基于地质统计先验信息的随机地震反演

基于地质统计先验信息的随机地震反演方法是一种基于蒙特卡洛的非线性反演方法。在贝叶斯理论框架下,通过序贯高斯模拟方法(sequential Gaussian simulation,SGS)和逐渐变形算法(Gradual Deformation Method,GDM)得到基于地质统计学的先验信息,然后构建似然函数,最终利用Metropolis算法实现后验概率密度的抽样,得到反演问题的解。与确定性反演结果相比,该方法能够有效地融合测井资料中的高频信息,提高反演结果的分辨率。数值模拟试验表明:本方法的反演结果与理论模型吻合较好,具有较高的分辨率;序贯高斯模拟采用一种新的逐点模拟方式,并结合GDM,有效提高了随机反演的计算效率。     

基于Metropolis抽样的弹性阻抗随机反演

笔者提出了基于Metropolis抽样的弹性阻抗随机反演方法,该方法是一种基于蒙特卡洛的非线性反演方法,能够有效地融合测井资料中的高频信息,提高反演结果的分辨率。应用贝叶斯理论框架,首先通过快速傅里叶滑动平均模拟算法(fast Fourier transform-moving average,FFT-MA)和逐渐变形算法(gradual deformation method,GDM)得到基于地质统计学的先验信息,然后用Metropolis抽样算法对后验概率密度进行抽样,得到反演问题的解。其中FFT-MA模拟作为一种高效的频率域模拟方法,结合GDM后,在保持模拟空间结构不变的前提下,可以连续修改储层模型,直至满足实际观测地震记录。数值试验表明:FFT-MA模拟有效地提高了计算效率,融入GDM更新算法,可以保证反演结果有效地收敛,并且反演结果与理论模型吻合较好,具有较高的分辨率,该方法采用两步法反演弹性参数,运算速度较快。     

带有横向约束的全局优化波阻抗反演方法及应用

地震波阻抗反演是一种基于地震数据得到波阻抗参数的非线性优化问题。不依赖于目标函数梯度信息的全局优化算法是求解地震波阻抗反演问题的有效方法。然而这类方法采用逐道反演的策略,忽略了相邻地震道的空间相关性,导致反演结果的横向连续性差。针对该问题,提出了一种融入旁道最优解的模型空间初始化方法约束波阻抗反演的搜索空间范围,以改善反演结果的横向连续性,进而提出了一种带有横向约束的多组变异差分进化地震波阻抗反演方法。合成地震记录算例表明,该方法相比于传统方法不仅具有更快的收敛速度,而且反演结果具有更好的横向连续性。此外,该方法被应用于胜利油田某区块的储层波阻抗参数反演,反演结果与测井资料有很好的一致性,且有效地刻画了储层砂岩厚度。     

地质统计学反演方法在东濮前梨园北地区储层表征中的应用

地质统计学反演融合随机建模与地震确定性反演,有效地综合了地质、测井和原始地震数据,该方法可以有效避开常规确定性反演遇到的数据正则化问题,同时通过地质统计学反演得到的属性体,其垂向分辨率不仅可以接近井资料,同时横向分辨率也得到较好地保障,并且相对于确定性反演而言,具有较高的抗噪性能。通过该方法在中原油田东濮老区的应用,证实利用地质统计学反演能有效地提高砂泥岩薄互层的刻画能力。     

基于贝叶斯理论面波频散曲线随机反演

面波频散曲线反演是获得地下横波速度结构的重要地球物理方法。常规基于迭代最小二乘等线性反演方法依赖于初始模型,且存在多极值、容易陷入局部最小、反演精度低等问题。基于贝叶斯理论的随机反演方法是一种可以融合先验信息的非线性反演方法,该方法无需人为给定初始模型,仅利用先验信息对模型进行随机采样,根据概率分布筛选接受合适的后验概率密度估计结果,可达到对细节信息的准确估计。本文针对瑞利面波频散曲线,提出了基于GPR数据先验资料约束的贝叶斯马尔科夫蒙特卡洛(MCMC)随机反演方法,通过随机改变模型参数并计算其频散曲线与实际频散曲线的似然函数来选择是否接受新的模型参数,不断重复此过程,最终得到与实际频散曲线拟合效果最佳的最优解以及横波速度解的后验概率密度分布。通过理论模型以及实际数据反演测试,验证了该方法与常规无约束的随机反演相比,可以有效地提高反演速度和反演精度。     

应用随机反演改善储层表征的过程

为了适当地完成储层表征的过程,一个有效的方法就是把现场所有可以利用的信息融合成一个一致性的模型。在实际生产中实现这种融合并非简单的任务,所以有必要运用如地震反演等特殊方法。应用地震反演可以使测井数据和地震数据的有效结合成为可能,并且可以得到一个模型,该模型在预测过程中可通过流体数字模拟来验证。地震反演可以通过多种方法进行,主要分为两大类:一类是确定性方法(其代表是回归反演和约束稀疏脉冲反演),另一类是随机方法(其代表是地质统计学反演)。在本次研究中,通过随机反演结果和确定性反演结果的对比展示了随机反演是如何改进储层表征过程的。事实上,随机反演,可以运用较高的采样率(和储层模型的网格大小相接近),来产生一个更可靠的模型。随机反演的另一个好处就是随机方法可产生一些基本的统计测量值来改进解释精度,并且在储层表征过程中能生成大量的实现,从而使储层模型的不确定性研究成为可能。     

基于改进混沌果蝇优化小波阈值法地震信号随机噪声压制

由于野外采集地震资料往往带有较多的随机噪声,给资料解释造成困难。针对小波阈值去噪的阈值选取通常需要对信号进行先验估计,带有较强猜测性,阈值选取难以获得最优结果。本文提出基于改进混沌果蝇优化的小波阈值法,将基于广义交叉验证(GCV)函数设定为阈值选取目标函数,在混沌果蝇优化算法中引入调节系数实现对该目标函数的迭代寻优,在无先验信息前提下,获取最优小波阈值。通过将本文算法用于合成地震记录和实际地震记录进行去噪处理,并对比常用小波阈值去噪算法,证明了本文算法的有效性。     

一种无井反演方法在印度河盆地储层预测中的应用

印度河盆地是巴基斯坦最大的沉积盆地、发育许多具有勘探潜力的大型圈闭。受该地区低勘探程度的影响,难以利用地震反演技术获取足够的岩性信息用于储层预测。这里提出一种构建虚拟井的地震反演方法,该方法基于地震偏移速度获得井的低频速度信息,通过一定的关系式将90°相移反射振幅资料进行转化,补充井的高频速度信息,并且结合临区先验信息拟合井的密度曲线,由临近工区的实际测井曲线验证方法的有效性。在实例应用中,对三维工区内的砂体展布进行预测,结果表明,该无井反演方法预测结果与本区域地质认识一致,提高了初期勘探效率。     

多参数岩性反演在煤田地震勘探中的应用

基于模型的常规地震反演方法,利用声速或密度测井曲线进行约束从而获得波阻抗信息.但是,当目的层与围岩的波阻抗差异很小时,根据波阻抗信息很难解决层位对比问题.实际上,视电阻率、自然伽马等测井曲线可以提供其他的地层岩性信息,利用多参数进行约束反演对区分岩性更加敏锐.双测井曲线融合法将密度和视电阻率测井曲线融合、变换后得到一条拟密度曲线,该曲线同时突出了煤层与岩浆岩的密度和电阻率异常.利用该曲线进行约束,可以实现多参数岩性反演.     

地震相控非线性随机反演在海上薄互层储层预测中的应用——以K油田沙河街组为例

针对渤海中深层薄互层储层普遍存在的埋藏深、地震资料品质差、储层厚度薄,薄互层沉积,储层横向变化快等特点,以及开发程度的加深对地震分辨率精度要求越来越高的情况,在分析储层组合和地震沉积学基础上,提出地震相控非线性反演方法,以期提高储层预测精度。该方法通过非线性最优化理论综合约束反演与模型反演的优点,根据实际地震资料建立反演目标层段的宏观相控模型,在测井资料约束下采用非线性随机算法逐道、逐次进行外推反演,有效提高地震资料的分辨率,充分考虑地质条件的随机特性,使反演结果更符合实际地质情况。在K油田应用表明,该技术提高了薄互层储层预测精度,为类似油田的储层预测、注采连通、井网部署提供可靠依据。     

Epistemological possibilities and imperatives of complexity research: a reply to Reitsma

Reitsma (A response to ‘simplifying complexity’. Geoforum 34 (1) (2003) 13), in response to the article ‘Simplifying Complexity’ (Manson, S.M., Simplifying complexity: a review of complexity theory. Geoforum 32 (3) (2001) 405), highlights a number of interesting and important aspects of complexity theory that invite further discussion. In particular, there are three areas of complexity research that are open to deeper exploration: (1) the width and breadth of ‘complexity’ defined as a scientific endeavor; (2) the role of theory relative to practice and their relationship with pattern and process in complex systems; and (3) the need for greater discussion and exploration in order to define the conceptual bounds of complexity theory.     

资源环境承载力评价理论方法与实践

资源环境承载力评价是国土空间规划和三区三线划定的基础,评价理论与方法越来越受到各界的关注,但尚未形成完备的理论框架。本研究引入短板理论、风险理论和边际理论,构建资源环境承载力评价的理论框架与技术方法,并以陕北黄土高原绥德县为研究区开展实证研究。基于短板理论,识别区域重大资源环境问题,遴选1~3个制约性因素;基于边际理论,以资源开发利用利润最大化或无利润作为资源承载力评价标准,开展资源承载力评价;基于风险理论,以人类活动带来的环境问题或灾害引发的生命和财产风险的容许标准作为环境承载力评价标准,开展环境承载力评价;基于单因素承载力评价结果,开展综合承载力评价,评价结果为安全承载、容许超载或不可接受超载;将综合承载力评价结果与区域国土空间开发现状或规划结果做叠加分析,划定区域发展三区三线。通过对绥德县资源环境承载力评价,结果表明,该理论框架与技术方法简便易推广,评价结果可信,可以为国土空间优化、科学划定"三条红线"提供支撑。     

从岩体结构控制论到工程地质耦合论及其传承发展

本文简述了20世纪70年代谷德振先生提出的岩体结构控制论、90年代王思敬先生提出的地质环境理论和21世纪初李广诚提出的工程地质耦合理论的主要内容,阐述了上述理论的传承发展关系,并在提出时间、研究对象、研究内容、控制因素、基本思想、涉及学科和思想范畴等几个方面将3个理论进行了对比。最后依据上述理论对十三陵抽水蓄能电站地下厂房位置的选择和紫坪铺大坝位置与轴线方向的选择及所采取的工程措施进行了分析。     

Stepping from the wreckage: Geography, pragmatism and anti-representational theory

This paper draws out linkages between non-representational theory (NRT) and pragmatism. In doing so it sets NRT in a much wider, historical anti-representational movement. This should add momentum to its progress, and open up the considerable pragmatist and neo-pragmatist heritage as a resource for dealing with questions about methods, politics and ethics that NRT raises. Firstly I outline pragmatism and NRT to ground the discussion. Secondly the convergences between pragmatism, poststructuralism and the later work of Wittgenstein are considered. After that I go through a series of working principles which can underpin what is being termed anti-representational theory. These include; the primacy of life and action, pluralism, materiality/spatiality/temporality/relationality, anti-essentialism, creativity, collectivity, fallibilism, and disorder in method. I conclude by considering anti-representational knowledge production through radical incrementalism underpinned by witness and narrative.     

炮孔合理堵塞长度的研究

基于爆破理论和应力波理论,分析了炮孔堵塞物的作用机理及其在炮孔中运动过程,推导出了炮孔堵塞长度的计算公式,并对合理炮孔堵塞长度的选取进行了现场试验,试验结果说明了理论分析的正确性,可为爆破实践提供理论依据。     

Elastic behavior of weakly cemented contact

We investigate the elastic behavior of weakly cemented contact. We show that the radial distribution of stresses and the stiffnesses of a cemented contact are governed by the ratio a/RΛ, where R, a, and Λ are, respectively, the grain radius, the contact size, and the ratio of the elastic moduli of cement and grains. Moreover, we show that a cemented contact is always less stiff than a Hertzian contact having a similar size. Finally, we propose accurate approximate expressions of the contact stiffnesses. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

与地洼学说相关的几个问题

强调了陆内地台活化造山,是地洼学说即活化构造理论的核心概念。并从板块构造“地学革命”对经典地槽造山成因论的否定;从近廿年板块构造研究华南大地构造取得突破经典板块碰撞造山模式,提出了板内弧后造山新模式的研究实例;以及从活化构造理论与多岛海板内变形理论的对比等几方面的阐明,指出陆内活化造山区,作为地台区、陆缘造山带之外的第三种大地构造类型,其自主创新的意义和作用至今并未改变。强调了地洼学说或活化构造理论与板块构造理论之间并不是对立和互相排斥,一分为二、取长补短,有利于推进中国大地构造的研究和理论的创新发展。     

一种适合于岩石材料的双剪模型

岩土类材料强度理论分为单剪强度理论、三剪强度理论和双剪强度理论。三类强度理论的典型代表是Mohr -Coulomb强度理论、Drucker-Prager准则和双剪强度理论。单剪强度理论、三剪强度理论和双剪强度理论都有其相应的单元模型 ,分析单元体上对单元体破坏起主要作用的应力 ,建立各应力分量之间的数学关系 ,形成岩土类材料的强度理论。本文分析岩石围压试验和真三轴试验下的破坏及强度特征 ,提出一种适合于岩石材料的双剪模型 ,与三类强度理论建模方法相同 ,可以得出一系列新的强度理论     

土压力公式的统一解

传统的土压力公式不能反映土体材料强度的中间主应力效应,但中间主应力效应是存在的且不容忽视的。基于俞茂宏统一强度理论,考虑中间主应力效应,推导了土压力公式的统一解,给出了具有广泛意义的土压力公式,可以充分发挥材料的强度潜能,Rankine土压力公式为其特例。根据不固结不排水强度指标与固结不排水强度指标,按有效应力法与总应力法对土压力的计算公式进行了推导和分析,得出了两种强度指标下的土压力公式。另外,通过已有文献的实例进行了对比分析。      

论工程地质学基本理论

概括和总结了我国工程地质50年来的发展历史和所取得的科学成就。分析认为，岩土特性成因控制论、岩土体稳定性的结构控制论和人地协调论是工程地质学的基本理论。强调了在基本理论和学科交叉的基础上创新发展，是工程地质向新水平迈进的重要途径，并以优势面理论为例作了介绍说明。同时对我国工程地质学的发展方向和前景作了讨论。