智能地球物理基礎與應用場景探索

前 言
以大數據、深度學習、超強算力為基礎的新一代人工智能是具有全局性變革和顛覆性潛力的技術體系，正在改變人類社會生產生活的方方面面，也不可逆轉地改變著地球物理領域科學研究的問題域和範式。中國石油大學（北京）於2018年在能源資源領域率先成立了人工智能學院，由肖立志教授擔任院長，劉洋、馬堅偉、陸文凱等擔任兼職教授和博士生指導教師。通過近幾年的探索和發展，已經設置人工智能本科專業和油氣人工智能交叉學科博士點，並凝練四個優先發展方向，即智能地球物理、智能油氣井工程、智能管網及石油石化領域數據治理。隨著油氣人工智能本科生、碩士研究生及博士研究生等學生規模的不斷擴大，出版相關教育教學參考書提上了我們工作的重要議程。同時，中國地球物理學會於2022年批準成立智能地球物理專業委員會，並推選馬堅偉教授擔任主任委員，肖立志教授等擔任副主任委員，陸文凱、劉洋等擔任委員。對於智能地球物理專業委員會來說，通過研討會和出版物來傳播、普及和提升相關研究成果、凝練科學問題、推動學科發展，是我們的基本職責和重要任務。
基於上述理由，我們決定以肖立志、劉洋、馬堅偉、陸文凱及其團隊近幾年發表的人工智能在地球物理領域中應用的相關論文為基礎，遴選出部分代表性成果，並編輯成書，以滿足油氣人工智能教育教學及地球物理學會會員對相關知識和進展的迫切需求。我們把在地球物理領域應用和發展的人工智能理論、技術、方法及其帶來的變革統稱為“智能地球物理”。本書的第一部分為數字化轉型與智能地球物理，包含三篇論文，分別介紹數字化轉型的邏輯與策略以及如何推動石油工業綠色低碳可持續發展、機器學習數據驅動與機理模型融合及可解釋性問題，以及深度學習在地球物理中的應用現狀與前景；第二部分為地震資料智能處理，包含十六篇論文，介紹地震初至智能拾取、多種噪聲智能壓制、地震數據智能插值、速度譜智能解釋、速度模型智能建立等；第三部分為地震資料智能解釋，包含八篇論文，介紹斷層、鹽丘和地震相自動識別，以及波阻抗智能反演和AVO智能反演等；第四部分為測井資料智能解釋，包含三篇論文，介紹測井資料智能預測儲層參數。
本書內容和結構由肖立志、劉洋設計，肖立志、劉洋、馬堅偉、陸文凱提供相關論文初稿，陳桂、大衛、鄧丁丁、邸希、董子龍、康晶、李欽昭、馬江濤、孫宇航、田文彬、王靜、席念旭、許靜怡、楊菲、楊添微、姚菊琴、張浩然、張夢柯、張宓、張毅博等對英文論文初稿進行翻譯和編輯，劉洋對翻譯稿進行校對，最後由肖立志、劉洋統稿。由於水平有限，錯誤和不足之處在所難免，敬請海涵和批評指正。我們將根據研究進展和學科發展持續改進。