基于卷积神经网络的磁异常反演

针对传统反演方法存在的初始模型依赖、计算时间较长等问题,提出一种基于卷积神经网络的磁异常反演方法。该方法首先设计大量磁异常体模型,进行正演模拟产生样本数据集;接着借鉴经典的卷积神经网络VGG-13设计了一种全新的VGG磁异常反演网络(VGGINV);然后使用样本数据集训练该网络,并优化网络参数;最后对理论模型和实测数据进行反演实验。实验结果表明,该方法可以准确地反演出磁异常体的位置和磁化强度,具有较强的学习能力和一定的泛化能力,能有效解决磁异常数据反演问题。     

井间资料约束下地震波阻抗反演方法研究

采用多井约束的随机逆反演方法,结合井间地震反射成像与测井资料,首先对反射成像后的井间地震数据进行测井约束的波阻抗反演,进而从反演剖面中抽取一定量的反演道作为虚拟井数据,结合测井数据对地面地震数据进行井地联合反演。理论数据和实际数据的试算表明,井地联合反演可以为地面地震测井约束反演提供更多的约束条件,从而提高了地面地震反演的精度。     

基于卷积神经网络识别重力异常体

本文将深度学习与重力异常体识别结合,基于近年来在图像识别邻域取得优异效果的卷积神经网络,将重力观测等值线图看作待识别的二维图像,将地下重力异常体的空间参数看作识别输出,从而形成适用于异常体识别的卷积神经网络模型。在训练中,随机生成大量不同参数的三维异常体模型,正演得到其重力观测二维数据,用异常体模型参数标签和重力数据训练卷积神经网络。在模型算例中测试训练好的网络模型,其识别准确性良好。同时,相比于传统神经网络从二维重力测线中识别异常体的埋深,卷积神经网络可从二维的重力数据识别三维异常体的埋深和大小信息。最后,将网络应用于澳大利亚Kauring地区重力观测数据,异常体识别结果与前人研究结果相符。说明卷积神经网络具泛化能力,可用于识别实测重力异常体,结果可靠。     

低频信息对阻抗反演的影响分析

在地震波阻抗成像和岩石物理解释中,低频信息是非常重要的。缺失低频会导致地震波频带变窄,时间域分辨率降低,最终会使波阻抗成像错误或造成虚假成像,这将会造成储层预测和岩石物理解释不正确。针对同一工区的两块资料ZJNew和ZJOld进行了波阻抗反演,含较多低频成分的ZJNew资料的反演结果分辨率较高。通过楔形模型反演结果的比较可知,低频缺失会导致在储层位置出现虚假薄夹层,造成储层预测解释错误。     

地震波阻抗约束下的储层地质建模方法与实践

以地质统计学为基础的三维地质建模技术已成为当今储层精细描述中的一项关键技术,但该项技术存在着一个最大的限制就是对硬数据的密度要求十分苛刻,因而多用于井网密度大的已开发区的储层精细描述。而在勘探区块,多采用地震属性资料作为软约束,来弥补资料不足的缺陷。本文以我国海上某油田为例,探讨了应用地震反演资料约束三维储层建模的几种方法,并提出"多条件、多级约束"的建模策略。研究表明,有效地应用包括地震信息在内的多学科信息进行岩相随机建模,能有效地弥补井间信息不足的缺陷,降低地质模型的不确定性,所建立的模型能很好地综合井资料的纵向高精度和地震资料的横向高精度信息,可以成功地应用三维随机建模技术解决勘探开发阶段的储层精细描述问题。     

用STRATA进行地震数据的反演

STRATA为一套交互2D/3D模型和反演软件,其功能是将叠后的地震道转换成波阻抗地震道。除了地震反演外,STRATA软件还包括其它一些功能如地震处理,子波提取和井编辑等。所有任务可在多个连接窗口中完成和显示,可以建立地质模型,分析地震数据和交互研究反演结果。在软件中提供了多种反演方法如基于模型反演,稀疏脉冲反演和人工智能神经网络反演。STRATA还提供了分析分步反演结果的工具。     

基于贝叶斯理论的反射率法煤田地震波阻抗反演

地震波阻抗反演可以直接提供地下介质的弹性信息,为后续的煤层识别,水通道预测以及陷落柱识别等提供可靠的资料。在面对复杂地质条件时,现有的波阻抗反演方法精度较低,不能满足实际勘探的需求。反射率法通过求解弹性波动方程获得弹性参数信息,能够模拟全波场响应以及地震波的各种传播效应,能更精确地考虑透射损失、多次波等引起的地震波振幅和相位变化,精度较高,且计算效率高于其他波动方程求解方法。因此,基于贝叶斯框架,建立了反射率法的反演目标函数并通过引入柯西分布作为先验分布提高反演结果的分辨率,形成了一种基于贝叶斯的反射率法波阻抗反演方法。将该方法应用于布尔台煤矿地震数据中,获得的波阻抗反演结果与测井资料匹配度较好,相比于常规方法分辨率更高,精度高,能够有效识别薄煤层和深部煤层分布,有效验证了新方法的可行性和有效性。该方法能为利用地震反演技术识别煤层及陷落柱等小构造,预测顶底板水分布提供有力的资料。     

一种基于模型的波阻抗反演方法

本文研究了一种模型建立、子波反演和波阻抗反演的方法,获得了良好的实际应用效果。     

基于卷积自编码网络的夏河—合作地区金矿定量预测

甘肃夏河—合作地区属西秦岭成矿带, 区域地质构造复杂、矿产资源丰富。该地区已发现一定数量的金多金属矿床(点), 且在矿集区及周边地区仍存在良好的金多金属矿找矿潜力。本文以夏河—合作地区为研究区, 基于成分数据分析定量提取了成矿元素组合, 集成了以构造-地球化学异常为基础的多元信息综合找矿模型, 基于卷积自编码网络(Convolutional Auto-Encode, CAE)模型进行区域金矿产资源定量预测。结果表明CAE模型在该区的预测具有良好的性能(AUC=0.90), 以此为依据确定的7个预远景区值得进一步开展勘查工作。     

基于波阻抗反演的天然气水合物地震检测技术

天然气水合物作为特殊的地质体,可以有效地粘结碎屑颗粒,降低沉积物孔隙度,它的存在改变了地层沉积物的物理性质,造成天然气水合物与围岩速度反差较大,从而与围岩之间存在明显的波阻抗差。为了对地层中是否有天然气水合物赋存进行地震检测,对南海北部神狐海域的天然气水合物赋存区域的地震资料进行波阻抗反演分析,结果显示波阻抗反演方法能够作为探测天然气水合物的一种技术手段,研究区天然气水合物矿体的波阻抗呈高值分布特征,波阻抗值约为3 850~3 960 g/cm3.m/s。综合分析认为,波阻抗反演方法能够用于天然气水合物的地震探测、储层分析和综合研究工作中,反演结果可以为天然气水合物储量计算提供比较准确的矿体面积和厚度参数。     

三维地震资料波阻抗反演技术及其应用

利用高纵向分辨率的测井资料与连续观测的地震资料进行波阻抗反演,可以大大提高三维地震资料对地下地质情况的研究程度。以山西常村矿为例,介绍了波阻抗反演在目的层位追踪、薄层辨别、断点断距的确定、陷落柱的解释以及冲刷无煤带的圈定等方面的应用。实例表明波阻抗反演地震剖面比常规地震剖面具有明显的优势,特别是在薄层的分辨率能力上,波阻抗反演表现的尤为突出,如在该区波阻抗反演剖面上,不仅能够分辨15#煤层的三个分层,同时对6#、9#、12#薄煤层也有清晰的反映。     

基于小样本卷积神经网络的主动源P 波初至拾取方法

地震走时成像结果的准确性取决于初至到时的拾取精度,人工挑选初至效率低、成本高。前人研究表明深度学习可以应用于初至的自动拾取,然而传统的深度学习方法往往需要大量人工挑选的初至作为神经网络的训练集。文章利用U型卷积神经网络拾取单炮多道P波初至,研究表明P波初至拾取的均方根误差会随着训练集数量的增加而减少。训练集分别采用35炮和597炮数据时,对应的均方根误差分别为11.4和6.5 ms。参考半监督学习中数据增强方法,选取适合主动源数据的增强方法（随机剪裁、随机擦除等）用于拓展训练集。结果显示,以人工拾取总数据量的5%（35炮）作为小样本并进行随机擦除数据增强后,实现了均方根误差在5.5 ms（约3个采样点）以内,比未经增强的误差减少51%。与前人的深度学习方法相比,本文应用的数据增强方法可以在小样本的情况下实现主动源地震初至的高精度拾取。     

地震波场模拟中的褶积微分算子法

褶积微分算子是将偏导数算子的带限傅氏谱进行反傅氏变换得到的,具有对称或反对称和衰减速度快的特点。根据频谱分析理论,选用序列在结束时能光滑趋于零的截断窗口将褶积算子截断,结合考虑微分算子守恒定律,将褶积算子中心值进行修正,得到适合于波场模拟的最优权系数。给出用褶积微分算子模拟声波波场的实现途径与实例。理论分析与模型试算证明了褶积微分算子法的正确性与有效性。     

地震波传播的褶积微分算子法数值模拟

为了解决地震波场数值模拟中的速度与精度的匹配及局部信息与全局信息的耦合等问题, 该文借助新推出的基于Forsyte广义正交多项式的褶积微分算子, 将计算数学中的Forsyte多项式褶积微分算子应用到地震波传播的数值模拟中.复杂非均匀介质模型数值模拟结果说明了该方法的可行性和优越性.该方法同时具有广义正交多项式褶积微分算子的高精度和有限差分短算子算法的高速度.通过对算子长度的调节及算子系数的优化, 可同时兼顾波场解的全局信息与局部信息.      

波阻抗反演技术在三维地震勘探煤层解释中的应用

通过测井约束波阻抗反演技术,不仅提高地震资料纵向、横向分辨率,也提高了对复杂煤层及煤层宏观结构解释精度.利用该技术可对煤层厚度及结构进行定量解释,较好地完成了勘探中的任务要求.该技术可应用于煤田类似任务要求的勘探工作中.     

含煤地层转换波叠后横波波阻抗反演

叠后地震反演方法适用于纵波和横波地震资料的反演,但对转换波地震资料却不适用。为了实现利用转换波剖面得到横波波阻抗信息,通过建立转换波反射系数和横波反射系数之间的关系,直接从转换波地震数据中获取横波反射系数,把转换波叠后波阻抗反演问题转化为横波波阻抗反演问题。基于测井约束反演原理,利用横波反射系数和转换波解释层位建立初始横波波阻抗模型,优选反演处理参数,实现转换波叠后横波波阻抗反演。含煤地层转换波横波波阻抗反演结果,为进一步研究岩性参数比属性奠定了基础。和横波勘探相比,转换波勘探施工方便,工作成本相对低廉,因此利用转换波叠后地震反演获得横波波阻抗,是一种经济的办法。但由于在计算横波反射系数时采用了近似公式,所以反演结果精度会受到一定影响。     

波阻抗反演技术研究进展

波阻抗是描述地层岩性的重要参数之一，而波阻抗反演是地震反演技术的一个重要分支。笔者介绍了国内外波阻抗反演技术的研究现状，分析了目前波阻抗反演存在的主要问题，对各种反演方法进行了分析，总结出各种方法的特点，并探讨了今后该领域研究的主要内容和研究趋势。