简介：分数阶S变换（FRST）具有较强的时频聚集性。利用FRST处理地震数据，通过合适的分数阶参数将频率轴旋转到适当位置，即可实现目标地质特征信息的最佳识别。由于不同的地震信号的最优分数阶参数可能不同，因而对整体的分数阶参数的最优估计不利于对多道地震数据的处理。本文首先利用FRST分离出共频率数据体，并利用共频率数据体进行了低频伴影分析，然后提出FRST和盲分离结合的方法，不需要对地震数据的最优分数阶参数进行估计，即可提取识别有效地质特征信息的独立频谱，提高对地震数据的解释效率。仿真实验表明在分数阶时频域内此方法能有效分离出独立的频率信息。将该方法用于实际的地震数据，并与已知井信息进行比对，验证了其有效性。

简介：随着全张量重力梯度（FTG）测量技术的不断发展,重力梯度数据的三维反演技术在油气和矿产勘探中日益受到重视与关注。为了快速处理和解释大规模的高精度数据,图形处理器GPU（GraphicsProcessingUnit）和预处理分解技术（Preconditioningmethods）在地球物理反演中的使用变得十分重要。本文结合对称逐次超松弛（SSOR）技术与不完全乔列斯基分解共轭梯度算法（ICCG）提出改进的预处理共轭梯度法,并考虑到方法预处理分解占用额外的时间,开发该算法的GPU并行算法来提高加速效果。然后通过含噪的模型数据反演来证明改进的并行预处理方法在三维全张量重力梯度数据反演中的适应性。由此,基于NVIDIATeslaC2050GPU的并行SSOR-ICCG算法和在2.0GHzCPU上的串行程序比较,达到了大约25倍的加速比。最后,我们将该算法应用于美国路易斯安那州南方Vinton盐丘的实测航空重力梯度数据反演中,反演出良好的反演结果,验证了该方法在三维全张量重力梯度数据快速反演中的优势和可行性。

简介：分数阶S变换(FRST)具有较强的时频聚集性。利用FRST处理地震数据,通过合适的分数阶参数将频率轴旋转到适当位置,即可实现目标地质特征信息的最佳识别。由于不同的地震信号的最优分数阶参数可能不同,因而对整体的分数阶参数的最优估计不利于对多道地震数据的处理。本文首先利用FRST分离出共频率数据体,并利用共频率数据体进行了低频伴影分析,然后提出FRST和盲分离结合的方法,不需要对地震数据的最优分数阶参数进行估计,即可提取识别有效地质特征信息的独立频谱,提高对地震数据的解释效率。仿真实验表明在分数阶时频域内此方法能有效分离出独立的频率信息。将该方法用于实际的地震数据,并与已知井信息进行比对,验证了其有效性。

简介：复杂地层曲面构建可广泛应用于石油勘探、地质建模、地质构造分析等领域中,也是这些领域数据可视化和可视分析的重要基础。现有方法在多种类型断层处理、曲面光滑性等方面存在不足。为解决地层数据分布不规则性带来的曲面光滑性问题,本文引入几何偏微分方程的曲面造型方法开展地层曲面构建;针对多种类型复杂断层存在情况下的曲面构建问题,提出三维空间与二维平面的投影互换算法,给出了基于几何偏微分方程的多种形式断层的统一处理方法;针对复杂地层曲面构建问题,建立了相应几何偏微分方程,给出演化求解算法。实际地层数据的空间曲面构建验证了本文方法计算效率高、能处理不规则的数据分布,同时能对存在断层尤其是逆掩断层的地层面进行曲面恢复。

简介：四川盆地及其周缘地区的筇竹寺组和五峰-龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的主要层位之一,但其地震弹性性质响应规律的区域性特征需要开展相关的实验和理论研究工作予以明确。本研究对干燥状态下的筇竹寺组和五峰-龙马溪组页岩的露头样品进行了超声波速度测试,系统地分析了地震弹性性质随页岩岩石学特征的变化规律。研究结果表明,孔隙度与粘土矿物含量呈正相关、与脆性矿物含量呈负相关;粘土、石英、长石和碳酸盐构成页岩岩石基质,与孔隙共同构成页岩岩石骨架,而干酪根和黄铁矿主要赋存于孔隙中,与页岩骨架的耦合较弱。通过将全部连通性孔隙近似等效于仅存在于骨架粘土矿物之内和采用Gassmann流体替换类似的思路处理干酪根和黄铁矿,可以较为简单地将自相容近似（SCA）理论、微分等效介质模型（DEM）和Gassmann方程组合起来构建研究区页岩的地震岩石物理等效模型。该模型通过关键参数等效孔隙纵横比（采用研究区样品平均值或者由碳酸盐含量进行估算）可以较为准确地预测筇竹寺和五峰-龙马溪组页岩的纵波速度,验证了等效模型的有效性和较广的适用性,可为筇竹寺组和五峰-龙马溪组页岩气储层的测井解释和地震“甜点”预测提供依据。

简介：非裂化的完全匹配层(NPML)吸收边界条件首先用于有限差分方法模拟固体中弹性波的传播。本文将NPML加以推广用来模拟孔隙介质中弹性波传播。采用空间四阶精度和时间二阶精度中心差分将Biot方程离散化到交错网格。我们选取柱状双层模型来验证NPML有效性。并将NPML应用到储层环境下裸眼井模型,数值结果和离散波数法得到结果进行了对比,符合较好。

简介：位场边界检测在位场数据处理中占有重要的地位,大多数的检测方法都是基于位场的梯度计算,因此算法易受干扰、稳定性较低。本文基于数理统计理论,不需要进行位场梯度计算,提出了利用各方向均方差相关系数进行位场边界检测,并且对算法及其合理性进行了详细的阐述与分析。在模型试验中,分别做了单一模型、组合模型以及加入随机噪声的组合模型试验,验证了方法的可靠性,并进一步与其它边界识别方法作了比较。各方向均方差相关系数法的特点为:算法简单稳定,结果辨识度较高,能同时对不同埋深的地质体边界都有较好的检测效果,能较好地保留边界形态,对噪声敏感度较低。最后将方法应用于老挝万象附近某地实测布格重力异常的处理中,利用研究区遥感解译的构造格架作为佐证,说明了各方向均方差相关系数法在实际应用中的可行性,为进一步判读区内构造展布提供了依据。

简介：碳酸盐岩油藏的强非均质性以及孔隙结构的复杂性，使得作为连接油藏参数与地震参数重要桥梁的岩石物理模型，以及作为油藏预测和定量表征最有效工具的流体替换成为岩石物理建模的难点与重点。在碳酸盐岩储层复杂孔隙结构与地震尺度下碳酸盐岩储层非均质性分析基础上，研究采用岩石网格化方法，将地震尺度下非均质碳酸盐岩储层岩石划分为具有独立岩石参数的均质岩石子体，根据岩石孔隙成因与结构特征采用不同岩石物理模型分步计算岩石子块干岩石弹性模量，并根据不同孔隙连通性进行流体替换，计算饱和不同流体岩石弹性模量。基于计算的岩石子块弹性模量，采用Hashin．Shtrikman—Walpole弹性边界计算理论方法实现地震尺度下碳酸盐岩储层弹性参数计算。通过对含有不同类型孔隙组合碳酸盐岩储层模型的弹性模量进行计算与分析，明确不同孔隙对岩石弹性参数的影响特征，模拟分析结果与实际资料认识一致。

简介：随着煤矿的深部开采，多层积水采空区探测成为煤田水文物探工作的新内容。中心回线瞬变电磁（简称TEM）法因场结构与地层的耦合关系，对低阻层探测有利。但低阻层的屏蔽作用不仅使得探测同样的深度需要更长的观测时间，而且还会减弱下伏地层的异常响应。本文通过直接时域数值模拟和水平分层大地的模型正演，估算了探测目的层所需要的时间长度，根据噪声对观测数据造成的影响，给出了多层积水采空区可分辨的标准。山西大同达子沟煤矿水文勘探中获得的TEM实测曲线，表现了对多层积水采空区的探测能力。在实测曲线的定量反演解释中，利用电测井资料作为初始参数进行定量反演，约束了煤系薄层的等值性。所推断的三层和两层积水采空区，为钻孔所证实。研究结果表明，当观测时间有足够的长度、下伏地层的异常显示大于观测误差，中心回线TEM法探测多层采空区积水是可行性的。

简介：针对地面场源在地层介质中所产生瞬变电磁场的数值计算方法和响应分析问题，本文展开研究．解法方面，传统离散镜像法多采用复数运算、数字滤波等方法计算量大，针对这些问题，提出一种改进的离散镜像方法：基于Gaver-Stehfest概率变换算法将电磁场解式实数化，选用Prony方法对目标核函数进行指数级数逼近，根据离散镜像原理和近似系数闭合式求解瞬变电磁场．通过试算均质模型中瞬变电磁场并对比汉克尔变换的数字滤波法所得结果，证明该方法有效且具有较好的精度和适用性．继而基于该方法计算地表磁偶源在典型地电模型中产生的瞬变电磁场，对“地面激发一地层中测量”方式所得感应磁场水平分量响应进行分析并得出结论瞬变场水平分量响应与地电结构、观测时间、空间位置等因素有关，感应磁场水平分量响应反映出涡流场分布及其垂向梯度变化情况，在探测异常体的工作中应尽量选取零偏移距、较大偏移距位置钻孔或用较大观测延时以减小背景场对勘测结果的影响。文中所用离散镜像方法与正演计算结论可为相关研究工作提供参考依据。

简介：应用多分量地震资料进行成像时通常需要先做波场分离,然后再对分离的波型进行成像。其中,波场分离可以在空间域或波数域实现。然而,由于用交错网格有限差分进行弹性波场数值模拟时,用来进行波数域波场分离的质点振动速度分量定义在不同网格节点上,本文提出了利用波数域插值方法来估算同一网格节点所需质点振动速度值;进而给出了先进行波数域插值后进行波场分离的波数域保幅波场分离方案。数值实验结果表明波数域插值方法具有较高的插值精度且保幅波场分离方法具有较好的保幅性,将本文方法进一步应用于弹性波逆时偏移可以获得保幅性较好的成像结果且对存在一定程度速度误差情况具有较好的适应性。

简介：在多个区块的测井评价工作发现,孔隙结构直接影响储集层的品质和油气层的电阻率,是测井准确评价流体性质的关键。岩石物理资料表明不同区块内影响储层孔隙结构的因素不同,但效果是一致的,即孔隙结构的复杂程度控制着储层的储集能力和渗透能力。孔隙结构的复杂程度影响了储层中导电流体的分布和含量,从而控制了储层的电阻率。储层出现低阻油气层的内因均为复杂的孔隙结构（骨架导电及工程原因除外）。测井储层评价在分析控制储层孔隙结构复杂程度的地质因素及储层分类的基础上,针对不同类型储层采用不同的模型、参数和标准,可以有效的认识储层品质和识别不同类型储层的流体性质。

简介：地震波场数值模拟中不可避免地会出现边界反射,一般采用吸收边界条件以压制人工边界反射。目前常用的分裂式完全匹配层（PML）边界条件需要在边界处进行特殊处理,尤其是在三维情况下需要将变量分裂为三个分量,增加了数值模拟的计算时间和内存占用量。与分裂式PML吸收边界条件相比,混合吸收边界条件（HABC）具有易于实现、计算量小和吸收效果好等优点,可以提高三维波动方程数值模拟的计算效率。本文将基于一阶Higdon单程波方程的混合吸收边界条件从二维计算域发展到三维,提出了适用于三维弹性波数值模拟的混合吸收边界条件。均匀模型以及复杂模型的三维数值模拟结果表明,混合吸收边界条件与传统的完全匹配层边界条件相比,具有效率高、吸收效果好的优势。

简介：以阿姆河盆地右岸地区碳酸盐岩台内滩气田为例,运用基于图论的多分辨率聚类分析法开展了以常规测井资料为基础的测井相聚类及岩相定量预测研究。该方法不需要分析数据体的结构及聚类数等先验知识为指导,能够自动优选最佳聚类个数,并允许按照实际需求控制聚类级别,进行聚类合并。依据岩芯资料岩相识别及测井相标定结果,本文最终建立了包含5个聚类的测井相划分模型及岩相定量解释图版,其中,聚类测井相1~5分别对应于泻湖泥、石膏坪、滩间、低能滩及高能滩,取芯段符合率达85%以上,能够较好的运用于非取芯段岩相预测研究。据此,我们进行了连续的聚类测井相划分及岩相预测,并对层序地层格架内岩相分布及物性特征进行了分析。

简介：苏14井区属苏里格气田,地质情况十分复杂,主要表现为砂岩发育,但有效砂岩非均质性强,横向变化大,厚度较薄,在垂向上分布比较分散。属性分析已是目前寻找非构造油气藏的有效手段之一。本文利用叠前地震资料、叠前纵横波联合反演结果和叠后属性进行属性融合,不但保留了叠前所含的流体信息,而且利用了叠后数据的高信噪比特点。采用单步递归方法从多个属性中寻找最优的属性组合,利用概率神经网络方法训练测井曲线与地震属性之间的非线性关系,并用训练样本预测苏14井区的自然咖玛,提高地震资料的分辨率,较好地预测苏14井区的有效储层分布范围,为储层精细描述提供依据。

简介：中国多年来在岩石圈物理学研究中已取得了一系列的重要成果,并促进了中国地球科学的发展。然而在这21世纪之际,基于国家战略需求和自主创新的方针对岩石圈物理学提出了新的挑战。本文在这样的思维前提下对岩石圈物理学的科学内涵和发展导向进行了较全面的分析、研究和思考,并明确指出当今在这一学科领域应该做些什么,核心问题是什么,又存在哪些关键性的科学问题。研究结果提出,高精度的地球物理场观测与岩石圈内壳、幔精细结构(2维和3维)的刻划;在地球内部力系作用下,深部物质和能量的交换;深部物质运移的物理-力学-化学作用过程及深层动力学响应乃是深化对地球本体的认识和揭示成山、成盆、成岩、成矿和成灾的根本机理所在。为此,在本世纪的上、中叶,在地球科学领域中地球物理学研究必为先导。本文最后对岩石圈物理研究中尚存在的一些问题和困惑进行了分析和讨论。

简介：通过引入岩石骨架参数表达式到Gassmann近似流体方程中，实现了基于该方程的地震孔隙度反演。但是岩石骨架参数表达式有很多种，使得地震孔隙度反演公式也各不相同，实际应用不方便，反演结果也难以评价。作者在研究现有常用岩石骨架参数表达式如Esheby－Walsh，Pride，Geertsma，Nur，Keys－Xu以及Krief等的基础上，提出了含有调节参数的岩石骨架模型统一表示式，发展了基于Gassmann方程的地震孔隙度反演方法。该方法应用范围宽，参数调节方便、灵活。为验证所提公式和方法的实用性，作者们结合ZJ地区钻井岩心的岩石物理样品测试数据和测井数据，进行了地震孔隙度反演。由于该地区油气储层的存在与中等程度孔隙度的分布有关，因此地震孔隙度反演对预测和识别油气层、干层和含水层有重要作用。反演结果与工区内孔隙度测井瞌线吻合度高，说明本文所提公式与方法是有效的，可靠的。

简介：随着并行计算技术的发展,非线性反演计算效率在不断提高,但对于基于单点搜索的非线性反演方法,其并行算法的实现则是一个难题。本文将群体搜索的思想引入到基于单点搜索的非线性反演方法,构建了并行算法,以量子蒙特卡罗方法为例进行了二维地震波速度反演及实际资料波阻抗反演,并测试了使用不同节点数进行计算的效率。计算结果表明：该并行算法在理论和实际资料反演中是可行的和有效的,具有很好的通用性;算法计算效率随着使用节点数的增加而提高,但算法计算效率的提高幅度随着使用节点数的增加逐渐减小。

简介：在井下微震监测中，各向异性模型用来获取事件位置和给出对介质实际描是十分有用的。在各向异性介质中，因为横波的分裂和奇异点的出现，使得波场的结构变得复杂。我们的研究展示了对强烈各向异性VTI介质利用速度模型校准和双偶极震源进行常规处理和运动学反演的结果。因小走时的拟合差，常用的质量评价标准，不是总正确的，人工加入各向同性介质层以降低拟合差，也可能产生非物理模型，负泊松比，事件位置的位移，

简介：白云岩成岩收缩晶间孔、洞、缝与构造网状缝相互沟通可以组成良好的油气储层,但是这种复杂裂缝-孔隙型储层分布随机性强、发育程度和差异性大,储层预测难度大.本文以中国西部酒泉盆地青西油田下白垩统下沟组湖相白云岩裂缝-孔隙型储层为例,提出地球物理综合预测碳酸盐岩裂缝的方法.本文描述了综合地球物理方法预测碳酸盐岩裂缝储层的实施和应用效果.