地球物理技术最新进展：高分辨率地震频率和相位属性分析技术研究与应用效果

随着地震勘探技术在石油勘探开发中的应用和发展,常规地震资料的分辨率已经难以满足精细勘探开发的需要。另外一方面,在复杂的地质条件下,有效提高地震资料定量解释的精度,准确识别含油气的有效储层并圈定有利区也是成功勘探开发的关键因素。经过多年来不断研究和试验,提出了一系列高分辨率定量解释的方法和技术。通过在多个地区碳酸盐岩、碎屑岩和非常规地质背景下的应用情况表明：高分辨率地震频率和相位属性分析技术等定量解释技术应用效果非常显著;地震资料频谱恢复提高分辨率处理技术可以大幅提高薄层、断裂、溶洞等地质细节的识别能力;多尺度断裂检测技术可以在识别大尺度断层的基础上能有效检测出小尺度的微断裂;高分辨率频谱分解和相位分解技术在传统的振幅信息基础上将地震属性分析拓展到频率和相位维度,大幅地增加了反映地下地质特征和含油气性的地震响应信息,还提高了地震解释的可靠性,降低了地质认识的多解性,使基于高分辨率定量解释技术的有效储层识别更加高效、准确。     

基于S变换的山西地区不同地震事件频谱特征分析

应用S变换和广义S变换获得山西地区地震、爆破、塌陷的时频特征,结果表明,S变换可显示不同地震事件较完整的时频分布信息,广义S变换对事件在具体频率的分辨率上有明显的提高,结合两种方法可得到对应事件较完整的时频特征。综合分析认为,地震的震源机制较复杂,高频能量丰富,地震频谱频带范围较宽,一般在0～20 Hz左右,高频成分较多,峰值多在10 Hz;爆破的震源简单,一般主要产生在P波群,爆破的频带较窄,一般在0～10 Hz,频率偏低,一般在3～4 Hz左右;塌陷属于瞬时压缩源,能量释放时间短,波的传播路径简单,频带窄,集中于0～10 Hz,主频率集中在0～3 Hz。     

基于正则化理论的时频分析方法及应用

时频分析方法在地震勘探中有广泛的应用,因而获得具有良好时频分辨率的时频分析算法至关重要。传统的时频分析方法存在着一定的局限性,为克服这些局限性,提出了基于正则化理论的时频分析方法。该方法认为,短时窗信号是不同频率谐波的叠加,应从求解反问题的角度考察时频分析问题。在此视角下,时频分析问题具有不适定性,为得到有意义的时频谱,需要在正则化理论框架下进行时频分析。考察了正则化理论中常用的L₁范数约束、L₂范数约束以及最小支撑约束条件下的求解方法,并将3种约束函数的求解方法统一到同一个求解框架中。通过数值分析表明,最小支撑约束的时频分析方法具有较高的时频分辨率。将方法系统应用于一个特定研究区的实际资料,获得了具有较高时频分辨率的时频数据体,并利用单频数据体清晰刻画了储层的平面展布范围,展示了方法良好的应用前景。     

长周期地脉动观测在西安地区地下构造调查中的应用

通过对西安两个区域(西安交通大学校园、市区东西与南北轴线)进行长周期地脉动观测、数据采集与分析,得到西安地区地下构造固有频率特性,进而推断出观测区地下软土层厚度分布趋势。经过对数据进行Nakamura法处理可以清晰看出:地基土层起着滤波器作用,有选择地滤掉某些成分,放大了某些频谱成分,使谱型局部受到改造;不同场地土质对地脉动的响应具有频率依赖性以及频率选择效应。同时探明观测区长周期地脉动的空间变化规律,了解了沉积层厚度以及横向变化规律,可为西安地区工程抗震提供参考依据。     

地震地面运动特性对结构地震需求的影响研究现状

在结构抗震设计和分析中,地震地面运动特性(用幅值、频谱特性和持时表示)的变异性对于结构地震需求的影响最大.震害经验表明,各类结构的震害均表现为这三个基本要素综合影响的结果.因此,从地震工程学和结构抗震两个方面,对国内外结构地震需求分析研究现状进行了较为全面的论述,包括分析方法、研究内容、影响因素等,重点论述了地面运动三要素对结构地震需求的影响,提出了存在的问题和今后尚需开展的研究工作.     

太原基准地震台和东山地震台地脉动信号分析研究

应用太原基准地震台和东山地震台2007年至今的数字化资料进行研究,得到太原台、东山台地脉动噪声RMS值和功率谱密度,及其相应的卓越周期,找出两个台主要干扰源的频带范围。另外,采用Matlab提供的FFT算法对整点地震记录进行频谱计算,对2010年6月5日发生的太原市阳曲Ms4.6地震前两个台记录的数字地脉动信号进行实时连续跟踪对比观测和试验,捕捉临震特殊频率波动现象,作为一种可能的"地震前兆"作探索性的研究。所得结果对去除数字地脉动信号背景干扰及分析预报工作具有借鉴作用。     

推断勒夫波相速度的圆形台阵微震新技术

介绍了简单而又新颖的公式,使用微震的二分量,即圆形台阵记录的水平运动直接推断勒夫波相速度(cL)时,这些公式具有帮助作用。我们的公式与一般用于推断瑞雷波相速度(cR)的微震探测技术的空间自相关(SPAC)方法的公式类似。虽然SPAC方法现有的理论确实提供了估计cL的可能性,但这只能通过求解非线性的方程组才能实现,而其中待求解的未知数也包括cR以及瑞雷波?勒夫波的幂分配比。相反,在我们公式中cL是出现的唯一未知数。基于我们推荐公式——我们称为SPAC+L、SPAC-L和CCA-L(其中CCA表示无中心圆形台阵)法——的cL估算法的现场适用范围通过2个测试点的分析结果说明。在所提出的3种技术中,SPAC+L法由于表现最佳而出名。3种方法的有效波长范围下限是台阵半径r的2～5倍区域,上限是10～25r的区域。近年来,提出了类似的仅涉及cL的圆形台阵微震技术,但与它们相比,我们在此给出的方法,不是在数理计算上繁冗更少,就是在数学上更为简单。     

基于LabVIEW9.0的虚拟频谱分析仪的设计

虚拟仪器技术是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物,是计算机辅助测试领域的一项重要技术.介绍了基于B/S模式图形化编程语言Lab-VIEW9.0的虚拟频谱分析仪的设计,该虚拟频谱分析仪主要用于分析由信号发生器产生的带噪声信号.该虚拟频谱仪主要由信号发生器、数字滤波、参数测量、频谱分析、谐波分析和远程网络监控模块组成,可以实现对采样信号的显示、分析、远程网络监控等功能,并且运行可靠、性能良好,分析结果正确.