波数域重力归一化总梯度法中的圆滑滤波因子

讨论了波数域重力归一化总梯度法,提出在位场转换的向下延拓和求导过程中分别引入圆滑滤波因子,该方法增强了计算的可靠性和稳定性,扩大了可延拓深度;通过模型实验和数据分析,确定了向下延拓和导数因子中圆滑滤波因子指数参数的取值规律,指出了欲求地质体越浅(深),采用的谐波数越大(小)的地质体质心埋深与谐波数N之间的变化规律;发现了均匀密度三度背斜模型和非均匀密度储油背斜模型与二度模型相似的G^H场等值线特征,为地质体质心埋深计算及储油构造研究提供了思路。     

基于DCT的重力归一化总梯度及相位在识别断裂构造中的研究与应用

区别于传统的别列兹金(V.M.Berezkin)法(即傅立叶级数法)和傅立叶变换法,提出在位场转换时采用离散余弦变换(DCT)计算重力归一化总梯度和归一化相位,并把二者结合起来研究断裂构造.分别研究了比较典型的无限延伸铅垂台阶、有限延伸铅垂台阶和正断层模型的GH场和相位特征,模型实验证实了方法的可行性和有效性.得出了寻找地质体断裂的空间位置和水平尺度的规律:在断裂处GH场有极大值圈闭,相位发生突变;多个断面相位有多个突变,两个突变点之间的水平距离反映地质体的水平尺度;不同深度相位突变点之间的连线大致反映了断裂的倾向.将研究方法应用于兴凯-虎林线剖面异常数据处理中,根据该线GH场和相位特征,划分出13条断裂.     

重力归一化总梯度及其相位的叠置方法研究

通过理论推导和模型实验证明：将重力归一化总梯度及其相位二者相叠置的方法，用于确定壳内深大断裂的空间位置是准确可行的。在实际资料处理地，将该方法应用于新疆横穿塔里木盆地及其周缘造山带的大红柳滩－老虎台条带域，划分出盆地的边界和多条深大断裂。对各种参数的影响和选择做了深入的探讨。     

利用DCT法计算重力归一化总梯度

利用重力归一化总梯度方法可以寻找场源位置,通过“两高夹一低”的典型场特征可以检测油气构造,传统的方法主要采用的是别列兹金法（即傅立叶级数法）和傅立叶变换法。利用DCT法计算重力归一化总梯度是最新研究方法。从理论上给出了基于DCT的重力异常转换公式,进而研究了无限长水平圆柱体、三度体非含油气球冠以及储油球冠模型G_H场特征。模型实验证实：随着地质体埋深的增大,谐波数会逐渐减小,G_H场奇点极大值向下移动,且呈现线性衰减的特征;储油球冠G_H场等值线表现出明显的“两高夹一低”的储油气藏典型标志;用DCT法计算的G_H场具有优良的稳定性,而且能够增加向下延拓的计算深度。     

利用正则化方法计算重力归一化总梯度

针对重力归一化总梯度计算过程中向下延拓的不稳定性,将正则化因子引入到向下延拓中,提出了利用正则化方法计算重力归一化总梯度的方法。在模型试验中,对非均匀球冠模型中不同厚度油气藏进行试验分析,结果表明:选取合适的谐波数和正则化因子,可以较好识别出"两高夹一低"的储油特征,且识别能力强于常规的Fourier变换法,这说明本文方法能够提高重力归一化总梯度计算结果的稳定性和分辨率。在实例应用中,利用此方法不但清晰地显示了已有油气藏的位置,还推测了5个油气构造区。     

重力归一化总梯度计算法在苏州西部地区的应用

通过在苏州西部地区地质剖面重力资料计算,笔者认为归一化总梯度法可以定性地提供场源的深度及分布状态,为了解深部构造、寻找隐伏岩体提供重力场的判断依据。     

重力归一化总梯度法勘探浅层油气藏浅析

随着仪器采集精度的提高,分析、反演解释技术的长足进步以及油气藏重力勘探的需要,出现了重力归一化总梯度法。结合测井资料,通过重力模型正反演计算,得出高精度重力勘探浅层油气藏是可行的结论。重力归一化总梯度法自提出以来获得了不断的完善发展,并在某气田的实践中被证明是勘探浅层油气藏的有效方法。     

含油气球冠模型三维重力归一化总梯度场特征

重力归一化总梯度的三维计算中,将圆滑滤波因子分别引入向下延拓和导数换算响应因子中,推导了其计算公式及数值实现过程,同时给出了具体的计算步骤;对含油气球冠模型的三维归一化总梯度场特征进行了分析与研究。研究结果表明,对于含油气球冠模型来说,不同于均匀球冠模型在各个深度的切平面等值线图中表现出单峰异常的特征,其三维归一化总梯度场的特征表现为:无论在过中心剖面的等值线图还是在某个深度的切片图中,只有当截止频率取值适当时才可以表现出"两高夹一低"的典型储油气藏标志特征,若取值不当,其表现出来的特征与均匀球冠模型相似。此外,归一化总梯度场等值线图中出现"两高夹一低"的位置,往往是含油气球冠所在位置和深度。     

基于Hartley变换的归一化总梯度法

归一化总梯度法对下半空间的重力总梯度模进行归一化计算,从而利用极值来获得地质体的分布,但现有计算方法存在计算精度较低的问题,并且计算结果不太稳定。本文采用Hartley变换,并引入新的余弦滤波因子,实现重力归一化总梯度,来压制高频干扰;此外,针对计算过程中下延深度越大干扰越严重的弊端,将余弦滤波因子的幂次设计为随深度变化的函数,从而获得更加稳定的计算结果。模型试验和在玲珑金矿区采空区的实际数据结果表明,所提出的重力归一化总梯度法具有计算速度快、精度高、稳定性强等优点。     

基于导数迭代法的重力归一化总梯度

针对传统重力归一化总梯度方法对油气藏分辨率不够和深度计算精度较低的问题,本文利用导数迭代法的向下延拓结果,计算重力归一化总梯度。将传统方法和本文方法同时用于模型试验,分析谐波数N、埋深和充满系数对G~H场特征的影响。结果表明,相比于传统方法,本文方法受谐波数N的影响较弱,G~H场对油气藏的分辨率更高,反演的油气藏深度更加准确。通过实际应用,证实了本文方法的有效性。     

利用重力异常研究虎林盆地的构造分区和基底形态

首先应用MATLAB语言,编制了多边形法计算基底界面深度的程序,计算了一条基底界面深度。以区域地质资料和物性资料为依据,对黑龙江省虎林市幅1∶20万重磁场进行了综合分析。根据虎林盆地布格异常和区域场特征,结合重力异常和航磁异常等综合资料,按结晶基底起伏状态,将虎林盆地划分为3个隆起区,2个凹陷区。应用Sufer软件以及3D成图技术恢复出盆地基底起伏界面全貌。     

利用重力资料研究黑龙江省孙吴-嘉荫地区基底构造特征及油气远景

在波数域中处理孙吴—嘉荫剖面重力资料，使用常密度单界面位场异常反演法计算出结晶基底起伏界面深度，并利用Hilbert变换计算重力归一化总梯度及其相位，得到归一化总梯度等值线和相位图。根据孙吴—嘉荫剖面布格异常特征及归一化总梯度相位曲线特征，划分了16条断裂，反演了该剖面结晶基底起伏界面，并对结晶基底构造特征进行了分析，将孙吴—嘉荫盆地划分为4个凹陷区和4个隆起区，确定逊克凹陷带、结列河凹陷带和乌拉嘎凹陷带为油气远景区。     

异构并行算法快速构建全球扰动重力梯度全张量图

扰动重力梯度是扰动重力位的二阶导数,相对于其他重力场元素能更多地反映变化的不规则地球产生的高频信息。在使用高阶次球谐系数模型获取大范围高分辨率的扰动重力梯度数据时,存在重复运算多、计算效率低下、耗时较长的问题。针对该问题,推导了简化计算公式,将中间变量提取出来作为全局参数和局部参数单独进行计算、存储,从而有效减少重复运算;并在简化公式的基础上,提出了扰动重力梯度张量快速异构并行算法,利用CUDA（compute unified device architecture）实现了梯度全张量在GPU端的并行计算。根据Txx、Tyy、Tzz三个分量满足Laplace条件验证了算法可靠性,并与传统串行算法进行了计算效率对比,实验结果表明,相较于串行算法,所提算法可减少90%以上计算耗时,可将计算效率提高60倍以上。最后利用该算法基于2 190阶EIGEN6C4模型快速构建了5′×5′分辨率的全球扰动重力梯度全张量图,计算结果显示了扰动重力梯度同地形、地球质量分布变化的相关性及其在全球范围内的数值特征。     

月球重力场研究的论述

月球重力场探测是了解月球内部结构构造最有效的手段之一,也是未来登陆点选择的重要依据.在众多方法中,卫星重力探测是进行全月球覆盖以及获得月球深部信息的重要方法.本文叙述了当前月球重力探测历史和重力模型发展过程,并对这些模型进行比较分析.在了解前沿研究方法的基础上讨论了月球重力位场解算的基本原理、高精度月球重力场获得的方法...     

三度体球冠模型重力异常计算方法及其重力归一化总梯度场特征

提出利用铅垂柱体薄片作为面元的面元积分法,计算三度体球冠重力异常的计算公式,用三度体球冠模型模拟三度背斜体,计算了均匀密度球冠模型、非均匀密度储油球冠模型的重力异常。最后通过误差分析,验证了该方法的可行性。采用波数域重力归一化总梯度计算方法,计算了均匀密度球冠模型、非均匀密度储油气球冠模型G^H场,发现似三度背斜体与二度背斜体有相似的G^H场等值线特征,似三度贮油气藏背斜构造的G^H场亦表现出明显的“两高夹一低”的储油典型标志。所以,可以用非均匀密度三度体储油球冠模型模拟三度贮油气藏背斜构造。     

基于泰勒级数迭代的重力归一化总梯度

针对重力归一化总梯度常规计算方法中向下延拓计算的不稳定性,提出了基于泰勒级数迭代法进行快速稳定向下延拓的重力归一化总梯度场( GH 场) 计算模式。水平圆柱体模型试验表明: 该方法的GH 场表现为单一高值特征,而且极大值位置与模型体质心位置相吻合。非均匀( 含油气) 球冠模型表明: 在油气含量较低时,Fourier 级数法和Fourier 变换法无法识别出“两高夹一低”的储油特征,而本文方法可以清晰地识别。这充分说明基于泰勒级数迭代的重力归一化总梯度计算方法不仅提高了计算结果的稳定性,而且还提高了异常的分辨率。