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：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：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：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：通过引入岩石骨架参数表达式到Gassmann近似流体方程中，实现了基于该方程的地震孔隙度反演。但是岩石骨架参数表达式有很多种，使得地震孔隙度反演公式也各不相同，实际应用不方便，反演结果也难以评价。作者在研究现有常用岩石骨架参数表达式如Esheby－Walsh，Pride，Geertsma，Nur，Keys－Xu以及Krief等的基础上，提出了含有调节参数的岩石骨架模型统一表示式，发展了基于Gassmann方程的地震孔隙度反演方法。该方法应用范围宽，参数调节方便、灵活。为验证所提公式和方法的实用性，作者们结合ZJ地区钻井岩心的岩石物理样品测试数据和测井数据，进行了地震孔隙度反演。由于该地区油气储层的存在与中等程度孔隙度的分布有关，因此地震孔隙度反演对预测和识别油气层、干层和含水层有重要作用。反演结果与工区内孔隙度测井瞌线吻合度高，说明本文所提公式与方法是有效的，可靠的。

简介：在储层发育带，通常地震波波形会变复杂，所以关联维会变小。但由于地震波是有一定带宽的信号，波形受这个带宽内所有频率成分的影响，如果直接进行关联维的计算，其结果往往不能很好地反映储层。鉴于这种情况，提出了经验模态分解（EMD）与关联维相结合的方法，利用EMD对地震波进行分解，对分解后的每一个平稳的固有模函数（IntrinsicModeFunction，IMF）分量进行关联维计算，将计算结果与有效的IMF分量进行储层预测。利用该方法对xx区三叠系中油组进行了试算，取得了较好的效果。

简介：本文是中国陆域航磁地质构造研究最新进展的综述性文章，对基于航磁数据的中国陆域地质构造编图最新成果和取得的新认识进行了论述。该项研究利用我国50多年的海量实测航空磁测数据，采用最新的数字化编图技术及先进实用的位场数据处理方法编制了1：5000000万和1：1000000万中国陆域航磁系列图件，以板块构造和大陆动力学理论为指导，以岩石物性研究与航磁异常特征分析为基础，定性、定量与综合解释相结合，编制了中国陆域磁性基底深度图及主要地质构造单元图件，并依据航磁数据对新划分的地质构造进行了论述。

简介：Gabor变换和S变换是常用的时频分析工具。根据测不准原理,它们的时频分解结果无法在时间域和频率域同时具有很高的分辨率。为了提高非平稳信号时频分解结果的分辨率,本文提出瞬时频率分布函数（IFDF）并利用它表达非平稳信号。当非平稳信号时频成分的分布满足测不准原理对信号可分辨的要求时,瞬时频率分布函数的支集和短时Fourier变换的小波脊支集是同一个集合。利用IFDF的该特征,本文提出一种迭代算法（Sparse-STFT）实现了信号的稀疏时频分解。该算法在每次迭代过程中利用残留信号的短时Fourier变换结果的脊支集更新信号的时频成分,每次迭代得到的时频成分的叠加结果即为最终的稀疏时频分解结果。文中的数值实验证明了Sparse-STFT可以有效地提高非平稳信号时频分解结果的分辨率。最后,本文将该方法应用于地震数据面波的压制中,取得了理想的处理结果。

简介：本文通过地震正演模型和面波振幅数据对比分析了天然地震、爆炸,与核试验数据,以探索改进辨别天然地震与爆炸的方法。所提方法是基于波数域和频率域的双积分变换解。用于研究的地震事件都发生在北朝鲜,其中包括2001年6月26日（39.212°N,125.383°E）和2001年10月30日（38.748°N,125.267°E）所记录的爆炸数据,2006年10月9日（41.275°N,129.095°E）所记录的一次核试验数据、以及2002年4月14日（39.207°N,125.686°E）和2002年6月7日（38.703°N,125.638°E）所记录的两次天然地震。基于这些数据通过地震波分析与理论模拟表明爆炸引起的地震与天然地震有着不同的波型特征。爆炸引起的信号特征是P波的能量较S波强,在爆炸记录上0.05-0.5Hz频率之间Rg波清晰呈现,而在然地震记录上没有。这是由于爆炸地震记录上P波是优势波,与SH成分发生了耦合。

简介：数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的数据中提取隐含的、但又是潜在有用的信息和知识的过程，由于数据挖掘具有出色的非线性建模能力和自组织学习能力，因此可以在复杂储层的测井解释中发挥作用。本文用数据挖掘方法识别复杂储层的岩性。将岩性识别作为一种分类任务建立数据挖掘流程，包括特征提取、特征选择和建立模型等步骤。本文用独立成分分析法从测井曲线中提取信息；然后使用分支定界算法寻找最佳的特征子集，并消除冗佘信息；最后采用C5．0决策树算法建立分类模型的测井曲线。模型和实际测井数据吻合较好，表明在复杂油藏的研究中数据挖掘方法是有效的。

简介：常规地震观测系统设计方法基于地下水平层状介质的假设,通常不能适应复杂构造情况。我们从控制照明的思想出发,提出了一种面向目标成像的地震观测系统设计方法,该方法需要一个由初步地震解释得到的速度模型。利用单程傅立叶有限差分波场传播算子将目标层的平面源延拓到地表,通过分析从目标层延拓到地表的波场能量的分布,可以确定目标层成像所需要的炮点或者检波点的位置。利用SEG-EAGE盐丘模型数值试算结果表明,该方法用于设计面向目标成像的特定地震采集系统。

简介：本文通过人工变换T2分布和建立管-球模型模拟法研究含水合物地层渗透率与水合物含量之间的关系。首先,在渗透率的模拟试验中,我们改变了束缚水与可动水的比例、总孔隙度以及与之关联的T2分布。试验结果表明,相对渗透率与水合物含量之间的关系受到这些因素的制约。随后,我们用管-球模型表示水合物生长的孔隙空间,并把水合物的生长过程看成是向孔隙空间随机扔小球的过程。在此过程中,采用两种方法计算渗透率,一是Schlumberger＇sT2公式（即SDR模型）,二是Darcy定律与Poiseuille流动方程相结合的方法。前人的实验研究表明,在一定的水合物含量范围内,渗透率基本保持不变。以此为参考,我们将计算结果与之进行比较。我们发现,采用SDR模型时,渗透率的数值模拟曲线与Masuda模型N=15时的结果相近。而采用Darcy定律时,渗透率模拟值较高,但与实验结果的趋势相一致,都会出现渗透率的平直阶段。尤其,当水合物晶体在孔隙体内优先生成时,优先的概率越高,渗透率的平直范围越大。

简介：海底电缆双检采集是利用水检和陆检对海水层鸣震的响应极性相反,通过水、陆检数据的合并处理来消除海水层的鸣震,进而拓展了数据的频带范围,提高了资料的保真性和分辨率,而得到了广泛应用。但海底电缆双检资料中的陆检数据,由于受洋流、海底地形和施工工艺等的影响,很难保证其与海底的良好耦合,因而受耦合系统传输函数的影响比较大,造成水、陆检数据在振幅、频率、相位等方面的差异,降低了陆检数据的信噪比,影响了双检地震数据的合并处理效果。而海底电缆双检中的水检资料检测的是海水压力的变化,与海底不存在耦合问题,因而水检数据信噪比往往比较高。本文首先给出了陆检与海底耦合系统传输函数的数学表达式,然后利用水检数据作为约束条件估算出了陆检与海底耦合系统的传输函数,并利用估算出的传输函数对陆检数据进行了耦合校正处理,解决了陆检与海底的耦合效应对陆检数据的振幅、相位等的影响,提高了陆检数据的信噪比,取得了较好的应用效果。

简介：在地震频段内,中观尺度局域流是引起孔隙岩层速度频散与衰减的主要原因,研究中观尺度孔隙中局域流的过渡频率及其对应的衰减（逆品质因子）峰值频率之间的关系,有助于深入分析孔隙介质内部构造的细节。基于Biot孔隙弹性理论得出时间域内局域流流体通量,引入傅立叶变换得到频域上的流体通量。为避免不同单元体之间局域流的相互影响,建立双相孔隙介质单重单元体模型,并且在流体通量基础上选择含水层的过渡频率来等价局域流的过渡频率。此外,针对不同孔隙介质参数,分析了局域流整体过渡频率及相应的衰减峰值频率的变化特征。为了了解边界条件对计算结果造成的影响,建立了多重单元体模型,引出局部局域流过渡频率及相应的衰减峰值频率。数值模拟结果表明,在低饱和度状态下,两种频率的变化趋势相同,但变化幅度存在较大差异;在高饱和度状态下,两种频率的变化趋势与变化幅度都很接近。

简介：多波勘探是提高致密、低渗透等复杂油气藏勘探开发精度的有效手段,但转换波属于典型的低信噪比、低分辨率资料,如何最大程度提高转换波纵向分辨率已成为多波处理的一个难点。谱反演技术能有效解决常规反褶积提频技术受频带限制影响,提高分辨率能力有限的问题,能最大程度提高数据分辨率,便于识别薄层,但该技术的难点是如何通过稳定的反演算法得到高精度反射系数,如何把反射系数恢复为宽频的地震数据？本文在前人研究的基础上利用全变差作为先验信息有助于求解欠定问题的优势,提出了一种基于全变差约束的最小二乘反演算法,提高反演的精度和稳定性,并利用高斯拟合振幅谱模拟得到宽频子波数据,通过在蓬莱地区的高分辨率数据恢复处理,得到分辨率更高的转换波。理论试验和实际资料应用证明了该方法能较大幅度地提高转换波资料分辨率,为后续速度反演、储层反射信息提取提供更准确的数据。