河北省蔚县矿区构造特征及断裂构造发育规律

运用现代构造地质研究方法，对蔚县矿区构造特征及断裂构造发育规律进行了研究。并揭示了矿区构造成因机制及演化历史。     

利用部分投影的二维CT旋转中心偏移快速校正

现有的CT重建算法都依赖于转台旋转中心的准确定位,否则会引起重建图像的伪影。目前已有的旋转中心估计方法的共同特点是利用180°或360°的投影数据。获取这些投影,需要比较长的扫描时间,占用比较多的资源。为此,在平行束扫描和扇形束扫描两种情形下,本文提出利用部分视角的投影来对转台旋转中心进行快速定位的方法。在平行束情形,利用物体空间质心与投影空间的质心的对应关系定理,由60°的投影即可准确测量出旋转中心的位置。在扇形束情形,通过将扇形束投影重排成平行束投影,仍可由扇形角再进行60°的投影准确测量出旋转中心的位置。     

基于磁镜结构的Wang-Pan方法在磁强计在轨标定中的应用

磁通门磁强计(FGM)的磁补偿随时间会发生缓慢变化; 因此,提高FGM磁补偿的标定精度对实现高精度磁场测量至关重要.最近,一种基于磁镜结构的标定方法被提出,本文将其称之为Wang-Pan方法Ⅱ.本文分析了Wang-Pan方法Ⅱ在太阳风、地球磁鞘和磁尾电流片区域的适用性.我们发现,磁镜结构或线性磁洞事件个数的增加有助于降低Wang-Pan方法Ⅱ的计算误差; 此外,事件的背景磁场强度和磁场耗散程度会显著影响Wang-Pan方法Ⅱ的计算精度.Wang-Pan方法Ⅱ在太阳风和磁尾电流片中的计算误差在±0.2 nT以内的概率高达70%,在磁鞘中计算误差比太阳风及磁尾电流片中的大了约1个数量级.为了提高利用磁镜结构标定磁补偿值的精度,我们研究了线性磁洞事件的多个参数特征对磁补偿计算误差的影响,该研究结果将为Wang-Pan方法Ⅱ的应用提供磁镜结构或线性磁洞事件的筛选参考准则.

     

非零偏移距声地层剖面多次波的时距分析及压制示例

基于对符合二维观测的模型中非零偏移距全程多次波时距关系的理论分析可知:无论地下反射界面为水平的还是倾斜的,非零偏移距的全程n次多次波的旅行时总是小于相应一次波旅行时的n倍,但非零偏移距与零偏移距全程多次波的时距差异,随偏移距的增大而增大,而随探测深度的增大而减小。基于该理论分析结论,对在零偏移距假设下计算的多次波旅行时先行调整,使其与非零偏移距的多次波旅行时相对应后再进行压制处理,可获得更高质量的声地层剖面。     

Amplitude Variation with Offset Responses Modeling Study of Walkaway Vertical Seismic Profile Data at CO2 Geological Storage Site, Ketzin, Germany

An important component of any CO2 sequestration project is seismic monitoring for tracking changes in subsurface physical properties, such as velocity and density. Different reservoirs have different amplitude variation with offset (AVO) responses, which can define underground conditions. In the present paper we investigate walkaway vertical seismic profile (VSP) AVO response to CO2 injection at the Ketzin site, the first European onshore CO2 sequestration pilot study dealing with research on geological storage of CO2. First, we performed rock physics analysis to evaluate the effect of injected CO2 on seismic velocity using the Biot-Gassmann equation. On the basis of this model, the seismic response for different CO2 injection saturation was studied using ray tracing modeling. We then created synthetic walkaway VSP data, which we then processed. In contrast, synthetic seismic traces were created from borehole data. Finally, we found that the amplitude of CO2 injected sand layer with different gas saturations were increased with the offset when compared with the original brine target layer. This is the typical class III AVO anomaly for gas sand layer. The AVO responses matched the synthetic seismic traces very well. Therefore, walkaway VSP AVO response can monitor CO2 distribution in the Ketzin area.     

矿井分布式地震超前探测系统研究与应用

为探测掘进巷道前方地质构造,研制一套矿井分布式地震超前探测系统。系统基于地震波反射理论,通过检波器分布式接收或震源分布式激发确定地质异常体的位置。为了进一步提高煤矿采掘过程中构造的预测预报精度,采用分布式观测系统和孔中胶囊检波器进行数据采集以提高设备的灵敏度,通过负视速度原理排除侧帮和后方地质异常体的干扰,利用绕射共偏移算法优化数据反演成果。经过大量试验验证和归纳总结,该系统采用人工锤击震源可有效探测出前方70 m范围内的地质异常信息,采用人工炸药激发震源可有效探测出前方150~200 m范围内的地质异常信息。研究结果表明,矿井分布式地震超前探测系统通过从硬件到软件优化,可实现采掘过程中对地质构造的探测精度,并提高探测效率。     

基于f-x域时频非凸正则化低秩矩阵近似的共偏移距道集去噪方法

随机噪声压制是地震数据处理的关键环节,而时频稀疏低秩近似算法逐道处理地震数据过程中无法利用信号的道间相干性。为此,将时频稀疏低秩近似与f-x域去噪结合,提出一种f-x域时频非凸正则化低秩矩阵近似算法。该算法对f-x域中每一单频分量作时频分解后,再对时频系数矩阵作低秩矩阵近似计算,能够利用信号和噪声的时频谱差异实现非平稳信号去噪处理。与共炮点道集和共中心点道集相比,共偏移距道集具有平缓甚至接近水平的同相轴结构,基本满足f-x域去噪的线性同相轴假设前提,建议将所提算法应用于共偏移距道集去噪处理。通过数值模拟和实际地震数据试算,证明本文方法能够有效压制随机噪声,同时保持有效信号不被损害。     

直接找油气的地球物理新原理的进展现状

近年来,国际上利用地震反射波勘探技术直接找油气的探索研究受到普遍重视.本文试图针对这一发展历史作一综述. 首先,介绍Knott（1899）和Zoeppritz（1919）分别导出的反射波振幅公式进行的数值计算,从而发现振幅与入射角的变化关系及其受反射面两侧岩层泊松比值的影响.然后,列举了几处油气区地震波勘探直接找油气的实例,以试验此项新原理在实践中所遇到的问题,说明直接找油气的地球物理新方法是可取的,是有前途的,但目前还不够有效,要达到实用还有一段较长的距离,因此,有进一步加强基础性实验研究的必要.     

基于伪距测量的钟差计算模型

基于伪距和钟差定义,讨论了无线电时间比对的基本原理。在此基础上,详细推导了地心非旋转坐标系中一般意义下基于伪码测距模式的钟差计算模型,并通过坐标变换,给出了地固系中的实用计算模型。对地回系计算模型的进一步分析表明：卫星在地固系运动速度引起的改正项与sagnac效应项是完全不同的两项改正;对于GEO卫星,sagnac效应项最大约为200ns,其地固系运动速度引起的改正约为1ns;而对于MEO卫星,sagnac效应项最大为120ns,其地固系运动速度引起的改正约为1200ns。     

地震转换波对叠前同时反演的影响研究

叠前同时反演是油气探测的一种有效工具.其理论基础是平面P波Zoeppritz方程计算的反射系数的近似,是入射角的函数.叠前同时反演可以利用三项或两项Fatti方程进行反演分析.本文针对实际油田的测井数据,利用反射率法模拟了仅包含P波一次反射记录,包含P波一次反射和P波层间多次波记录以及全波场地震记录,再利用叠前同时反演对合成地震记录进行反演研究.研究结果表明,在大偏移距处P波主要反射受到其它模式波的污染,从而影响了叠前同时反演结果的精度.对于薄互层介质当转换波影响严重时,使用小角度数据的两项AVO反演比使用大角度数据的三项AVO反演更合理可靠.