基于傅里叶变换质谱的烃源岩成熟度评价方法及地质意义

<正>伴随非常规油气资源的勘探开发,油气资源开采的广度和深度进一步扩大,一定程度上缓解了我国油气供需矛盾、保障了我国能源安全,同时有力推动了能源结构战略转型。但同时也对能源地质研究工作提出了新的挑战。有机质成熟度是油气评价的重要参数之一,不同成熟阶段的有机质会对应产出不同成因、不同性质、不同质量的油气,如何准确评价沉积有机质成熟度是当前油气资源勘探开发工作的关键问题之一。前人在科研实践工作中从光学、化学、谱学等角度提出了适用条件各异的成熟度评价方法,在部分地质环境中获得了良好的应用效果,但已有的成熟度指标多受测定方法原理的制约导致其适用性不同程度受限(肖贤明等,2020),制约了油气资源的高质量勘探开发。     

InSAR技术支持下的高速铁路沿线沉降监测与预测

针对盘营铁路专线、哈大铁路专线沿线沉降监测研究较少,采用InSAR技术获取了研究区地表形变信息,还对其进行了相关分析.用SBAS-InSAR对35景Sentinel-1A SAR数据进行处理,获取VV、VH极化下的年均沉降速率及沉降序列;以年均沉降速率为研究对象,进行沿线沉降特征分析及交叉验证;利用小波变换对沉降序列降噪处理,用改进BP神经网络对降噪后沉降序列预测分析.研究结果表明,研究区内高速铁路沿线共监测出6个明显沉降区域,最大沉降速率达50mm/a;两种极化年均沉降速率具有较高的一致性,降噪处理后的沉降序列更加平滑;改进BP神经网络具有较高的收敛速度,其预测精度有较大提高.     

基于小波变换和灰色模型的变形监测数据分析

变形监测数据中噪声等随机扰动的存在导致传统GM(1,1)模型的预测性能较差,难以满足实际工程应用要求.提出一种基于小波变换和灰色理论的变形监测数据分析方法.首先,根据最小熵准则自适应确定最优小波分解尺度;然后,利用小波变换对变形监测数据进行噪声抑制,消除扰动误差;最后,对噪声抑制后的变形监测数据进行灰度建模,利用GM(1,1)模型对未来形变进行预测.采用两例典型实例对所提小波GM(1,1)模型和传统GM(1,1)模型的建筑物形变预测性能进行对比评估,结果表明所提方法能够获得更高的预测精度,对不同数据的适应性和泛化能力更强,可满足实际工程应用需求.     

分块DPCM与5/3整数小波变换结合的天文图像无损压缩

针对海量的天文图像数据与有限的存储空间和带宽资源之间矛盾日益突出这一问题,提出一种无损压缩方法,首先将超大天文图像分块,再使用差分脉冲编码调制和5/3整数小波变换,最后使用霍夫曼算法编码。对该方法的原理和具体实现做了详细的分析与介绍,通过实验验证该方法比天文中常用的tar、PKZip、WinZip、WinRar软件在压缩比上分别提高了30%、29%、26%、2%,压缩速度远大于WinZip和WinRar;且该算法实现简单,适合硬件实现和利于并行处理。     

基于CCD星图的空间目标精确光学定位方法研究

通过光学定位方法来确定空间目标的轨道是实现空间目标监测的重要手段之一。介绍一套小型的空间目标光学定位系统,针对该系统获取的CCD星图,提出Top-hat变换和中值滤波相结合的算法去除星图噪声,并提出基于梯度Hough变换的算法完成对CCD星图星点和轨迹的同时精确定位,最后利用星角距的旋转不变性和球面几何原理,实现对空间目标的精确定位。对分辨率为752×580的CCD实拍星图的应用研究结果表明,星图去噪算法和星点、轨迹同时精确定位算法是有效的,且空间目标的定位精度也可达到角秒量级。     

基于广义S变换的地震资料信噪分离方法

基于S变换具有良好的时频聚焦性和分时分频性,将可灵活选取窗函数的广义S变换引入到地震信号去噪处理中,系统研究了广义S变换在地震资料信噪分离中的应用。首先对地震数据进行广义S变换,然后对含噪频率剖面选取适当阈值压制噪声干扰,提取有效信号,最后重构得到去噪后的记录。经合成记录和实际地震资料处理实验证明,该方法能有效地进行信噪分离,提高地震剖面信噪比和分辨率。     

辽河西部凹陷欢喜岭地区沙河街组层序界面的识别

对辽河西部凹陷欢喜岭地区层序地层的研究,总结出4种层序界面的识别方法:①钻井、测井资料;②泥砂比曲线;③小波变换;④地震时频分析。方法①表现为在沙河街组各三级层序界面处,岩性、相序、曲线形态和幅值有不同程度的突变;方法②表现为在一个完整的三级层序中,泥砂比曲线由小变大再变小,其中泥砂比值最大处为最大湖泛面(MFS)位置;方法③表现为在一个完整的三级层序中,谱系图从低频到高频再到低频的变化,在系数曲线上表现为一个或近似一个完整的振荡旋回,其中谱系图中高频部分对应着最大湖泛面位置;方法④在剖面上层序界面处为低频部分,高频部分是最大湖泛面位置。通过测井与地震信息相结合,综合运用4种方法识别出7个层序界面和6个最大湖泛面,由此建立了研究区的高精度层序地层格架。     

小波变换在饶阳凹陷层序地层格架建立中的应用

小波变换提供了一种研究层序地层格架的新方法,它将测井信号从一维深度域转换到二维深度—尺度域,从多尺度识别不同级次的地层旋回界面。根据小波变换的原理,确定了测井数据小波变换在层序地层划分中的地质意义,建立了四种小波变换中的地层旋回模型。在饶阳凹陷的实际应用中,选取自然伽马曲线进行小波变换,应用时频色谱图分析和快速傅里叶变换多种方法选取尺度因子。通过对时频色谱图和不同尺度下小波系数曲线的综合分析,对饶阳凹陷古近系G104井层序地层进行了划分,并以2 198.625m位置为突变界面,划分出两个较大尺度旋回,以2142.375m、2 163.875m、2 198.625m、2 238.625m位置为界面,划分出5个较小尺度旋回。实际结果应用表明,小波多尺度变换划分层序地层的结果和传统方法划分基本一致。     

谱分解技术在预测煤层岩浆岩侵入区的应用

岩浆岩的侵入问题一直严重影响着煤矿的安全和高效生产,如何准确地划分出岩浆岩侵入区范围是急需解决的关键问题之一。通过对正演模型数据和实际数据的谱分解分析,发现正常煤层与岩浆岩侵入煤层间存在着明显的频谱差异。正常煤层反射波在其主频对应的谱分解切片上的能量较强,而岩浆岩侵入煤层反射波在同一谱分解切片上的能量较弱。对于实际煤层数据来说,通过钻井标定,即可以定量、准确地划分出岩浆岩侵入区的范围。以大屯煤电公司徐庄煤矿为例,对7煤层谱分解沿层切片与振幅沿层切片进行了对比解释,结果证实谱分解技术对预测煤层岩浆侵入范围是切实可行的。     

半潮堤前的反射形态与时均流速场分析

采用模型试验和数值模拟研究了不同水深工况下半潮堤前的反射形态及时均流速场。基于Hilbert变换建立了叠合波的时频分离技术,同时获取了入射波和反射波的波面过程及相位关系,通过试验数据证明其适用于不同反射程度的波浪信号分析。不同水深工况下,半潮堤前形成了部分立波系统,腹点和节点分别以四分之一波长的偶数倍和奇数倍交替增加。半潮堤前底床水质点水平速度包络图与波面包络图相差四分之一周期的相位,水平速度的极大值和极小值分别出现在波面包络图的节点和腹点,意味着节点处易形成冲刷,腹点处易形成淤积。3种工况的周期平均速度场均在迎浪基床上方的堤脚处存在一个小型环流系统,可能引起局部冲刷,此处需加强防护。淹没工况下,半潮堤前的周期平均速度场形成一个大型环流系统,表层水流向堤后,中下层水流向海侧,意味着底床悬起的泥沙很可能向离岸方向流失。