在频率—波数域消除海上地震资料中的虚反射的一种方法

消除虚反射是海上地震勘探资料处理中的一个重要问题,本文提出一种在频率－波数域消除虚反射的方法,并给出了消除虚反射滤波因子的形式,然后利用此方法对合成地震记录进行了消除效果验证。     

多尺度地震资料联合成像

为改善储层目标区域的成像质量,结合地面地震、VSP和井间地震的各自优势,采用归一化后的自适应叠加方法,实现3种资料偏移结果的联合成像,以达到各种资料优势互补、提高成像精度的目的。为了给联合成像提供精度较高的单种资料成像剖面,采用傅里叶有限差分叠前深度偏移算法实现地面地震资料成像;在VSP和井间地震资料的叠前成像中采用了基于起伏地表直接下延法成像思想,基于傅里叶有限差分延拓算子得到VSP和井间地震偏移结果。模型试算和实际资料的处理验证了多尺度地震资料联合成像法的正确性和有效性。     

煤矿地应力异常层析成像方法的研究

地震层析成像技术是一种有效的物探方法.该文采用最小旅行时和SIRT法,对煤田中的地应力异常地震层析成像的方法进行成像研究,具有一定的理论价值和现实意义.     

金属矿地震勘探方法技术研究进展

地震勘探技术具有穿透深度大、分辨率高等特点,是实现我国深地矿产资源探查目标的必备地球物理技术手段。相对于非震地球物理勘探方法,地震勘探方法对构造成像直观、清楚,可以为查明岩浆运移通道、寻找有利成矿空间提供有力指导,同时还能勘探深部的隐伏矿体,寻找成矿母岩,为开发和利用深部矿产资源提供有力的技术支撑。本文分别综述了主动源和被动源金属矿地震勘探方法技术的研究进展,并指出主被动源联合勘探方法的技术优势和研究进展。主被动源数据融合的多震源联合地震勘探方法技术、基于散射理论的地震数据处理和解释方法技术、高精度信噪分离技术和基于人工智能的金属矿地震勘探方法技术等是解决深部金属矿产资源高精度高分辨率探测问题十分重要和有潜力的方法技术。     

面向井周高陡构造的VSP地震干涉成像方法研究

随着我国油气勘探的不断深入,复杂高陡构造区越来越成为当今油气勘探的重点,现有成像方法无法满足井周高陡构造的成像需求。针对井中高陡构造,地震干涉法基于源检互易定理,对不同检波点处VSP资料进行相关/褶积处理,重构虚拟震源数据,得到以某一检波点为虚拟震源,另一检波点处接收到的虚拟SWP地震记录。根据地震干涉原理,将VSP资料的不同波场成分进行分离,并对不同波场成分进行数学运算来生成干涉道集。通过地震干涉法能够使虚拟观测系统更靠近目标区域,提高对高陡界面的成像分辨率,实现面向井周高陡构造的高精度成像。笔者等先是对地震干涉原理进行理论推导,基于扰动理论对VSP干涉道集的波场成分进行分析,验证了不同波场成分在地震干涉中的作用及虚假同相轴产生原因。引入窗函数滤波器,对远离虚拟源和虚拟检波器的记录进行衰减,压制干涉过程中生成的虚假同相轴。最后利用干涉成像条件对处理后的地震资料进行成像,并用盐丘模型进行数值试算,得到其高精度成像结果。     

全波动方程虚谱法偏移

利用傅里叶变换求取空间微商的方法通常叫虚谱法。本文在参考了国内外有关虚谱法文献的基础上,简明地介绍了在二维介质中用虚谱法进行全声波波动方程偏移的原理和实现方法,并附有程序框图。根据此方法原理,具体计算了点脉冲记录的偏移脉冲响应和两个理论模型的正演以及偏移结果。通过模拟与偏移结果的分析,充分表明了虚谱法在模拟与偏移中的有效性和优越性。     

基于虚源成像的地震采集参数设计要求

正在传统的地震勘探中,由于海水层和复杂近地表的影响往往会降低深部地质目标体的成像质量,进而需要通过多次波压制和静校正等方法来提高地震数据的质量(Mikesell等,2012),传统基于模型的方法往往具有一定的局限性。而地震干涉法是一种数据驱动的新方法,通过对不同地震道做互相关并沿着所有炮点求和重构出新的地震记录。为了解决上覆复杂地层和海水层对深部地质体勘探的影响,Bakulin等提出了虚源成像的方法,该方法可     

地震散射波模拟成像在金属矿勘探中的应用

由于金属矿地质模型一般具有强非均匀性,造成金属矿地震勘探中采集到的信号杂乱,应用常规的反射地震处理技术难以获得可靠的成像效果.而基于惠更斯一菲涅尔原理的散射成像方法能充分利用地震信号中的全波场信息,例如反射波、绕射波、回转波、直达波、转换波等,它们都是散射波的一种表现形式,从而可以获得较好的成像效果.结合中国东部典型铜矿-铜陵冬瓜山铜矿与中国西部典型锡矿-云南个旧锡矿的地质模型,我们模拟了散射波地震记录,并通过散射成像方法获得了高质量的偏移结果,从数值模拟角度证明了散射成像在金属矿地震勘探中具有较好的应用前景.     

抛物 Ｒadon 域地震干涉技术

当地震干涉技术应用在不完整数据体上时,缺失的地震记录会在合成的虚炮集记录上造成大量的假象。为减少假象的产生,笔者将抛物 Ｒadon 变换与地震干涉技术相结合,在抛物 Ｒadon 域中应用地震干涉技术。本文通过数值模拟验证了抛物 Ｒadon 域地震干涉技术的有效性,并将该方法应用在不完整数据体上。结果表明,抛物 Ｒadon 域地震干涉技术可以有效减少假象的产生,并能够压制缺失的地震数据的影响,提高虚炮集记录的质量。     

路基下伏地质缺陷弹性波数值模拟

针对我国西部黄土地区特殊的地形地貌、近地表条件和地下浅层目标体,开展了路基下伏地质缺陷地震探测技术的应用研究。为检验不同地震方法的探测能力,设计了一个综合地质地球物理模型,包含凹陷、断层、地裂缝、地下低速体、软弱夹层及滑坡等典型地质缺陷,利用有限差分波场模拟,计算出多分量反射地震记录和面波地震记录,分别进行了反射波成像和高阶面波反演横波速度成像。数值模拟结果表明,反射波成像和高阶面波反演横波速度成像技术对真实模型中的凹陷、断层、浅层低速体、软弱夹层及滑坡等主要地质缺陷均能清晰成像,验证了地震方法探测路基下伏地质缺陷的可行性。数值计算结果表明,不同的地球物理探测方法对地质缺陷的探测效果和适用范围不同。     

虚拟震源方法用于探测地下陡倾角地质构造

当常规地震勘探数据处理方法不能对地下存在的陡倾角地质构造获得满意的成像效果时,应用虚拟震源方法将垂直地震剖面( VSP,vertical seismic profile) 数据重构成单井剖面( SWP,single well profile) 数据,可以使得观测系统重构到更接近于井附近目标体的位置,震源和检波器都位于复杂的覆盖之下并避免井和地表之间未知速度信息的影响,从而获得对地下地质构造更好的成像分辨率。尤其是当地下存在诸如断层这样的陡倾角地质构造时,虚拟震源方法可以对目标体产生很好的成像效果。本文进行了声波数据和弹性波数据的模拟实验,将模型中的陡构造设置为断层,测试虚拟震源方法用于探测地下陡倾角地质构造的能力,对声波和弹性波介质都获得了满意的成像结果; 在应用稀疏观测系统进行测量时,仍然可以得到较好的成像效果。     

复杂3D瞬变电磁场FDTD模拟中需要解决的问题

为了实现缓变瞬态电磁场的时域有限差分(FDTD)模拟,引入了虚拟位移电流,使FDTD随时间步的递推能够进行。在以往较简单模型的计算中,利用时域瞬变场传播需要时间的性质,可将激励源化为初始条件代入,但是对于复杂3D模型,原有的方法不再适用,应当重新考虑源和边界条件的处理方法。由于实际源带有“斜坡”,故可采取将激励源模拟注入的方式;地下边界根据电磁波在导电媒质中快速衰减的特性设定,将改进的完全匹配层用于空中边界。分析表明,对于由空中和地下区域非均匀网格离散引起的时间稳定性问题,交替方向隐式FDTD是可行的解决办法。      

干涉波场重建衰减OBC层间多次波

由于OBC(ocean bottom cable)数据的采集方式为接收电缆铺设在海底,炮点在海面,常规的层间多次波压制方法不再适用,这给实际数据的处理带来了巨大的困难。本文利用地震波场干涉重建方法,对采集到的OBC数据进行波场重建,得到炮点和检波点都位于海底的虚拟炮集记录,与常规的在地表激发、地表接收的炮集一样,把OBC数据的层间多次波转化成常规的表面相关多次波和层间多次波,再进行预测。将其结果与共聚焦点(CFP)边界算法去除层间多次波的结果进行了对比,体现干涉重建技术在OBC数据层间多次波预测方面的准确性。     

虚拟单元法求解渗流流量

提出了计算渗流场流量的虚拟单元法,推导了虚拟单元法有限元方程,并探讨了虚拟单元法的有限元实现方法,建立了虚拟单元法求解渗流流量的理论和方法体系。二维径向渗流和平底坝基算例比较分析表明,虚拟单元法具有计算精度高及有限元实现简单并容易编写通用程序等优点。虚拟单元法与中线法计算流量具有相同的精度,但在应用上虚拟单元法有一定优势。     

虚拟垂线流速时差法流量计算方法研究

根据目前传统时差法流量计算存在的问题,提出并着重阐述了虚拟垂线流速时差法流量计流量计算方法。在京杭大运河徐州段运河水文站进行了计算验证。结果表明,虚拟垂线时差法与传统时差法和流速仪法趋势一致,虚拟垂线法优于传统时差法。可为工程技术人员提供参考,为国产化时差测流装置提供技术支撑。     

基于钻孔数据的地层三维建模与可视化研究

地质体三维建模是地学信息系统核心课题之一,对现有建模方法进行分析,结合地层特点,提出首先引入虚拟钻孔,利用Kriging插值方法建立地层三维模型;其次把虚拟钻孔参数的调试结果及专家知识等资料在建模流程中予以充分体现,从而建立相对精确的三维地层模型;最后基于本文建模方法开发了一个三维地层模型,并用实际资料进行了验证,能有效满足工程需求。     

三维地层模型误差修正机制及其实现技术

三维地层模型是地下工程辅助分析的有效工具,而工程钻孔数据是建模主要的数据源。由于地质现象的复杂性和采样数据的稀疏性,仅仅利用零散的钻孔采样数据无法有效地控制最终建模结果的误差和精度。在分析三维地层建模误差来源的基础上,提出并实现了两种误差修正方法：地质剖面修正法和虚拟孔修正法。在建模过程中,基于实际勘察获取的资料和工作经验,结合对地质模型的理解,在特定位置处生成能反映地层局部变化特征的地质剖面或虚拟孔,然后将其与实际的钻孔数据一起约束到模型之中,构建出相对精细的三维地层模型,从而在三维空间中实现对地层模型的精确修正。     

结点虚流量法理论基础阐释及改进算法

含自由面的无压渗流问题本质上是一类非线性自由边值问题,固定网格的结点虚流量法在全域范围内不断扣除虚域流量贡献,从而使该问题得到求解。它具有网格依赖性小、出逸点收敛快等优点,但其内在理论基础尚未被完全揭示。通过引入互补型约束条件建立了结点虚流量法和Signorini型变分不等式提法的等价性桥梁,在此基础上引入过渡区放大系数 对自由面判别准则进行优化,并以砂槽模型试验为例进行验证。对比结果表明,优化后算法数值稳定性更好,计算结果与试验数据吻合度更高。研究成果为超大规模网格的渗控结构优化设计提供了有效分析手段。     

突发性水污染事件溯源方法

为快速准确地求解突发性水污染溯源问题,在微分进化与蒙特卡罗基础上提出了一种新的溯源方法。该方法将溯源问题视为贝叶斯估计问题,推导出污染源强度、位置和排放时刻等未知参数的后验概率密度函数;结合微分进化和蒙特卡罗模拟方法对后验概率分布进行采样,进而估计出这些未知参数,确定污染源项。通过算例与贝叶斯-蒙特卡罗方法进行对比,结果表明:该方法可使迭代次数有效缩减3/4,污染源强度、位置和排放时刻的平均相对误差分别减少1.23%、2.23%和4.15%,均值误差分别降低0.39%、0.83%和1.49%,其稳定性和可靠性明显高于贝叶斯-蒙特卡罗方法,能较好地识别突发性水污染源,为解决突发水污染事件中的追踪溯源难点问题提供了新的思路和方法。