the exact Hessian in the inversion algorithm.

Published
2012

8. Second-order adjoint state methods for Full Waveform Inversion

Author

Métivier, Ludovic, Brossier, Romain, Operto, Stéphane, Virieux, Jean, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SEISCOPE, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Métivier, Ludovic

Subjects
[SDE.MCG] Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], inverse problems, seismic imaging, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Full Waveform Inversion, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [MATH.MATH-OC] Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], [SDU.STU.GP] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], nonlinear optimization
Abstract

International audience; Full Waveform Inversion (FWI) is becoming an efficient tool to derive high resolution quantitative models of the subsurface parameters. The method relies on the minimization, through an iterative procedure, of the residual between recorded data and synthetic data computed by solving the two-way wave equation in a subsurface model. The growth of available computational resources and recent developments of the method makes now possible applications to 2D and 3D data in the acoustic approximation (see for example Prieux et al., 2011; Plessix et al., 2010) and even in the elastic approximation (Brossier et al 2009). Most of the FWI applications rely on fast optimization schemes as preconditioned steepest descent or preconditioned conjugate-gradient methods (PCG). Second-order information provided by the Hessian is often neglected in FWI, due to the high computational cost to build this matrix and solve the normal equation system. However, a significant improvement of the results can be obtained using this information: Pratt et al. (1998) have shown the improved resolution of Gauss-Newton method compared to the steepest descent one in a canonical application. Hu et al. (2011) have shown results improvement provided by a non-diagonal truncated Hessian in PCG. Brossier et al. (2009) have shown the estimated Hessian's impact of a quasi-Newton l-BFGS (Nocedal, 1980), on image resolution and convergence speed compared to PCG. Epanomeritakis et al. (2008); Fichtner and Trampert (2011) have also discussed the interest of Hessian for inversion and uncertainty estimation, and also the prohibitive cost of Hessian computation and storage. In this study, we develop the mathematical framework to propose an efficient matrix-free Hessian-vector product algorithm for FWI, and give an illustration of the interest of accounting for the exact Hessian in the inversion process. The final aim is to tackle Gauss-Newton and Full-Newton method for large scale applications. Our development relies on a general second-order adjoint-state formula, valid either in the time or in the frequency domain.

Published
2012

9. On the footprint of anisotropy on isotropic full waveform inversion: the Valhall case study

Author

Prieux, Vincent, Brossier, Romain, Gholami, Yaser, Operto, Stéphane, Virieux, Jean, Barkved, O.I., Kommedal, J.H., Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Risques (Risques), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SEISCOPE consortium, Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Risques, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), BP Norge, BP NORGE, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Computational seismology, Controlled source seismology, Seismic tomography, Wave propagation, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Inverse theory, Seismic anisotropy
Abstract

International audience; The validity of isotropic approximation to perform acoustic full waveform inversion (FWI) of real wide-aperture anisotropic data can be questioned due to the intrinsic kinematic inconsistency between short- and large-aperture components of the data. This inconsistency is mainly related to the differences between the vertical and horizontal velocities in vertical-transverse isotropic (VTI) media. The footprint of VTI anisotropy on 2-D acoustic isotropic FWI is illustrated on a hydrophone data set of an ocean-bottom cable that was collected over the Valhall field in the North Sea. Multiscale FWI is implemented in the frequency domain by hierarchical inversions of increasing frequencies and decreasing aperture angles. The FWI models are appraised by local comparison with well information, seismic modelling, reverse-time migration (RTM) and source-wavelet estimation. A smooth initial VTI model parameterized by the vertical velocity V0 and the Thomsen parameters δ and ε were previously developed by anisotropic reflection traveltime tomography. The normal moveout (inline image) and horizontal (inline image) velocity models were inferred from the anisotropic models to perform isotropic FWI. The VNMO models allows for an accurate match of short-spread reflection traveltimes, whereas the Vh model, after updating by first-arrival traveltime tomography (FATT), allows for an accurate match of first-arrival traveltimes. Ray tracing in the velocity models shows that the first 1.5 km of the medium are sampled by both diving waves and reflections, whereas the deeper structure at the reservoir level is mainly controlled by short-spread reflections. Starting from the initial anisotropic model and keeping fixed δ and ε models, anisotropic FWI allows us to build a vertical velocity model that matches reasonably well the well-log velocities. Isotropic FWI is performed using either the NMO model or the FATT model as initial model. In both cases, horizontal velocities are mainly reconstructed in the first 1.5 km of the medium. This suggests that the wide-aperture components of the data have a dominant control on the velocity estimation at these depths. These high velocities in the upper structure lead to low values of velocity in the underlying gas layers (either equal or lower than vertical velocities of the well log), and/or a vertical stretching of the structure at the reservoir level below the gas. This bias in the gas velocities and the mispositioning in depth of the deep reflectors, also shown in the RTM images, are required to match the deep reflections in the isotropic approximation and highlight the footprint of anisotropy in the isotropic FWI of long-offset data. Despite the significant differences between the anisotropic and isotropic FWI models, each of these models produce a nearly-equivalent match of the data, which highlights the ill-posedness of acoustic anisotropic FWI. Hence, we conclude with the importance of considering anisotropy in FWI of wide-aperture data to avoid bias in the velocity reconstructions and mispositioning in depth of reflectors. Designing a suitable parameterization of the VTI acoustic FWI is a central issue to manage the ill-posedness of the FWI.

Published
2011

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