伪谱法运算效率的提高及井问波场的正演模拟

伪谱法求解波动方程的常规算法,运算量大,运算时间长。笔者综合提高伪谱法计算精度和效率的方法,改进了常规计算流程里计算傅氏变换和反变换中需要多次使用计算的常量,把这些常量提到时间循环体外,从而避免很多重复运算,减少了运算次数,使运算效率提高了一倍以上,并结合目前隐蔽圈闭在油气勘探中的重要性,构建了隐蔽圈闭中一种特殊的构造,即透镜体模型,模拟了高速和低速透镜体模型中的井间波场特征,对比分析了2种模型的合成井间地震记录、时间切片及振幅特征,与理论分析的结果能够很好的相吻合。     

非均匀弹性介质地震波场伪谱法正演模拟

基于一阶速度—应力弹性波波动方程,利用傅里叶变换将空间导数变换到频率域求解,对介质波场进行正演模拟。本文结合实际勘探中可能存在的地质问题,设计了多种地质模型,包括背斜模型、向斜模型、透镜体模型和断层--侵入体模型等,进行了伪谱法地震波场正演模拟、合成地震记录的实现,并分析了其波场动力学变化特征。结果表明,应用伪谱法对复杂模型的模拟有较高的精度和可靠性,可直接用于辅助地震野外工作设计、反演解释和资料解释等工作。     

波场延拓法VSP正演模拟

波场延拓法模拟VSP,可以根据具体情况的需要同时对上、下行波场进行模拟,也可以只模拟上行波场或下行波场。对多次波能够有效地控制,通常在只关注一次波的情况下,可以不对多次波进行模拟。该方法相对其他波动方程正演模拟方法,有更高的计算效率。采用分步Fourier法延拓波场,既保证了延拓过程的稳定性,又不失较为复杂模型的模拟精度。模型试验表明,该方法能够有效地对VSP波场进行模拟,模拟的结果正确、可靠。     

基于改进BISQ模型的地震波场数值模拟

Biot流动和喷射流动是含流体多孔隙介质中流体流动的二种重要力学机制,Dvorkin和Nur提出了同时包含Biot流动和喷射流动力学机制的统一的BISQ(Biot-Squirt)模型。由于BISQ模型的流体压力表达式十分复杂,MamadouS.D和ErwinA又在引入Squirt机制的同时提出了不含特征喷射流动长度的改进BISQ模型。这里基于改进BISQ模型,运用伪谱法进行了波场模拟,证实了快P波、慢P波、SV波和SH波的存在。通过与Biot模型和BISQ模型的比较,改进BISQ模型计算简单,便于描述,正演模拟结果也与其它二个模型保持一致,是一种可行的新BISQ模型。     

砂、泥岩互层透镜体模型正演及分析

作者在文中对深度3000m以下的砂、泥岩互层透镜体地质模型及其效厚度的单砂透镜体模型进行了正演模拟，并分别对其进行了道积分反演，均方根振幅分析和频谱分析，通过对比分析，得出了一些新的认识，它对砂、泥岩薄互地反射特征研究，特别是薄储层预测具有现实的指导意义。     

某铬铁矿区地震波场正演模拟研究

依据某铬铁矿区地质、物性资料,分别对矿区铬铁矿体、含矿超基性岩体、地质剖面进行地震正演模拟研究,分析对比模拟剖面和实际地震剖面的波场特征,发现实际剖面上存在与模拟剖面含矿位置相似的波场特征,结合地质资料,推测含矿岩体的反射区域,辅助金属矿区地震勘探对矿体的识别。     

矿井电穿透法一维正演数值模拟

通过研究工作面两巷道间电穿透建场理论和一维正演数值模拟,结果表明6种电穿透技术对工作面顶底板内的电性变化特别敏感,而对工作面煤层内部的电性变化反应不敏感。为该方法探测工作面顶底板内的含水、导水构造提供了理论依据。     

直流电阻率三维正演的预条件共轭梯度法研究

三维电阻率法对反演的精度和速度的要求越来越高,而正演是反演的基础,因此直流电阻率三维正演计算的速度和精度是三维电阻率反演实用化的关键。这里利用对称超松弛预条件共轭梯度法(SSOR-PCG),求解有限差分法离散生成的大型稀疏线性方程组,预条件矩阵的选择大大降低了系数矩阵的条件数,结合矩阵的一维非零元素压缩存储模式,使得正演计算速度得以提高,而内存占用量明显减小。在直流电阻率三维正演中采用异常场法,提高了电源点附近的解的精度。利用编制的有限差分正演程序,对两层模型、垂直接触带模型和低阻异常体模型进行了数值模拟,计算结果表明该算法是可行的,且可以明显提高正演计算的速度和精度。     

有限单元法求解水中二维体问题正演研究

潜艇在现代海军中占有举足轻重的地位,所以反潜技术也越来越重要,相对于传统的声波、磁法等反潜技术,电磁法探测是近几年才开始起步的。这里研究了电磁法探测水下二维体的问题,基于天然电磁场的有限单元正演,同时考虑电阻率与磁导率,采用三角剖分,通过模型试算验证了天然电磁场的有限元算法在水下二维体探测中,具有较高的精度和适用性,模拟结果 TM模式优于TE模式,可以为电磁法探测水下潜艇打下坚实基础。     

垦71区块井间地震资料处理研究与应用

由于避开了地表低降速带和风化层的影响,井间地震能够采集到高频地震信号,经过资料处理可以得到较高分辨率的速度和上行反射波成像剖面.2004~2005年,胜利油田在垦71 区块实施了8对井间地震资料采集.针对原始资料特点,研究了以层析成像、管波衰减、VSP-CDP技术和有限角度叠加成像等关键处理技术,较好地完成了该区块的井间地震资料处理.初步分析解释表明,井间地震可以识别低序级断层、小幅度构造和薄储层.     

应用自然电场法研究地下水流场

讨论了不同水文地质条件下自然电场"8"字图特征,对评价输水管线等渗漏引起的环境问题具有指导意义.     

2.5维各向异性介质中多波波场正演模拟与波场分析

完全3维弹性波数值模拟计算时间长,并且占用庞大的计算资源,这不利于在计算机配置不高的情况下进行科学研究,而二维弹性波数值模拟又达不到三维模拟的精度;同时,当模型、波场空间分布比较复杂时,传统的3维波动方程拟谱法模拟结果比较差.因此,在较高数值精度的一阶应力-速度弹性波动方程的基础上,采用傅氏变换仅计算y方向的偏导数,利用有限差分方法计算x、z方向和时间的偏导数,即利用2.5维数值模拟方法,实现在二维介质中计算三维弹性波场.最后通过数值模拟实现了在各向异性介质中多波波场的数值模拟,验证了2.5维方法是一种高精度、高效率、且能适应复杂模型的正演模拟方法,通过波场分析进一步认识了波在各向异性介质中的传播规律.     

地震勘探基于波场分离的逆时偏移去噪方法

基于双程波动方程的逆时偏移（RTM）具有原理简单、无倾角限制、可以适用于速度任意变化的模型,并具有对各类波正确成像等优点,是当今最好的偏移方法之一.本文阐述了逆时偏移存在的缺陷并分析了低频噪声的产生机制,重点探讨了使用波场分离的逆时偏移去噪方法,并通过模型的试算证明了该方法的有效性.     

金属矿地震散射波场的数值模拟研究

地震方法用于寻找石油、煤田等沉积层控矿床已取得许多成功经验和大量的成果；对于金属矿可依据微扰理论，通过地震波散射响应的强弱推断矿体。模拟实验结果表明，散射波相干性的好坏与杂乱散射体的不均匀性有关；不均匀性越强，产生的散射相干性就越好。     

地震波正演模拟有限元法在微机上的实现

有限元法是复杂介质地震模拟的有力工具,它能比较客观地反映地震波传播过程,比较细致地再现地震图像。但由于有限元法地震模型所需网格节点数多、数据规模大,使它的计算受到限制。采用对角化集中质量矩阵、刚度矩阵变二维为一维存贮,并通过使用有限差分吸收边界条件来处理地质模型的人为边界反射问题,从而使计算所需内存降低,计算时间减少,并能比较好地实现地震声波用有限元法计算,理论模型的计算结果验证了算法的正确性和可行性。     

地震折射波法和高密度电法在隧道勘察中的应用

介绍了浅层地震折射波法及高密度电法基本原理和方法,结合工程勘察实例,阐明折射波法和高密度电法在铁路、高速公路隧道勘察中的应用效果,并介绍了这2种方法相结合在查明隧道隐伏构造和破碎带等不良地质体的位置、规模、性质、特征中的应用效果,提出提高这2种方法勘察精度的几个举措.     

频率－初速测桩法的应用与提高

本文对频率-初速测拉法的理论和实践作了进一步阐述,并针对测桩资质考核中存在的问题,提出若干技术对策。     

准P波方程紧致交错网格井间地震波场模拟及边界条件

研究井间地震波场的形成过程以及波场的传播机理、规律,对于指导实际井间地震勘探有着重要的意义.基于具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,应用具有无条件稳定性质的紧致交错网格隐式差分格式求解该方程.重点研究了紧致交错网格求解该方程的完全匹配层(PML)吸收边界条件,在此基础上实现了VTI介质中一阶准P波方程的井间地震波场的正演模拟.数值算例表明:紧致交错网格能精准模拟VTI介质中准P波的传播过程,得到高精度的正演结果.一阶准P波方程能以足够的精度描述VTI介质中准P波特征.完全匹配层吸收边界能有效地解决人工边界问题,是一种高效的边界吸收算法.     

频率－初速测桩法的应用与提高

本文对频率－初速测拉法的理论和实践作了进一步阐述，并针对测桩资质考核中存在的问题，提出若干技术对策。