基于细化分层法探讨面波频散曲线反演参数的简化

常规频散曲线反演过程中需要不停地改变分层数、层厚度和层速度等参数,实现过程相对繁琐,而采用细化分层法对反演参数进行简化则避免了上述缺点。具体思路为:根据目的层探测深度(如20m)将地下介质分为若干个(20个)厚度为1m的薄层和1个均匀半空间层(共21层),这样在反演中分层数和层厚度均为已知参量,反演过程只需修改速度参数即可,避免了改变分层数和层厚度等参数,显著简化了反演计算过程。正演计算和反演结果均表明:细化分层与实际分层计算出的频散曲线是等效的,细化分层反演结果的总体效果与真实模型非常接近,这说明细化分层方法用于频散曲线反演是切实可行且有效的;将地下介质划分为1m厚的薄层,反演后每层均可得到1个横波速度,能满足反演分辨率的要求;由于实际地下介质的速度是随深度渐变的,细化分层后比按频散曲线拐点分层(每分层的厚度可能是几米或几十米,同一分层内介质的横波速度相等)更接近实际情况。     

微机解释电测深曲线的人机结合最优化法

本章叙述了直流电测深数字解释的反演拟合基本原理。用人机结合最优化法来改进解释方法。该法在自动拟合过程中能随时修改层参数值,修改地层数目及修改其上下限值。 文中用人机对话方式分别对四个理论三层均匀水平层状地层和一个取自山东的野外实测数据进行处理。这些实例说明了用本反演算法确定层参数的精度。     

基于SPAC法勘探武汉市江夏区地下岩溶结构

采用微动台阵方法探测武汉地铁27号线江谭段地下岩溶情况。通过空间自相关法（SPAC）提取瑞利波相速度频散曲线,进而反演各观测台阵的视S波速度结构,并插值完成测线二维视S波速度剖面。结果表明,目标区内地层按视S波速度自上而下可分为4层,其中在第3层存在明显的低速区,推测发育岩溶结构,且规模较大。对比工程钻探结果,SPAC法得到的地层分层、岩溶规模与实际情况基本吻合。     

白云凹陷复杂陆坡深水区地层速度结构特征及影响因素

利用测井声波速度、VSP速度和地震叠前相干速度反演方法对白云凹陷地层速度结构特征和影响因素进行了分析,认识
到地层速度与海水深度不存在必然的联系,沉积环境不同造成的差异压实、地质异常体、海底底质及流体性质是造成地层速度异常的
主要原因。      

西湖凹陷 Ｍ 气田区块低孔渗致密砂岩储层高精度三维孔隙压力场地震预测

西湖凹陷 Ｍ 气田区块泥岩超压为欠压实和生烃共同作用的结果,目的层砂岩具有低孔渗特征,导致流体孔隙压力预测难度大,为此,基于测井资料分析,建立了适用区块低孔渗地层和多压力异常成因特点的纵波速度压力预测模型,基于非欠压实成因异常压力对总孔隙压力的贡献程度的参数来表征多压力异常成因的压力预测,基于层控和断控多约束层速度反演的低频地震速度建模和叠前 ＡＶＯ 反演的精细三维地震速度场的构建策略获得用于地震压力预测所需的三维高精度速度场。实际区块三维地层孔隙压力场的预测结果表明,在工 区 实 测 点深度处的孔隙压力预测值与实测值之间的平均误差小于 ６％,验证了多压力异常成因情形下的压力预测的可靠性。      

用U曲线法确定地震同震滑动分布反演正则化参数

针对地震滑动分布反演中正则化参数选取问题,提出利用U曲线法确定地震滑动分布反演正则化参数。利用U曲线法、L曲线法设计模拟实验,并将两种方法应用到芦山实际震例反演中。模拟实验以及芦山实际震例反演结果表明,利用U曲线法确定正则化参数反演地震滑动分布结果与L曲线法相比具有反演精度高、无需依赖数据拟合精度等优势。     

普光气藏长井段合采产能方程异常特征及消除方法

针对普光气藏储层普遍具有储层厚度大、层间非均质性强、生产井段长、产量高、生产压差小特点,导致二项式产能分析的直线段斜率对井底流压非常敏感,巨厚气藏的井底流压的取值深度不再能简单地选取地层的中部深度,产能试井解释出现异常(负斜率),综合考虑储层的巨厚、非均质性对井筒压力分布影响,利用数值模拟,分析井底压力计位置对产能方程影响,给出长井段合采产能方程出现异常(负斜率)原因,建立考虑地层系数影响的消除长井段合采产能方程异常的方法,即将压力计放在地层系数为总地层系数1/2的位置.该方法能有效避免二项式产能分析过程中出现负斜率的现象.     

应力敏感性碳酸盐岩气藏斜井生产动态规律分析

为解决高石梯—磨溪碳酸盐岩气藏应力敏感性强、斜井生产动态变化不明晰问题,开展岩石应力敏感性实验,分析渗透率变化规律并引入拟时间、拟压力函数描述,考虑孔、缝、洞发育及外边界封闭的储层特征,综合运用Laplace变换、Fourier变换及其反变换、点源函数叠加等方法,建立应力敏感各向异性碳酸盐岩气藏三重孔隙介质斜井渗流数学模型。应用Stehfest数值反演方法,结合气藏物质平衡方程,对模型进行求解;采用矿场实际储层、流体及生产数据,验证模型的有效性,分析应力敏感因数、井斜角与地层厚度等对生产动态的影响规律,绘制不同井斜角时地层厚度随井底流压变化关系图版。结果表明:储层应力敏感性越强,井底流压递减越快;井斜角越大,井底流压越高,但递减速率较为接近;地层厚度越大,井底流压递减速率越小,地层厚度与井斜角之间存在最佳匹配关系。该研究结果为矿场实际井斜角设计提供依据。     

二维任意倾斜地层的层速度计算结果分析

本文主要介绍沙赫(Shan,P.M.)公式,对二维任意倾斜地层的层速度计算的应用效果。依据实际地层剖面Φ、V、Z参数的可能变化,设计18个较为复杂的地层模型进行了大量试算,并与Dix公式计算结果作了对比,表明对任意倾斜地层应采用沙赫公式提取层速度才是适宜的。     

基于归一化磁源强度的聚焦反演方法

针对剩磁条件下铁磁物质反演中存在的问题,提出基于归一化磁源强度的聚焦反演方法。首先,利用归一化磁源强度作为实测数据对磁性目标进行反演,减弱剩余磁化对反演结果的影响;然后,利用深度加权矩阵和最小支撑矩阵对经典Tikhonov正则化理论框架下的反演模型进行约束得到目标函数,并有效解决了核函数随深度增大而快速衰减的问题;最后,通过对目标函数进行迭代奇异值分解获得最佳物性参数,并根据Morozov偏差原则自适应地确定目标函数在迭代过程中的正则化参数,提高了迭代速度和求解精度。     

曹妃甸近岸海域垂向悬沙含量遥感反演

利用遥感技术监测水体悬浮泥沙含量是海洋水色遥感的一个重要研究方向。本文以曹妃甸近岸海域4个剖面35个站点开展的现场光谱测量、同步采集的不同深度悬浮泥沙含量样品数据为基础,采用Landsat-5 TM遥感数据,建立水体表、中、底层悬沙含量遥感反演模型,并研究悬沙垂向上的空间分布规律。结果表明,曹妃甸近岸海域泥沙含量在垂向上有明显的相关性,以Landsat-5 TM影像反射率比值（R_TM3/R_TM2）为因子,构建优化的悬浮泥沙含量遥感反演模型,各层模型平均相对误差都在30%以内,表层和中层的平均绝对误差在6 mg/L以下,均方根误差小于10 mg/L,底层的精度略低于表层和中层。研究结果为进一步研究海洋环境泥沙运移规律、优化水动力作用下泥沙运移模型提供支持。     

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基于QSSP的震源破裂过程反演方法

在Qt平台上,基于QSSP软件,利用C⁺⁺进行地震破裂过程反演方法研究。采用按阶段反演的方法,第1阶段反演采用热浴算法进行全局搜索,先按断层区域的构造背景等初始条件对参数范围进行划取,在该范围内随机给定一组初始值开始迭代,使波形初步拟合避开局部最优解;第2阶段反演使用拟牛顿法进行快速收敛,提高波形拟合程度,迭代至目标函数小于误差条件时停止,输出满足误差条件的待解模型参数。为避免模型参数出现病态问题,使用拉普拉斯方程建立平滑矩阵并引入平滑因子对断层模型进行平滑约束。使用棋盘模型验证该方法的稳定性和可靠性。最后,将全国13个台站的重力数据积分后对2013-04-20芦山7.0级地震的破裂过程进行反演,并与其他研究结论进行对比分析。     

隧道地震预报中基于遗传算法的波动方程反演

首先建立一维波动方程反演的数学模型,而后引入交错网格有限差分正演模拟,最后将遗传算法和交错网格差分正演结合,实现波动方程遗传算法的反演;针对数值模拟合成的单道记录,应用波动方程遗传算法反演分析各参数对反演结果的影响;采用工程实例验证反演的预报效果,比较前后两次预报相同里程段的波速值。结果显示,S波反演结果具有更好的一致性。     

近地层大气折光系数的新反演法

以近地层大气垂直折光系数的传统反演方法和理论计算模型为基础,提出了一种可以直接利用对向EDM三角高程测量结果计算往测与返测折光系数的新反演方法。运用该方法时,不需要增加外业工作量,只需通过联合求解传统反演式和理论计算式,便可求得相对可靠的折光系数值,从而有效提高EDM三角高程测量的精度。     

Joint inversion of magnetotelluric and fullwaveform seismic data based on alternating cross-gradient structural constraints

Magnetotelluric(MT)inversion and seismic inversion are important methods for the interpretation of subsurface exploration data,but separate inversion of MT and seismic produces ambiguous and non-unique results due to various factors.In order to achieve accurate results,the authors propose a joint inversion method of two-dimensional MT and seismic data in the frequency domain.The finite element method is used for numerical simulation of electromagnetic data in the forward modelling,and the Gauss-Newton method is used for the inversion.The 9-point-finite-difference method is used to solve the seismic wave field in the acoustic wave equation,and the inverse problem of seismic data is solved by full waveform inversion with a conjugate gradient,a simple and fast method.Cross gradient functions are used to provide constraint structure between resistivity and velocity parameters to carry out the joint inversion.The joint inversion algorithm is tested by double-rectangular model synthesis data,and the accuracy of the algorithm is verified.The results show that the joint inversion results are better than those from separate inversion.The algorithm is applied to a geophysical model of a metalliferous deposit in Jinchuan and is compared with the separate inversion results.It shows that the results obtained with joint inversion are much closer to the real model.     

Inversion calculation of the western Pacific boundary current during October, 1988

The inverse method developed by Wunsch (1978) is widely used to determine circulation in the oceans (Fu, 1980; Wunsch, Hu and Grant, 1983; Joyce and Wunsch, 1986; Rintoul, 1988). However, for inversion manipulation, measurements down to the bottom are required, and so is a certain solid boundary. In the present paper an equation of potential condition satisfied by the velocity field at the reference level is added to Wunsch's underdetermined matrix equation in order to make the method adequate for the case where measurements do not touch bottom and when a solid boundary does not exist. The western boundary current in the Pacific is calculated and examined in terms of the velocity field and transport with CTD data gathered by theR/V Science I in October 1988. Contribution No. 1748 from the Institute of Oceanology, Academia Sinica     

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Research and application on CSAMT constraint inversion

In this paper, according to the method of electrical constraint inversion, we can improve the accuracy of inversion interpretation using the constraint of electrical logging data in the inversion process, which is conducive to obtain more abundant geoelectric information. On the basis of the conventional OCCAM inversion algorithm, the model roughness in the objective function is improved, and the formula of the electrical constraint inversion iterative algorithm is derived in detail based on the modified objective function. Taking the geothermal exploration in Changbai Mountain area as an example, the measured CSAMT data are used as the resistivity model for inversion, and the electrical property is constrained by the actual data from wells drilled in the section. It can be found that the method of electrical constraint inversion can improve the accuracy of inversion interpretation and guide the development of constrained inversion methods in different ways.     

局部SVT算法的遥感反演场数据恢复实验分析

 遥感反演场数据会由于云雾、地物的遮挡,传感器性能等原因造成部分区域数据的缺失而影响遥感反演场数据的应用。矩阵填充理论针对低秩矩阵,利用矩阵的低秩性,即数据的高相关性,可以高精度地对低秩矩阵中的缺值数值进行恢复,其中矩阵填充理论中的SVT(Singular Value Thresholding)算法可以对矩阵中缺失数值进行快速、高精度的估计,应用广泛。本文应用矩阵填充理论的SVT算法,以缺值点为中心,方差最小作为窗口尺度选择的标准,这样可以保证区域数据的高相关性,建立局部窗口,对窗口进行SVT算法填充。本文也针对相同缺值区域进行了距离反比加权插值、Kriging插值法插值和整体SVT算法插值,整体SVT算法插值即并未对缺值点进行相关性窗口判断,而是直接对整个区域进行SVT填充。并对这几种方法的精度进行比较,得到局部SVT算法的精度相比整体SVT算法和距离反比加权插值算法的精度要高,与Kriging算法相比,其精度变化趋势相似,在锋面区域局部SVT算法精度比Kriging方法要高。