简介：传统上，有限差分的差分系数一般可以通过泰勒级数展开法或优化方法来极小化频散误差得到。基于泰勒级数展开的差分法在有限的波数范围内精度较高，但在这个范围之外会产生较强的数值频散；基于最小二乘的优化有限差分法能在更大的波数范围内达到较高的精度，并可以在较小的计算需求内获得全局最优解。本文将基于最小二乘的优化有限差分法从二维正演模拟推广到三维，形成了计算效率高、高精度范围宽、适合并行计算的三维声波优化有限差分方法。频散分析及正演模拟表明本文发展的有限差分方法可以很好地压制数值频散。最后，将本文发展的有限差分方法应用到三维逆时偏移的震源波场延拓和检波点波场延拓中，并结合有效边界存储策略与checkpointing技术在GPU集群上实现三维逆时偏移以提高计算效率、减少存储量。三维逆时偏移试算结果表明本文三维优化有限差分方法与传统的有限差分法相比可以获得更高精度的偏移成像结果。

简介：有限差分方法广泛应用于求解许多科技领域所涉及的偏微分方程，高阶显式有限差分方法通常用来提高求解精度，已经提出的高阶隐式有限差分方法和截断高阶显式有限差分方法可用来进一步提高模拟精度而不增加计算量。本文首先计算了针对常规网格上的一阶导数和二阶导数、交错网格上的一阶导数的有限差分系数，发现高阶隐式有限差分系数中存在一些小的系数。频散分析结果表明：忽略这些小的差分系数能够近似维持有限差分的精度，但是显著减小了计算量。然后，引入镜像对称边界条件来提高隐式有限差分方法的精度和稳定性，采用混合吸收边界条件来减小来自模型边界所不需要的反射。最后，给出了针对均匀和非均匀介质模型的弹性波模拟例子，表明了本文方法的优点。

简介：本文是三分量地震在陆相薄互层地震勘探中应用成功的首例。大庆长垣喇嘛甸油田处于高含水开发后期,储层预测的主要难题是密井网条件下厚度2m以上砂体的边界识别问题,常规单一纵波地震解释存在多解性,引入横波信息可增加地震解释的可靠性。本文根据纵、横波对气藏的响应特征,利用纵、横波联合振幅属性、分频属性对气藏进行了分析,能够很好地反应气藏的边界,体现了横波受流体影响较小的优势。通过测井曲线岩石物理定量的分析了该地区主要是密度、λρ和μρ三种物性参数能够很好地反映储层岩性变化。在以地震数据分频为核心的高精度地震参考标准层解释基础上利用纵、横波联合反演得出的纵、横波速度比、λρ、μρ等属性与测井解释的储层具有很好的一致性,多波属性λρ沿层切片描述了开发小层的砂体平面展布,与井砂岩图具有较高的一致性,刻画了井间砂体边界变化的细节,并指示了剩余油挖潜的有利区域。

简介：针对有限差分数值模拟的频散问题，本文将交错网格技术和紧致差分格式相结合，推导了横向各向同性介质一阶速度一应力波动方程的紧致交错网格差分格式；对比分析了紧致交错网格差分格式、交错网格差分格式以及紧致差分格式的截断误差主项，并利用Fourier误差分析方法分析了上述三种差分格式的近似精度；在此基础上，分别采用上述三种差分格式进行了波场数值模拟。结果表明，当差分方程阶数相同时，紧致交错网格差分格式截断误差最小，数值频散最弱，差分精度最高，证实了该方法的有效性。

简介：地下断层深度的估算是重力解释难题之一，我们试利用支持向量分类（SvC）法进行计算。使用正演和非线性反演技术，通过相关误错使检测地下断层深度成为可能。但必要有一个深度初始猜测值，而且这猜测值通常不是由重力资料得。本文我们介绍以SVC作为利用重力数据估算断层深度的一种手段。在这项研究中，我们假设一种地下断层深度可归为一种类型，SVC作为一个分类算法。为了有效地利用此SVC算法，我们基于一个正确的特征选择算法去选择正确的深度特征。本次研究中我们建立了一套基于不同深度地下断层的合成重力剖面训练集，用以训练用于计算实际的地下断层深度的SVC代码。然后用其它合成重力剖面训练集测试我们训练的SVC代码，同时也用实际资料验证了我们的训练SVC代码。

简介：针对粘弹性裂隙型单斜介质,本文应用高阶交错网格差分法,对其传播快照以及多方位地面三分量记录进行模拟,结果证明了裂隙填充物的性质引起的各向异性与粘弹性性质对单斜介质波场有明显的影响,总结了不同观测方位地震记录呈现出的规律性,这为进一步了解波场在介质中的传播情况,提出更合理的理论模型,提供一种尝试。

简介：浅层面波法调查表层速度结构多用于非沙漠区的工程与环境领域。本文利用多道面波分析(MASW)技术针对塔克拉玛干沙漠地区特殊地质情况,对所采集的浅层多道面波资料进行处理分析得到沙漠区表层速度结构;同时对该地区所获得的地震大炮记录上的面波进行了处理、分析和对比,探讨了沙漠区利用大炮面波法调查表层结构的可行性。实践表明,多道面波资料可以得到很好的浅层速度结构,而大炮记录则可得到详尽的深层地质结构,将二者相结合便得到测区表层60m范围内的速度结构信息,也证明了在沙漠区利用大炮面波记录提取表层地下介质结构是可行的。更多还原

简介：渗透率评价是储层评价中的一个复杂问题，传统测井方法难以对储层渗透率参数进行直接和有效的评估。储层渗透率对钻井过程中的泥浆滤液侵入有着较大的影响，因此本文提出一种利用泥浆侵入效应来评价储层渗透率的数学模型和方法。首先构造含泥饼的泥浆侵入数值模型，然后以达西渗流理论为基础导出泥浆侵人深度和储层渗透率的近似数学关系，以此可以利用侵入深度测量值来估算储层渗透率。对孔隙度、渗透率和含水饱和度三个主要储层参数的敏感性分析，发现该方法适用于受到泥浆侵入影响的低孔隙度、低渗透率的油层或油水同层。采用现场测井和取芯数据进行数值模拟计算，结果表明估算出来的渗透率曲线和预设的渗透率曲线吻合较好，证明该方法具有一定的可行性。

简介：孔隙结构特征及类型划分对低渗透储层勘探开发至关重要,基于多重分形理论与核磁共振实验,对东营凹陷南坡沙河街组沙四段（ES4）复杂低渗透砂岩进行孔隙结构研究。首先,根据岩心物性、铸体薄片、压汞等资料所反映的孔隙结构参数差异,将研究区的岩石孔隙结构类型划分了3大类5小类;然后,针对不同类型岩石的核磁共振T2谱进行插值并计算其对数坐标下的一维、三维分形维数以及多重分形谱,并提取多重分形参数奇异性强度α、分布稠密度f（a）,结果显示孔隙结构类型不同,盒维数尤其是多重分形参数值差异明显,孔隙结构好,其a、f（a）偏向高值,以此划分孔隙结构类型与压汞、薄片分析结果基本一致;最后,将该方法应用到核磁共振测井剖面上,应用效果较好,表明多重分形是核磁共振T2谱的一种属性,利用核磁测井T2谱多重分形特征及参数能够连续较好地评价低渗透砂岩孔隙结构类型与预测有效储层。

简介：分数阶S变换（FRST）具有较强的时频聚集性。利用FRST处理地震数据，通过合适的分数阶参数将频率轴旋转到适当位置，即可实现目标地质特征信息的最佳识别。由于不同的地震信号的最优分数阶参数可能不同，因而对整体的分数阶参数的最优估计不利于对多道地震数据的处理。本文首先利用FRST分离出共频率数据体，并利用共频率数据体进行了低频伴影分析，然后提出FRST和盲分离结合的方法，不需要对地震数据的最优分数阶参数进行估计，即可提取识别有效地质特征信息的独立频谱，提高对地震数据的解释效率。仿真实验表明在分数阶时频域内此方法能有效分离出独立的频率信息。将该方法用于实际的地震数据，并与已知井信息进行比对，验证了其有效性。

简介：河流动力学研究需要河底泥沙物性参数（孔隙率、渗透率和波速等）作为依据,机械取样和浅地层剖面探测是获取物性的重要途径。取样时的机械扰动使测试结果产生偏差,仅利用浅地层剖面数据获取河底特性有限,本文将两者结合起来开展反演研究。将取样测试的级配作为先验信息,进而根据Kozeny-Carman公式确定孔隙率和渗透率的关系。从浅地层剖面数据中提取了水-泥沙界面的声波反射系数。基于等效密度流模型,结合Kozeny-Carman公式和声波反射系数,提出了一种表层淤积泥沙参数反演方法。经过黄河库区试验,得到多个断面的密度和波速等参数,并获取泥沙物性参数的空间变化特征。对比发现,取样点的反演结果与测试结果较为一致,证明了本文提出泥沙参数反演方法的有效性。

简介：分数阶S变换(FRST)具有较强的时频聚集性。利用FRST处理地震数据,通过合适的分数阶参数将频率轴旋转到适当位置,即可实现目标地质特征信息的最佳识别。由于不同的地震信号的最优分数阶参数可能不同,因而对整体的分数阶参数的最优估计不利于对多道地震数据的处理。本文首先利用FRST分离出共频率数据体,并利用共频率数据体进行了低频伴影分析,然后提出FRST和盲分离结合的方法,不需要对地震数据的最优分数阶参数进行估计,即可提取识别有效地质特征信息的独立频谱,提高对地震数据的解释效率。仿真实验表明在分数阶时频域内此方法能有效分离出独立的频率信息。将该方法用于实际的地震数据,并与已知井信息进行比对,验证了其有效性。

简介：在具有垂直对称轴横向各向同性介质中,利用四种参数来确定中间至远偏移距转换波(C-波)动校正.它们是C-波叠加速度VC2,垂直速度比和有效速度比γ0和γeff,以及各向异性参数χeff.我们将这四种参数作为C波叠加速度模型.C-波速度分析的目的就是确定这种叠加速度模型.C-波叠加速度模型VC2,γ0,γeff,和χeff可以由P-波和C-波反射动校正资料获得.然而错误的传播是C-波反射动校正反演中的严重问题.当前短排列叠加速度由于是从双曲线动校正推算而得,因而其精度不足以为各向异性参数提供有意义的反演值.中间偏移非双曲线动校正不再被人们所勿略,而是可以用一个背景γ加以量化.非双曲线分析通过中间偏移距的γ校正量可以产生VC2,若数据不含燥音,其误差小于1%.方法稳健,允许γ启始假定值的误差达20%.该方法也适用垂直非均匀各向异性介质.精度的提高使能够用4分量地震资料计算各向异性参数.为此提出了两种工作流程:双扫描和单扫描流程.理论数据和实际数据的应用表明这两种流程得出的结果其精度相似,但是单扫描流程比双扫描更有效.

简介：礁滩储层是我国海相碳酸盐岩油气勘探的重要目标，也是我国油气产能的重要接替领域之一。由于礁滩储层储集空间类型多样，非均质性极强，依靠常规测井判别其沉积相和岩性非常困难。成像测井能够清晰地反映礁滩储层的结构组分和沉积构造，为沉积相和岩性的判别提供了可靠的依据。在对大量礁滩储层的成像和岩心对比观察的基础上，我们提出了9种典型的成像解释模式，建立了利用成像解释模式自动判别礁滩储层沉积相和岩性的方法并研制了相应的处理软件。该方法在塔中和川东北地区礁滩储层的实际应用中取得了良好的效果。

简介：弹性参数在甜点区预测和页岩气的开发过程中扮演着重要的角色，因此研究等效弹性参数随页岩气储层属性的变化是一项很有意义的工作。研究中我们用x射线CT扫描技术获得了较为精确的页岩样品微观结构图像。从这些图像中，我们可以获得孔隙度和矿物的详细情况，据此，我们构建了三维数字岩心，并应用有限元法对弹性参数进行了数值模拟，其间深入考察了子样选取、网格划分、求解器类型以及边界条件等，该方法易于区别不同的矿物及其百分含量。本文重点研究孔隙度和干酪根含量对弹性参数的影响，计算结果表明，孔隙度和干酪根含量对弹性性质有较大的影响，当孔隙度和干酪根含量增加时，弹性模量降低，且当孔隙度小于0．75％左右、干酪根含量大于3％左右时弹性参数减小速率较缓。因为孔隙度仅仅为4．5％，孔隙中填充油或气对弹性参数的影响甚微。不同岩心样本具有不同的孔隙度和干酪根含量，传统岩石物理实验不仅昂贵而且费时，而数值模拟是基于数字岩心来计算弹性参数，更加经济、方便。本研究证实了将页岩样品的微观结构图像与弹性模量的计算相结合来预测页岩弹性参数的可行性。

简介：位场边界检测在位场数据处理中占有重要的地位,大多数的检测方法都是基于位场的梯度计算,因此算法易受干扰、稳定性较低。本文基于数理统计理论,不需要进行位场梯度计算,提出了利用各方向均方差相关系数进行位场边界检测,并且对算法及其合理性进行了详细的阐述与分析。在模型试验中,分别做了单一模型、组合模型以及加入随机噪声的组合模型试验,验证了方法的可靠性,并进一步与其它边界识别方法作了比较。各方向均方差相关系数法的特点为:算法简单稳定,结果辨识度较高,能同时对不同埋深的地质体边界都有较好的检测效果,能较好地保留边界形态,对噪声敏感度较低。最后将方法应用于老挝万象附近某地实测布格重力异常的处理中,利用研究区遥感解译的构造格架作为佐证,说明了各方向均方差相关系数法在实际应用中的可行性,为进一步判读区内构造展布提供了依据。

简介：我们改进了共偏移距-共反射面（COCRS）法，可用以衰减地滚波，即由于低速、低频／高振幅瑞雷波通常产生的相干噪声。COCRS算子是基于双曲线，因此它可以拟合双曲走时的同相轴，如叠前数据中的反射同相轴。相反，地滚波在共中点（CMP）和共炮点道集中是线性的并可以可以利用COCRS算子鉴别与压制。因此，我们在共偏移距剖面之前共炮道集中搜索反射倾斜和曲率。因为这对反射振幅的危害最小化是最理想的，我们只对在地滚波区多次覆盖的数据进行叠加。在CO剖面前搜索CS道聚集是对常规COCRS叠加的另一个改进。我们使用合成和真实数据集测试了所提出的方法，数据采自伊朗西部地区。我们将本方法压制地滚波的结果与f-k滤波和f-k滤波后常规COCRS叠加压制地滚波的结果进行了比较。结果表明，该方法对真伪滚压制效果优于F-K滤波与传统CRS叠加。然而，计算时间高于其他常规的方法，如f滤波。