基于共中心点道集约束的探地雷达波阻抗反演

探地雷达（GPR）波阻抗反演是一种准确获取地下介质本征参数的有效方法,该方法依赖于测井资料提供的低频信息,而在GPR实际应用中,钻孔资料很少。为此,提出利用共中心点（CMP）速度分析为波阻抗反演提供大尺度纵向约束,实现在CMP速度分析结果的约束框架下,精细重构介质的介电参数信息。首先,以层状模型为算例,验证了CMP速度分析结果作为波阻抗反演的初始模型约束的可行性;在此基础上,开展了2个随机介质模型的波阻抗反演测试,反演结果的整体结构与模型接近,细微结构得到了较好的重构,与理论值的平相对误差为8.73%。结果表明,该方法在随机介质模型的探地雷达的波阻抗反演中更高效和经济,并且成像结果中包含着丰富的细节信息,在土壤介质其他物理参数估计中具有可行性和适用性。     

探地雷达的应用条件

探地雷达是一种有效的浅部物理勘探方法.从电磁波传播理论角度对其应用条件进行了讨论,指出了导电率、介电常数、探测频率3个主要因素对雷达探测的影响.这对探地雷达的实际应用具有一定的指导意义.     

探地雷达探测中对媒质相对介电常数的测定

分别就探地雷达探测中的收发一体式天线、收发分离式天线在实际工作中对媒质相对介电常数的几种主要测定方法：已知目标深度法、点源反射体法、共中心点（CMP）法及层状反射体法,从理论到实例一一做了详细的论述。实践证明,这些方法能够满足生产要求。     

探地雷达测定地基土含水量的实验研究

利用室内模型槽,采用探地雷达开展了测定地基土含水量的室内实验研究。通过对探地雷达反射波法测定的介电常数和烘干法测定的含水量之间的曲线拟合,提出了实验用粉土的含水量与介电常数之间的经验公式。与实测含水量的对比分析表明,Topp公式在一定含水量范围内有良好的适用性,而本文提出的经验公式较Topp公式具有更宽的含水量适用范围和更高的预测精度;针对不同类型土建立相应的含水量和介电常数之间的经验公式是必要的,将有助于提高探地雷达测定地基土含水量的精度。     

探地雷达探测地下管线的能力

这是作者摘编的有关探地雷达探测管线的一些资料.通过细致的实验,从中分析管线的粗细、材质、充填物、缺损情况及天线频率、噪音等对雷达图像的影响,对今后开展城市管线探地雷达调查工作会有所帮助.     

基于探地雷达的路基地下异常体全波形反演

路面塌陷及地下空洞隐患往往较为隐蔽且事发突然,造成了人们生命和财产的巨大损失,对于道路塌陷及地下空洞隐患的检测分析显得至关重要。探地雷达(Groud Penetrating Radar, GPR)因其具有精度高、效率快、连续无损、实时成像等优点,是目前城市道路塌陷隐患探测的主要方法。针对GPR传统目标函数全波形反演(Full Waveform Inversion, FWI)中激励源子波估计不准确而导致反演准确性和可靠性降低的问题,提出了一种褶积型目标函数FWI算法。对于路面塌陷及地下空洞2种情况,通过建立合成数据模型,与传统目标函数FWI的反演结果进行对比,说明了褶积型目标函数FWI算法在激励源子波估计不准确的情况下依然可以得到良好的反演结果,验证了该算法的有效性;最后将该算法用于2组不同灾害类型的GPR实测数据中,分析反演得到的地下介质相对介电常数分布情况,验证了褶积型目标函数FWI算法对于实测数据的实用性,从而为路基地下异常体探测提供理论依据。      

探地雷达测量近地表含水量的研究

为充分验证探地雷达方法用于测量近地表含水量的有效性和可靠程度,基于探地雷达的反射波法,根据介电常数、电磁波传播速度和含水量三者之间的关系,着重分析了探地雷达反射波法用于测量含水量的相关理论和特点,设计了适用于高频雷达信号的速度分析算法,建立了用于分析该问题的局部含水层模型。利用FDTD方法模拟分析了不同测量方式下,局部含水层的探地雷达响应,借助速度分析理论及Topp公式,反演得到了研究区域的含水量。     

探地雷达数据的S变换时频分析

S变换自问世以来,凭借其优越性已经被广泛地应用于数字信号处理中。对模拟的探地雷达数据和实测的探地雷达数据进行S变换时频分析。其中探地雷达数据的模拟采用时域有限差分法,地电模型为层状介质,通过S变换时频分析,可以更有效地区分薄层状介质。对实测的探地雷达数据进行S变换时频分析,去除了部分噪音干扰,突出有效信号,图像更直观,易于图像的解译。     

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。     

Prediction of Overpressure Contributed Mainly by Structural Compression Using Impedance Inversion in Kuqa Depression, Tarim Basin

The origin and distribution of formation overpressure have effect not only on hydrocarbon migration and accumulation, but also on technique of drilling well. The study and prediction of overpressure are very important in basin analysis. At present, overpressure is mostly predicted by stack velocity.The process in calculating inter-velocity from stack velocity is very complex and inevitably leads to errors. Especially, this method is not available in the case that structural compression contribution to overpressure occurred. This paper introduces a new method, impedance inversion, to predict overpressure,and the principle is discussed. This method is used to predict the overpressure in Kuqa depression, Tarim basin and as a result, the absolute errors are less than 0.1, and relative errors are less than 5％ for predicted fluid pressure coefficients to the drill stem test (DST) measurements. It suggests that this method can be widely used to predict overpressure in foreland basins.     

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。     

初至反演近地表速度的建模方法分析与应用

近地表速度初至波或折射波建模是表层复杂地区静校正的关键因素.通过对比分析初至波层析反演方法与折射波解释方法的原理,认为复杂地区表层速度与结构在横向的极不稳定性已超出了折射波解释方法的条件,而初至波层析反演方法能很好地估计出稳定可靠的表速层结构.伊朗TB气田勘探线位于山脉的高峰,高差达1000m,且低降速带的横向不稳定性很强,在没有地质先验信息的情况下,折射波方法得到的低降速带底界多解性很难消除,而初至波层析反演得到的速度横向变化规律与表层构造高度一致(包括突变位置).实例表明这个地区基于层析反演速度模型静校正的效果优于折射波静校正.     

波阻抗反演技术及其应用效果

山西潞安常村矿N4采区位于常村井田西北部,区内煤系地层较平缓。其煤层密度、速度与上下围岩有较大差异,特别是3^#、15^#煤层可形成能量较强的反射波。在常规地震剖面上,15^#煤层反射波为无法区分三个分层的复合波,经STRATA反演后其地震剖面明显存在三个独立的反射波,特别是15^#-3煤层的波阻抗明显低于围岩的波阻抗。通过实例还发现,地震反演技术的应用能够明显提高地震资料的解释精度,可精确划分地层,解释断层及陷落柱。地震反演技术在测井资料与连续观测的地震资料结合的基础上,可以突破地震频带的限制,提高纵向分辨率。     

波阻抗反演在煤炭资源勘探中的应用

测井约束波阻抗反演是以测井资料作为约束条件,将反映构造形态的地震资料转化为反映地层岩性特征的波阻抗资料。基于模型的波阻抗反演流程包括5项：测井资料处理,层位解释,子波提取,合成记录制作与层位标定,模型建立与修正。该项技术应用于成庄煤矿和大佛寺井田采区三维地震资料解释,其中预测大佛寺井田4煤层的厚度与实际揭露厚度基本吻合;在成庄煤矿,与常规地震剖面仅有两个同相轴相比,9煤和厚15煤在波阻抗剖面上不仅有清晰的反映,而且T3波与T15波之间有多个层位呈现,其纵向分辨率明显提高;另外该区9煤沿层波阻抗切片与沿层振幅切片相比,前者可准确地划分出煤层厚度变化范围及无煤区。结合测井约束反演方法的特点,对煤炭资源勘探中的相关问题进行了讨论,提出在实际应用中府注意的问题。     

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。     

小波边缘分析建模波阻抗反演方法在煤层解释中的应用

受限于地震波主波长的1／4,常规地震处理难以分辨较薄煤层。基于模型的波阻抗反演虽然克服了厚、薄煤层计算问题．但因难以得到准确的高频部分,很多情况下反演结果的精度和分辨率往往不能满足地质预测的要求。小波边缘分析建模波阻抗反演方法是从地震数据中提取地震特征参数,用于建模并参与迭代反演。该方法即可以弥补反演过程中高频成分的误差,减少对钻井数据的依赖程度,得到较为合理的初始模型,又可提高反演的精度和分辨率．使反演结果更好的反映实际地下地质情况。利用该方法,对大井-将军庙及新疆红沙泉2个勘探区的侏罗系中统西山窑组含煤地层进行波阻抗反演,反演结果与钻井资料进行比较,其中大井一将军庙0802及0809号孔单煤层厚度误差分别为3％、8％．新疆红沙泉多煤层厚度及煤层之间的夹层厚度预测结果除B6煤层误差较大外,其它误差均小于7％．可见该反演方法的计算结果比较准确。     

高频地质雷达在堤坝路面质量评价中的应用

高频地质雷达是一种新型的物探方法,在堤坝的质量评价中,取得了很多有价值的检测结果,如:界面的起伏判定,界面间的接触空隙过大,“唧浆(水)”等。这为物探拓展应用领域提供了很好的实例。     

纵横波弹性阻抗联合反演方法

在弹性阻抗反演方法的基础上,充分利用纵波和转换波地震信息,开展了纵横波弹性阻抗联合反演方法研究。首先对转换波反射系数近似精度进行对比分析,选取了转换波弹性阻抗近似公式,并对选取的转换波弹性阻抗公式进行标准化处理;其次详细研究了该反演算法的基本原理,并提出了具体实现流程;最后分别利用二维模型和实际工区的井数据制作叠前角度道集,添加随机噪声,对该反演方法进行模型试算。结果表明,纵横波弹性阻抗联合反演所得纵波速度、横波速度及密度估测值与真实值之间吻合较好;而且与单纯纵波弹性阻抗反演结果相比,纵横波弹性阻抗联合反演所得密度估测值更加稳定,从而为准确储层识别和流体检测提供了可靠的依据。