经验模态分解和独立分量分解在航磁数据处理中的应用

以东天山1∶20万航磁数据为例,利用经验模态分解(EMD)方法对航磁数据进行分解,然后利用独立分量分析(ICA)方法对分解出的固有模态函数(IMF)数据进行重构。分解出来的从高频到低频IMF与地质体的分布具有一定的相关性,不同频率的IMF代表了一定的地质意义。经过ICA重构后的独立分量(IC)能够对异常IMF函数从盲源分离的角度进行有效的重构,其结果可以在一定程度上解释不同的地质事件对磁异常的贡献,并对构造识别和构造区域划分具有一定的指示意义。     

经验模态分解方法在混凝土模型检测中的应用

经验模态分解在处理非线性,多分量信号方面有其独特的优势,但是受信号采样率以及频程大小的影响,传统经验模态分解之后,各固有模态分解函数并非由单一频率成分组成。采用屏蔽信号和采样率内插相结合的方法来改进传统固有模态分解,得到的固有模态函数较传统EMD分解有很大改善。以改善分解后的固有模态函数为基础,利用合成孔径聚焦成像,成像结果可以很清楚的发现目标体的位置所在,证明了此种改进方法的可行性。     

基于经验模态分解的水文时间序列预测研究

径流预报是一类经典的水文问题,对水资源的调配管理和防洪减灾的决策有着重要的意义.本文利用近年来刚刚提出的经验模态分解理论和方法对水文序列进行分解,然后对不同成分分别建立回归预测模型,最后将这些模型的预测结果进行组合,得到最终预测结果.以南京下关站次日高潮位预测为例,取得了令人满意的预报精度,表明本文提出的方法具有一定的创新性和较高的实用价值.     

敏感参数分析在叠前反演流体识别中的应用

单一的岩性或物性参数均无法很好的满足复杂油气藏流体检测的需要.从测井岩石物理参数统计人手,找出与油气特征关联程度高的多个敏感参数进行交会分析,优选出流体敏感参数.基于叠前弹性参数反演成果,探索了井—震联合进行流体检测的方法.通过实际应用,明显的改善了叠后反演的多解性问题,取得了较好的应用效果.     

油气检测多技术联合在B油田的应用研究

B油气田处于开发初期,钻井少,目标区内含气储层边界认识不清,直接影响油田储量准确计算及后期开发井网部署和优化。为准确落实油田含气储层边界,利用分频能量衰减技术、AVO分析技术以及叠前弹性参数反演等多技术结合,并与已钻井相互印证,开展目标区含气储层地震响应特征分析,进而准确预测目标区含气储层边界。分析表明,受地震波衰减特性的影响,目标区含气储层具有低频能量增加、高频能量减弱的“低频共振、高频衰减特征;通过已钻井AVO正演分析可以判定目标区含气储层属于第Ⅲ类AVO异常,其地震正振幅随偏移距的增大而增强;岩石物理参数中,拉梅系数、泊松比、纵横波速度比为含气砂岩敏感参数,且泊松比区分含气砂岩的效果最好,可较好地反映含气储层平面分布。分频能量衰减、AVO分析及叠前弹性参数反演能较好地检测含气储层,多技术结合相互印证有助于提高含气储层边界预测精度,为目标区储量准确计算和开发井网部署优化提供支持。     

非线性支持向量机在油气预测中的应用

油气预测的传统方法通常是基于经验风险最小化准则,但在有限样本情况下,预测效果并不理想.研究引入基于结构化风险最小化准则的非线性支持向量机方法,通过对推广误差界的最小化达到最大的泛化能力和全局最优,时于小样本数据,该方法具有可靠的预测能力.在对四川观音场构造面新统上部碳酸盐岩储层数据处理中.通过实例试算,结果表明该方法有效可靠,预测精度高,与已知结果吻合较好.     

基于经验模态分解的重力异常分离

根据重力异常水平梯度特性,建立了基于经验模态分解的新型重力异常分离方法。通过不同模型实验对比,发现该方法分离所得异常和模型理论异常能很好地吻合,可进行异常定量划分。实测数据处理中,将该方法与平均对数功率谱分析相结合,所分离出的区域异常可以有效描述研究区的区域地质特征。模型试验和实测数据处理都充分表明该方法所分离出的重力异常基本没有畸变和虚假信息产生,具有良好的实际应用价值。     

基于优化经验模态分解和聚类分析的滑坡位移智能预测研究

针对三峡库区"阶跃式"滑坡的变形特征,提出了一种新的滑坡位移预测方法。以白水河滑坡ZG118和XD-01监测点位移数据为例,采用基于软筛分停止准则的经验模态分解(SSSC-EMD)将累计位移-时间曲线和影响因子时间序列自适应地分解为多个固有模态函数(IMF),并采用K均值(K-Means)聚类法对其进行聚类累加,得到有物理含义的位移分量(趋势性位移、周期性位移以及随机性位移)和影响因子分量(高频影响因子和低频影响因子)。使用最小二乘法对趋势性位移进行拟合预测;采用果蝇优化-最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)模型对周期性位移和随机性位移进行预测。将各位移分量预测值进行叠加处理,实现滑坡累计位移的预测。研究结果表明,所提出的(SSSC-EMD)-K-Means-(FOA-LSSVM)模型能够预测"阶跃式"滑坡的位移变化规律,且预测精度高于传统的支持向量机回归(SVR)、最小二乘支持向量机(LSSVM)模型;并通过改变训练集长度,进行单因素分析,发现其与预测精度之间呈正相关关系。     

基于EEMD的地震瞬时属性在砂砾岩中的应用

集总模态分解(EEMD)是经验模态分解(EMD)的一种改进算法,它克服了EMD中的模态混叠现象并可以有效抑制干扰信号。文中对EEMD方法进行理论试算,证实了其方法的改进效果及抗干扰能力,然后使用EEMD方法处理了中国东部某区块的砂砾岩地震资料,得到了不同频率的固有模态函数(IMF)分量;结合地质情况,找出了对砂砾岩敏感程度较高的IMF分量,并使用Hilbert变换计算出瞬时属性。将计算出的IMF瞬时频率与原始数据的瞬时频率对比得出前者对流体界面变化的识别能力高于后者。     

基于经验模态分解的曲波阈值去噪方法

针对曲波阈值去噪方法阈值选取单一造成的有效信号损失或随机噪声压制不完全的问题,笔者提出了一种基于经验模态分解的曲波阈值去噪方法。该方法首先对带噪信号进行经验模态分解得到一系列固有模态函数,根据每个固有模态函数所含噪声强弱的不同,选取不同的阈值分别对分解得到的含噪固有模态函数进行曲波阈值降噪处理;最后将去噪后的固有模态函数与不含噪声的固有模态函数进行信号重构得到最终压噪的结果。由于引入经验模态分解,对分解得到的不同含噪程度的固有模态函数,选取不同的阈值进行处理,这样能够有效减小直接曲波阈值方法阈值选取单一产生的问题。模型和实际数据试算表明,该方法在提高数据信噪比的同时,能够有效地保留有效信号,是一种相对保幅的去噪方法。     

基于时频域的变分模态分解油气检测技术及应用

在油气勘探中,地震数据在采集过程中受到多种因素的干扰,会导致有效反射信息被压制削弱.变分模态分解(VMD)是一种新型的用来解决非线性问题的方法,VMD具有将信号的不同成分分解出来的特性,因此可利用VMD方法将含气目的层的弱反射信号有效识别出来.与此同时,通过时频分析求取衰减梯度的方法已经成为含气性检测的一种重要工具.为...     

叠前同时反演在浅层疏松砂岩储层预测中的应用

L盆地茨营组广泛发育扇三角洲沉积体系的陆相断陷弧盆沉积,储集层埋藏浅,成因复杂,具有高孔中渗或高孔低渗特征,是典型的浅层疏松砂岩储层.储层横向变化较大,非均质性较强,通过传统反演获取的结果,难以反映岩性特征,弹性阻抗和AVO技术无法对其进一步深度刻画.因此运用叠前同时反演技术对该区浅层疏松砂岩储层进行预测,结果发现有利储层预测趋势与井上吻合较好,能有效预测含气砂体的分布范围,具有良好的应用效果.     

叠前同步反演在M地区储层预测中的应用

经前人研究结果表明,珠江口盆地M地区常规叠后波阻抗较难识别储层和反映储层物性。使用叠前同步反演方法,即利用叠前CRP道集和测井信息,采用Fatti方程的改进形式进行反演,可同时获得纵波阻抗、横波阻抗、密度等弹性参数。结果表明,密度属性能很好地区分储层,反映储层物性,目的层灰岩和砂岩储层的沿层密度属性很好地反映了储层横向变化规律。实钻结果表明,预测结果与井实测结果吻合度较高,表明利用叠前同步反演技术进行珠江口盆地M地区储层预测是可行的。     

基于整体经验模态分解和支持向量回归的北京市 PM 2．5预测

为了更好地掌握大气中PM2.5浓度的变化规律,利用EEMD-SVR混合模型对该地区的PM2.5浓度值进行了短期预测。首先,通过采用整体经验模态分解(EEMD)方法分析北京市PM2.5,把原始时间序列分解成多个固有模态函数和趋势项;然后,对各阶固有模态函数进行周期性分析,揭示了北京市PM2.5的周期性变化特点;最后,对经过EEMD分解后的各阶固有模态函数和趋势项用支持向量机回归(SVR)方法进行预测。结果表明,EEMD-SVR混合模型比单一的SVR模型预测精度更高。     

叠前弹性波阻抗反演在四川FL地区礁滩型储层预测中的应用

叠前弹性波阻抗反演对礁滩型储层的预测和流体识别较叠后声阻抗反演的可信度更高,可对含油气性进行半定量—定量描述。以四川FL地区礁滩型储层为重点,以叠前弹性波阻抗反演为技术路线,对该地区反演出的数据体进行交汇解释,预测出了该区礁滩型储层的平面分布特点,预测结果与该区仅有的两口钻井资料相吻合。实践表明,用交会法并结合对储层响应敏感的两个参数泊松比和剪切模量进行储层解释,可靠度较高。     

基于变分模态分解的采空区“三带”微震信号能量衰减规律

为探明微震信号能量在采空区“三带”结构中的衰减规律,拟开展采空区覆岩相似模型试验,采集人工激发微震波经由采空区结构传播的微震信号,通过变分模态分解（variationalmodedecomposition,VMD）处理微震信号,获取各频率下模态分量。针对采空区微震信号在VMD下各模态分量中心频率与能量之间的关系展开分析。根据中心频率法确定微震信号最佳模态数量,并计算微震信号欠分解状态、最佳分解状态、过分解状态下各分量能量;对各震源下信号最佳分解状态时各模态分量能量与中心频率分布关系进行拟合,分析在“三带”结构中,微震信号不同传播状态下各结构层对信号能量影响作用。研究结果表明：（1）在VMD过程中,人工激发震动信号有效模态数量在6～11范围内,微震信号能量随模态数量变化明显。（2）采用幂函数可实现对微震信号模态能量与频率关系的拟合,且拟合状态良好（决定系数大于0.9）,其中低频模态分量包含能量占信号总能量近50%;采用高斯函数可以拟合震源各分量能量在频域上的分布表现,拟合状态较好,且表现出高斯单峰特征。（3）微震信号穿越采空区“三带”结构,微震信号能量随震源位置与传感器距离增加而减小,同...     

油气敏感频率段极值能量和因子及其在渤海油田油气检测中的应用

由于地层原油和地层水的物理性质差异小,砂泥岩物性变化影响地震反射,地震资料存在噪声等多种因素的影响,利用地震资料识别含油砂体困难大,多解性强,成功应用案例少.虽然单个含油砂体产生的地震差异小,但是油气通常在地下某一空间范围内富集,多个油气层产生的地震响应的差异总和可以被明显观测到.笔者提出了油气敏感频率段极值能量和因子进行油气检测,首先利用可变因子广义S变换进行地震资料分频处理,然后分析能够突出油水性质差异的地震频率范围并确定能量阈值,计算油气敏感频率段极值能量.对于高丰度含油气区,纵向上发育多套油气层,通过纵向上极值能量进行累加可以进一步突出油气信息,因此,极值能量和油气检测因子可有效预测高丰度油气分布区.模型数据测试证明了本文方法是有效的,将本文方法应用于渤海多个油田,油气检测的结果与钻井获得的油气分布范围吻合良好.该方法指导了多口井的成功钻探,获得了良好的应用效果.     

元素成矿能量法在地球化学异常信息提取中的应用

以青海省祁连县默勒一带为研究区,采用该地区1∶1万土壤地球化学测量的分析数据,尝试引入成矿能量理论,进行成矿元素地球化学特征分析及地球化学综合异常的提取。在直方图筛分的基础上,分级圈定出表征该地区地球化学综合信息的成矿能量异常,并对异常的分布特征进行了充分的分析与分类,为进一步的异常优选和下一步找矿勘查提供了详实的科学理论依据。成矿能量在对地球化学找矿信息的提取识别与增强具有直观性和有效性。     

基于二维经验模态分解的重磁异常分离

由于地质过程的复杂性及成矿过程的多期次叠加性,原始重磁异常往往是多种地质因素的混合信息,既包含区域背景异常信息,也包含与矿床(体)、矿化蚀变带以及隐伏岩体等与找矿密切相关的地质要素所引起的局部重磁异常.如何从复杂的叠加重磁异常中分离出具有找矿意义的局部异常,是当前矿产勘查和资源潜力评价工作中面临的难题之一.采用经验模态分解(EMD)方法来分解重磁异常,为提高分解的稳健性提出了用双调和样条插值(BSI)进行包罗面插值的新方法,并以云南个旧地区重磁数据为例,对其进行非线性多尺度分解,实现对区域异常与局部重磁异常的分离,揭示了深层次找矿信息并拓宽了经验模态分解方法的应用领域.      

地震随机噪声衰减的改进经验模态分解法研究及应用

为解决地震随机噪声衰减问题,引入经验模态分解法,但该方法存在严重的端点效应问题并使得结果存在较大的误差。因此提出通过寻找包络线极大值点并进行平行延拓从而修正边界极值点的方法来对经验模态分解法进行改进。通过仿真实验和理论模型的测试,发现改进后的方法能很好地抑制端点效应,分解更精准,在对地震随机噪声进行衰减同时能更好地保护构造信息。