位场各阶垂向导数的ISVD算法及其应用

位场垂向导数广泛应用于位场数据处理与解释当中,目前求取位场各阶垂向导数方法大致可以分为两类：①在频率域进行;②在空间域进行。针对这两类方法存在着稳定性较差的问题,这里介绍了计算位场各阶垂向导数的ISVD算法,并通过对单一地质体模型和地质体组合模型产生的布格重力异常进行处理分析,证明了ISVD算法在计算位场各阶垂向导数时,特别是在计算位场高阶垂向导数时,比在频率域及空间域计算结果具有较好的稳定性,ISVD算法能够有效地识别出浅层小尺度地质体边界。为了验证该方法对实际资料的处理效果,对某区块实际布格重力异常数据应用ISVD算法试算各阶垂向导数,结合地质背景等资料划分出断裂体系。结果证明,应用ISVD算法计算的位场各阶垂向导数,对于确定浅层小尺度地质体边界有较好的效果。     

用于航空电磁数据调平处理的导数突变点统计法

航空电磁数据中经常存在条带状误差,为消除这种误差,通常采用窗口滤波。但是,窗口参数及滤波参数要求极为严格,且不能区分调平误差和其类似大小的地质异常,需要操作者多次尝试以寻求合适的处理参数。这里提出了导数突变点统计法,该方法首先在沿伪切割线方向（垂直飞行方向）,对网格化的航空电磁数据求取伪切割线的导数,采用高通滤波方法滤掉幅值比较小的导数突变点;然后统计每条航线上的突变点个数,根据预设的阈值,确定出存在条带误差的航线;再针对这条航线上的数据,采用均值滤波得到调平结果。导数突变点统计法能自动找出存在误差的航线,并只针对误差线进行滤波,能有效消除条带状误差,极大地保留真实地质异常。导数突变点统计方法算法简单,输入参数少,数据处理速度快,为航空电磁数据调平提供了一种新思路。     

利用水平导数与垂向导数标准偏差的相关系数法识别磁源边界

基于导数换算的边界检测技术在位场数据处理与解释中具有重要应用,但是高阶导数算法极易受到干扰噪声的影响,稳定性较差。鉴于此,本文提出利用水平导数与垂向导数标准偏差的相关系数进行边界检测,该方法是基于水平导数与垂向导数的标准偏差在地质体边界位置处呈现负相关性实现的。理论模型试验表明:该方法不仅可以识别出不同深度的异常体的边界位置,而且受噪声影响较小,计算稳定性更强。将本文方法应用于海拉尔盆地实测航磁数据,检测结果与实际资料有着较好的对应关系。     

基于web的重磁网格数据处理系统设计及其实现

云计算为地质行业软件提供了新的发展方向,笔者采用云计算技术,研发了一个基于web的在线重磁网格数据处理系统,使得用户无需安装即可便捷获取滤波、延拓、导数计算等数据处理功能。该工具采用了三层架构设计,分别为展现层、计算服务层和逻辑控制层。其中展现层利用web2.0前端技术开发,提供用户交互界面及数据可视化功能。计算服务层封装了一系列网格数据处理算法,用于处理用户提交的数据处理任务并返回数据处理结果,该层包括滤波计算、频率域向上延拓方法和差分迭代向下延拓算法等。逻辑控制层连通展现层和计算服务层,根据用户提交的数据处理请求调用所需算法并返回计算结果。我们利用RGIS软件对比检验了系统可用性,通过不同计算平台对比,验证了系统的跨平台适应性。     

基于循环神经网络的找矿模型构建与预测

在大数据和人工智能背景下,基于已有的传统地质找矿模型建立与应用基础,提出基于循环神经网络的找矿模型构建与预测方法,实现对地质数据的深入分析和理解。针对地质找矿模型构建与预测的需求,结合数据清洗理论,对传统地质找矿模型进行归纳与总结,建立地质找矿知识库,为深度学习算法提供训练数据。通过分类算法研究,综合对比结果的准确率与分类所用时间,最终选用RNN分类算法对找矿概念模型进行分类。在建立研究区找矿模型中,通过关键词与控矿要素完成模型匹配,利用模型计算对模型匹配结果进行数据分析,实现区域地质找矿模型的构建与矿产资源的预测评价和分析。以大水金矿为例,快速准确地实现了找矿模型的构建,有效地对矿产资源预测工作提供了指导,验证了该方法的可行性。     

非线性回归分析的PSO小波网络方法及应用

文章介绍了粒子群算法（PSO）和小波神经网络的基本原理，把基于粒子群小波网络的混合算法应用到非线性回归问题中，并对算法解决非线性回归问题进行了实践分析，最后建立了测井响应值和物性参数孔隙度之间的回归模型。从仿真结果可以看出，本方法的回归值和岩心分析值符合较好，表明粒子群小波网络进行非线性回归分析是一种有效的数据回归方法。     

利用重力异常的小波模方法识别断层

利用小波特性可以提取航空重力异常的重要信息,笔者采用小波分析方法建立三维地质体模型,讨论了小波模与地质体边界的对应关系。以我国某海域航空重力资料为例,利用小波模极大值识别了断裂信息,并与航空布格重力异常及其方向导数识别的断裂进行对比分析。结果表明,利用小波模不仅可以识别断裂构造,在航空布格异常和方向导数识别模糊的地区效果更为明显。     

利用小波变换检测超声成象测井图象边缘的研究

对超声成象测井图象中的小波变换边缘的检测方法进行了研究。介绍了小波变换边缘检测的原理 ,阐述了基于小波变换模极大值的超声成象测井图象边缘检测的算法 ,最后给出了应用实例。实践表明 :利用小波变换检测超声成象测井图象边缘的检测方法 ,可有效地弥补传统边缘检测算法的不足 ,在有效地抑制噪声的同时 ,提高了检测细小边缘成分的精度。该方法可以从不同尺度下的边缘图象中检测出不同细节的地质特征 ;小尺度下的检测结果可用于分析超声成象测井图象中的地质体的细小结构 ,大尺度下的检测结果可用于分析超声成象测井图象的地质体的整体结构     

向上延拓对斜导数方法处理航磁异常的影响

分析了中国南部某地利用斜导数方法处理航磁数据时遇到的问题,由于受到浅源磁干扰场的影响,用斜导数方法处理后的航磁数据异常形态复杂,从而影响地质解释效果。为此提出了向上延拓与斜导数方法联合使用的改进办法,通过实例阐述了应用斜导数方法处理航磁数据应注意的问题。改进后的方法,能充分体现航磁资料在地质解释方面的优势。     

基于粒子群算法优化小波支持向量机的岩土力学参数反演

常用的确定岩土力学参数的方法有原位测试和室内试验两种,但都存在一定的局限性,参数选择的合理与否,对设计计算及数值模拟分析结果的有效性影响很大。支持向量机法在理论基础和求解算法方面都具有明显优势,为确保岩土力学参数取值的合理性,采用支持向量机法对岩土力学参数进行反演。先通过小波分析理论构造出支持向量机的核函数,再用粒子群算法(PSO)分别优化Morlet小波、Mexico小波和RBF函数的支持向量机模型参数,通过小波支持向量机模型建立反演参数与沉降值间的非线性映射关系。根据正交试验和均匀试验对需反演的岩土力学参数进行设计,结合有限元软件进行计算分析,得到学习样本和测试样本。分别采用Morlet小波、Mexico小波和RBF函数得出的预测结果和原始数据进行对比分析,发现采用Morlet小波核函数预测效果更佳。使用Morlet小波核函数预测的参数输入到Midas模型中计算建筑物最终沉降量,比较计算值与实际监测值,其相对误差不超过8.1%。研究结果表明,该方法在岩土工程参数的反演中具有良好的应用价值,对今后岩土力学参数的确定及校核提供了一种新方法。     

油田开发阶段储层参数精细评价

以胜索油田为例,详尽论述了油田开发阶段储层参数精细评价的思路和方向,包括测井资料预处理与标准化、不同开发时期储层四性参数变化分析、测井解释模型建立及参数求取、储层参数模糊评价。开发阶段应通过储层四性分析,利用生产测试资料和神经网络方法建立测井解释模型及处理,能有效提高解释度。精细处理结果及模糊数学方法的应用,准确地定量表征了储层的优劣,在油田剩余油挖潜中产生了较好的应用效果。     

基于小波分析的磁测数据处理流程及解释方法

对某地区高精度磁测数据,为了有效分析地下场源的异常特征,作者采用小波分析方法对磁异常进行多尺度分析,获取不同深度层次的场源信息,结合平面、剖面资料的反演处理解释,利用2.5维模型反演建立了地下场源的地球物理模型.通过分析,认为小波多尺度分析可以更好的揭示深部场源的赋存信息,计算精度可靠,较传统的延拓、滤波等方法有更高的分辨率.     

小波变换在位场资料去噪和位场分离中的应用

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论基础。实测布格重力资料处理结果表明:基于小波变换的去噪方法和位场分离方法,能够较好地去除随机噪声,更好地区别出局部异常和区域异常,提高数据处理与解释中有用信号识别的精度。     

BP神经网络算法在火成岩泥质含量计算中的应用

火成岩泥质含量的计算对火成岩储层孔隙度、饱和度等参数的确定以及储层测井解释研究起着十分重要的作用。为准确计算火成岩泥质含量,在辽河盆地东部凹陷区域,以玄武岩为例,以10口井、40个数据点的岩芯X射线衍射泥质含量资料为基础,采用多元回归分析方法和BP神经网络算法计算火成岩泥质含量。结果表明,BP神经网络算法和多元回归分析方法均有较高的准确度。BP神经网络算法可以应用到火成岩泥质含量计算的领域。     

基于沉积微相-岩石相建立砾岩油藏测井参数解释模型

为了进一步提高砾岩储层测井参数的解释精度,为计算储量提供合理的参数,以克拉玛依油田六中区克下组为例,从其砾岩油藏主控因素的沉积微相-岩石相角度出发,首先利用密闭取心井资料识别出辫状水道砂砾岩相、辫状水道粗砂岩相、辫流砂坝砂砾岩相、辫流砂坝粗砂岩相、漫流带粉砂岩相5种类型的沉积微相-岩石相,然后建立了不同沉积微相-岩石相的孔隙度、渗透率、含油饱和度测井解释模型,最后用取心井进行误差分析。结果表明,各项参数的解释精度都有不同程度的提高,相对误差降低幅度分别平均为：孔隙度3.09%,渗透率6.95%,饱和度5.38%。     

澳大利亚S区块基于复合参数模型的煤层含气量预测

含气量预测的准确性对于煤层气开发至关重要。测井曲线作为含气量表征的最常用资料,不同测井资料对于含气量变化的响应灵敏程度不一样,单一的测井曲线预测含气量稳定性差。为了研究煤层含气量的精确预测方法,以澳大利亚S区块的煤层气为研究对象,以实验室分析数据、测井资料为基础,通过测井资料响应特征分析,实现测井资料的扩径校正以及含气量数据深度归位处理。在此基础上,根据含气量与测井资料相关性分析结果,选择煤层埋藏深度、声波时差、自然伽马和长源距密度等相关性好的测井数据作为含气量预测的基础参数。以基础参数对含气量的敏感性分析结果为依据,构建含气量预测的复合参数,建立基于测井资料的含气量复合参数预测模型。通过软件中编写含气量计算的外挂模块实现煤层气井含气量批量计算。复合参数预测模型在实际应用中,可以克服传统煤层含气量计算准确率低、稳定性差的缺点,同时可以实现批量化计算,极大地加快含气量计算进度,能够为S区块的后续煤层气开发奠定地质基础。      

煤田采区三维地震资料解释方法及实际应用

为了保障煤矿生产的安全,三维地震勘探在煤田采区主要解决构造问题,因各地区地质情况的复杂程度不同,解释的准确度也有不同。随着计算机和物探技术方法的发展,煤田采区三维地震勘探资料的高信噪比、高分辨率为地震资料的精细解释提供了可能。笔者利用小波分析技术、方差体技术、图象处理等多种方法,结合已知采区的实例,对小断层做了精细构造解释,提高了三维地震资料的构造解释的精度。     

瞬变电磁合成孔径成像处理解释系统

瞬变电磁合成孔径成像数据处理解释软件,利用瞬变电磁小波变换预处理技术,微分电导成像及深度校正技术和脉冲压缩技术,结合合成孔径计算方法实现了对探测目标的解释和精细成像。该软件实现了从瞬变电磁原始数据到合成孔径成像成果图的计算和制作;通过图形的对比分析,提高了瞬变电磁解释分辨率。      

一种可靠的强噪声三分量微地震数据初至拾取方法

精确的初至拾取是微地震数据处理中至关重要的环节。主流的长短时窗比法(STA/LTA)和基于自回归模型的赤池信息准则(AR-AIC)方法,对强噪声数据的拾取效果并不理想。为了更为精确的估计强噪声数据初至,提出了一种基于小波多尺度分析(WMA)和AIC算法的联合拾取方法。首先使用WMA对强噪声三分量(3C)微地震数据进行分解,并重构其近似数据作为实际计算数据,同时计算其绝对值的最大值点,来约束AIC计算数据段,最终选取AIC序列的全局最小值点作为其初至点。文中采用合成数据和实测数据对该改进算法进行了验证,拾取结果表明该算法能有效适用于强噪声微地震数据初至拾取,并明显提高其拾取精度(误差在0.25～0.5 ms之间)。     

Comparison of mineralization pattern of geochemical data in spatial and position-scale domain using new DWT- PCA approach

In the current research to determine the mineralization pattern and discuss the mineralization components, the information of position - scale domain of geochemical data has been analyzed. A new method is proposed based on coupling discrete wavelet transforms (DWT) and principal component analysis (PCA) for mineralization elements forecasting applications. The results of this study indicate the potential of DWT–PCA method for geochemical data processing. Wavelet transform (WT), as a multi-spectral analysis method, can decompose the spatial and temporal signals into different frequencies. The features of mineralization can be identified using the position - scale domain of geochemical data that may not be achievable in spatial domain. The geochemical data from the Dalli region have been processed in the spatial domain using PCA. The surface geochemical data of 30 elements have been transformed to position–scale domain using two-dimensional discrete wavelet transform (2DDWT). Wavelet functions (WFs) of Haar, Coiflet2, Biorthogonal3.3 and Symlet7 have been applied separately to decompose the geochemical data to high and low frequencies in one level. To obtain more accurate and complete information of mineralization, a new index has been presented based on wavelet coefficients. Based on this new index, significant results have been obtained by using PCA of the index. The coefficients distribution map (CDM) as a new exploratory criterion has been generated based on 2DDWT to show the geochemical distribution map (GDM). Finally, the results of WT have been compared with the results of spatial domain and the best method of wavelet for interpretation of geochemical data has been introduced. The results of geochemical data analysis by DWT–PCA approach have been confirmed by the exploratory drillings in the study area.