人工神经网络在地球物理勘探中的应用概论

介绍人工神经网络在评价地球物理勘探数据、位场特征识别、测井解释、油气横向预测、无损检测和地物理反馈中的应用。     

BP神经网络在天然气水合物化探中的应用

地球化学方法在天然气水合物勘探评价过程中的参数存在不确定性,且误差传递易导致结果不可信。运用BP神经网络技术,在天然气水合物勘探区域选取相关的应用切入点,通过训练建立神经网络模型,利用其非线性映射技术,揭示天然气水合物勘探评价中涉及的多个属性之间的非线性关系。计算结果显示,神经网络的分类方案有效弥补了当前地球化学评价方法存在的多解性等缺点,运用在地球化学数据的基础上建立的BP神经网络模型,对研究区块进行仿真预测,可以实现水合物矿藏的分等级评价。     

铬铁矿地球物理勘探：回顾与展望

铬铁矿是关键金属铬唯一可经济利用的自然资源,主要有层状铬铁矿和蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿两种类型,其中豆荚状铬铁矿矿体规模小、发育不规律,是一个长期存在的勘探难题。由于铬铁矿特殊的经济战略地位,美国、欧洲、苏联和中国都非常重视铬铁矿地球物理勘探。铬铁矿地球物理探测技术发展始于20世纪30年代,至20世纪80年代,发展了以重力、磁法为主导的铬铁矿地球物理勘探技术,地震、电法也被应用。这一阶段在苏联乌拉尔肯皮尔赛等超大型蛇绿岩型隐伏铬铁矿勘探取得重大突破,在其他矿区取得一定的进展。自21世纪以来,高精度的便携式仪器和新兴地球物理技术逐渐运用到铬铁矿地球物理勘探,综合地球物理成为铬铁矿勘探的主流方法,在我国罗布莎等多个岩体隐伏铬铁矿勘探中取得突破,在印度、阿尔巴尼亚等国家也取得进展。本文回顾了铬铁矿地球物理勘探的发展历程,综述了铬铁矿岩石物理特征与测量方法、重磁勘探主要应用及存在问题、电磁法勘探的主要方法,并重点介绍了音频大地电磁测深在罗布莎铬铁矿的探测效果和电磁法勘探模式,展望了张量CSAMT技术、磁异常模量反演、高光谱遥感、高密度激电、无人机物探等有望在铬铁矿地球物理勘探中发挥重要作用的前沿...     

开发地球物理工作站软件的几种实用方法及技术

本文是作者开发地球物理工作站软件的经验介绍,介绍了二进制数据在不同工作站上的存放形式,地震勘探数据处理中的常见数据格式,以及有利于开发地球物理工作软件的两种较好的方法。     

Matlab软件包在地球物理数值计算与辅助教学中的应用

针对地球物理数值计算和教学过程中的难点和重点,借助Matlab软件包,给出了具体的应用实例.首先,采用Matlab软件包实现了重力勘探、磁法勘探和电法勘探等地球物理勘探方法中的数值计算;其次,利用Matlab软件包,给出了直观形象的图形界面,丰富了教学内容,取得了良好的教学效果,为课程教学方法和手段的改革探索了新的思路.     

地球物理方法在砂岩型铀矿勘查中的应用进展

砂岩型铀矿是当今我国铀矿勘探的主要类型。地球物理方法在沉积盆地油气、煤等能源矿产勘查中得到广泛应用,其在同盆产出的砂岩型铀矿找矿与勘探中理应担当重任。文章从砂岩型铀矿成矿理论和控矿因素出发,结合勘探实际情况,探讨各地球物理方法的应用现状、存在问题和发展趋势。在实际应用中,地球物理测井在直接定位铀矿和定量计算平米铀含量等方面发挥重要作用,地面地球物理方法在查明沉积建造、断裂、地质体岩性和基底起伏等铀成矿环境方面有优势。为确保地球物理方法的应用效果,需要在方法选择、测线布置、数据处理和解释等全过程紧密结合已有地质信息,还需根据勘探实际情况选择相适应的地球物理方法(组合)。文章强调,重磁勘探可为盆地内部有利勘探区的优选和后期地质、地球物理勘探工作的布置提供依据,应在此类铀矿找矿与勘探前期工作中得到足够的重视。     

机器学习算法在地球物理测井中的适用性及应用

机器学习，特别是深度神经网络学习算法的发展，正在改变人们发现知识的方式。目前油气工业正在向转向非常规和深海的油气勘探和开发。基于有限岩石物理参数建立的评价解释模型难以满足反映非常规储层复杂的岩性和结构，这使传统测井评价技术受到了很大的挑战。以油气大数据为基础、机器学习算法为核心、油气大数据云计算为动力以及油气应用场景为源泉的油气人工智能（Oil&Gas AI）极大地改变传统的油气工业各个领域。笔者以地球物理测井为研究对象，依据数据驱动的地球物理知识发现原理和机器学习属性，按照“数据–算法–平台–知识–应用场景”研究思路，开展机器学习算法在测井技术中的适用性研究。对机器算法的内在特性、原理、质量控制、硬件要求，学习模型选择、测试以及性能评价实现过程进行分析。笔者梳理和总结了机器学习算法在测井中适用性的树状图，尤其是在油气测井的方法研究、数据处理以及地层评价中的应用潜力与机器学习算法对应关系，其中包括数据校正的模拟方法、数据标定的岩石物理分析、测井数据质量控制、综合评价以及油藏评价监测。研究表明，机器学习算法在岩性识别与储层分类、力学评价、以及油藏评价等方面应用有明显的优势，贯穿于...     

嵌入式小波零树压缩算法的基本原理

数据(图像)压缩是数据存储和传输的重要手段之一。在简述数据压缩方法分类和几种常用压缩方法的基础上,重点讨论嵌入式小波零树图像压缩算法的特点、方法步骤和基本原理,并用实例介绍该方法的数据压缩效果。总结了小波分析在地球物理勘探中的应用状况,展望了小波分析的应用前景和未来的潜在应用领域。     

地热资源勘探方法技术的应用与展望

地热资源作为一种新型的能源．已得到了广泛的开发和利用。作者通过对地球物理、地球化学、同位素地质诸方法在地热勘探中的应用简述,阐明了各方法在其适用条件下的优越性．梳理了地热资源勘探的思路,为在以后地热资源开发中优选目标和技术方法选择上起到抛砖引玉的作用。     

浅层地震勘探在岩溶调查中的应用效果

浅层地震勘探在岩溶调查中的应用效果刘保全（国家地震局地球物理勘探中心，郑州４５０００３）近年来，浅层地震勘探等工程物探方法在工程勘察领域得到了广泛的应用。我单位通过在一些工程项目中采用浅层地震勘探进行工程地质勘察．取得了一些资料和经验，并将该方法应用...     

航空地球物理勘探在南极调查中的应用

航空地球物理勘探是认识极地区域构造的重要技术手段.在回顾和分析南极航空地球物理勘探发展历史与现状的基础上,总结归纳了航空地球物理勘探在南极地区取得的主要成果.归纳出南极地壳结构研究、南极古大陆重建与恢复、南极火山与岩浆作用调查和南极冰架与地质相互作用研究等4方面典型实例,航空地球物理勘探为南极地区域地质构造研究提供了有...     

地球物理专业中的人才资源——应用地球物理研究结果的传播

1前言应用地球物理学的国际交流开始于20年代,从那时起,国际地球物理勘探工作活跃起来了。这种科技交流促进了地球物理学会的建立:SEG成立于1930年,EAEG(欧洲勘探地球物理学会)成立于1951年。开始时,各洲的地球物理学家只参加本洲学会的会议。自从60年代以来,现代空中交通工具使北美和西欧地球物理学家们的接触显著增多。一些学术刊物,例如美国的《地球物理》和欧洲的《地球物理勘探》在科技交流中起的作用更大。现在,研究者们很快就会知道大西洋或太平洋对岸的同行们在干什么。     

地球物理技术在页岩气勘探开发中的应用和前景

我国页岩气勘探开发技术还处于探索阶段,对页岩气的研究主要集中在页岩气的成藏模式、地质特征等方面。针对地球物理技术在页岩气勘探和开发中所能发挥的作用及页岩气勘探和开发对地球物理方法提出的新要求,简述了我国页岩气资源分布及美国页岩气的勘探开发情况;从页岩气资源评价参数出发,系统地阐述了地球物理方法在页岩气勘探和开发中能解决的一些问题;提出了针对页岩气的地球物理方法的发展建议。      

广域电磁法地热勘探应用效果

目前,深部地热勘探主要依赖于地球物理勘探手段,而深度大于1km地球物理方法较少。从高效、绿色、环保角度出发,一般选择电磁法中的大地电磁法和可控源音频大地电磁法进行深部地热勘探,但在深度和精度上仍然受较大的制约。广域电磁法作为新兴的电磁法,在理论和配套设备上更加完善,极大的解决了深度和精度的问题。本文简要阐述广域电磁法的原理及工作技术方法,通过其在甘肃地区的应用实例,结合重力、钻孔等资料,说明广域电磁法在深部地热勘探中的有效性及优越性。     

基于GPU实现汉克尔变换并行计算

地球物理勘探技术日新月异,地球物理勘探数据的处理和解释对高性能计算机的要求越来越高.相比于地震勘探,重力、磁法、电法勘探中的并行计算研究还都处于起步阶段.基于GPU的并行计算能够提供强大的计算能力和存储器带宽,同时具有良好的可编程性、较低的成本和较短的开发周期.这里实现了瞬变电磁法一维正演计算中汉克尔变换基于GPU的并行计算,比较了汉克尔变换串行算法和并行算法的计算耗时,基于GPU技术的并行计算相比串行计算,获得了很高的加速比.     

大地极化子勘探技术在煤矿领域的应用初探

大地极化子勘探技术是利用非线性大地极化子场研究岩石应力形成现状的地球物理方法,是一种被动源地球物理勘探新技术.文章通过大地极化子勘探技术在韩城某煤矿的隐伏构造和煤层产状勘测试验成果,分析研究了该勘探技术在煤矿地质领域具有成本低、效率高、对生态环境影响甚微等优势和广阔的应用前景.     

反射槽波探测煤层断层构造的应用研究

在实际煤田地球物理勘探中,常规的地面地震勘探技术无法对煤层中的小断层、陷落柱、夹矸等微幅构造体进行精细的探测。相比于地面地震勘探,槽波地震勘探直接在煤层中激发,能量强,范围大,能够精确探测煤层中的微幅构造体。笔者等针对反射槽波地震数据的特征,给出了一种有效的反射槽波地震数据精细处理技术和流程,通过对频散分析以及槽波包络叠加等关键技术进行试验研究,提高反射槽波地震数据的成像精度,进而更准确地识别煤层中小断层等微幅构造。实际煤田反射槽波的应用试验表明,反射槽波勘探准确识别出煤层中的小断层构造,验证了反射槽波勘探技术的实用性以及本文反射槽波地震数据处理技术的有效性。     

反射槽波探测煤层断层构造的应用研究

在实际煤田地球物理勘探中,常规的地面地震勘探技术无法对煤层中的小断层、陷落柱、夹矸等微幅构造体进行精细的探测。相比于地面地震勘探,槽波地震勘探直接在煤层中激发,能量强,范围大,能够精确探测煤层中的微幅构造体。笔者等针对反射槽波地震数据的特征,给出了一种有效的反射槽波地震数据精细处理技术和流程,通过对频散分析以及槽波包络叠加等关键技术进行试验研究,提高反射槽波地震数据的成像精度,进而更准确地识别煤层中小断层等微幅构造。实际煤田反射槽波的应用试验表明,反射槽波勘探准确识别出煤层中的小断层构造,验证了反射槽波勘探技术的实用性以及本文反射槽波地震数据处理技术的有效性。     

广域电磁法地热勘探应用效果

目前,深部地热勘探主要依赖于地球物理勘探手段,而深度大于1km地球物理方法较少。从高效、绿色、环保角度出发,一般选择电磁法中的大地电磁法和可控源音频大地电磁法进行深部地热勘探,但在深度和精度上仍然受较大的制约。广域电磁法作为新兴的电磁法,在理论和配套设备上更加完善,极大的解决了深度和精度的问题。本文简要阐述广域电磁法的原理及工作技术方法,通过其在甘肃地区的应用实例,结合重力、钻孔等资料,说明广域电磁法在深部地热勘探中的有效性及优越性。     

Modelvision软件在磁法勘探与激电中梯扫面中的几点研究应用

目前国内既能处理磁力勘探数据又能处理激电中梯扫面数据的软件并不多。与其它地球物理软件相比较,澳大利亚公司开发的Modelvision软件具有操作简单、运行效率高、处理效果好等优点。本文以安徽某地金属矿勘查为例,介绍了Modelvision软件在磁法勘探与激电中梯扫面中的研究应用。