多项式的井间地震速度场反演方法

基于契比雪夫多项式的旅行时反演方法,不需进行入射角扫描,首先用多项式表示出深度和慢度,计算出从源点到接收点的旅行时间,通过与实际时间的误差修改模型参数,经过反复迭代,最终得到地下复杂构造的界面形态和速度变化.与网格化速度反演方法相比,计算的未知数少,对初始地质模型的依赖性小.模型试算表明,在初始地质模型与实际地质模型差别较大时,仍能取得比较好的反演结果.     

交互三维速度模型建立方法及软件系统的实现

针对三维地震资料处理,尤其是三维叠前深度偏移处理,提出一套交互三维速度模型建立方法,并在工作站上设计与实现了这套交互三维速度模型建立系统。该系统可按交互方式进行叠加速度,偏移速度和层速度分析,有效地建立三维层位结构和速度模型,实现三维模型的可视化,提高速度模型的精度,在实际的三维资料处理中效果良好。     

海洋复杂陆坡深水区速度场建立方法探讨

海洋深水探区多在陆坡区,水深变化大,最深超千米,地质条件复杂,探井稀少,难以得到准确的速度场,直接用叠加速度转换深度会导致沉积层构造畸变,若仅用钻井速度预测深水区深度也将导致巨大误差。这里在分析深水速度结构特征和影响因素基础上,通过理论模型正演方法研究优选最佳速度反演的方法;利用钻井速度、叠前相干反演速度及地震叠加速度相互制约,形成了适合白云凹陷深水区的时深转换方法,较好地解决了深水区崎岖海底造成的构造畸变,深度预测精度得到大幅提高。     

利用ITRF速度场计算中国大陆与周围板块的现今三维相对运动

利用几何大地测量监测数据考察某一岩石圈板块或块体的运动 ,目前的主要方法是选择某一相对稳定点或直接选择地固参考系作为运动参考系 ,计算被考察的板块或块体相对于该相对稳定点的运动或在地固参考系中的运动。显然 ,这种计算结果无法全面直观地表达被考察板块或块体的内部相对运动 ,以及周围板块或块体相对于被考察板块或块体的运动。文中首次尝试了直接选择被考察板块或块体即欧亚板块东南部块体作为参考块体 ,利用一种高精度的几何大地测量监测数据 ,即国际地球参考框架 (ITRF)速度场计算了欧亚板块东南部块体在ITRF参考系中的线性运动模型 ,从而建立了欧亚板块东南部块体的块体参考系 ,并在该块体参考系中计算欧亚板块东南部块体内部及周围板块现今三维相对运动 ,进而分析中国大陆及周围板块的现今相对运动规律 ,以及板块边界处板块的现今相对运动规律。     

重力资料的三维密度反演

分别论述了在空间域与频率域中由重力资料反演三维密度分布的理论及其实现的方法,并提出了一种简便、实用的频率域三维密度反演算法。     

大地电磁测深三维反演系统及应用

大地电磁测深是基于电磁感应原理,在地表采集正交的电、磁场来研究地壳乃至上地幔电性结构的地球物理方法,后期衍生出采集高频天然场信号的音频大地电磁测深和采集人工源信号的可控源大地电磁法。此类方法在深部构造研究、矿产资源勘查、油气资源探测等多领域得到了广泛应用。近几年来,虽然其野外工作趋近三维勘探水平,但其采集数据的处理和三维反演研究仍然存在不足,限制了地质解释的准确度和效率。针对这些问题,我们开发了大地电磁测深的三维反演软件系统,系统主要分为静位移校正、三维反演的初始模型构建和三维反演3个模块,有效地解决了数据处理中的静位移问题和数据解释中的三维反演问题,并且其中涉及的很多算法改进了现有技术,在计算精度、计算效率和成本节约方面有很大优势,具有良好的应用前景。     

地震反演中测井数据的预处理

大港油田港东一区一断块是高含水、开发后期的老油田,地震反演是油田深入开发的一项基础工作,采用合理的技术,进行测井数据预处理,则是地震反演的关键环节.对区内大量多年的测井数据进行了的环境校正;以VSP速度趋势,作为声波测井低频速度趋势,对不同年代、不同型号仪器观测的测井曲线进行了标准化处理.在此基础上,研究了用自然电位和深探测电阻率重构拟声波曲线的模型,选择了深探测电阻率重构的拟声波曲线,突出了储层岩性的变化,为地震反演准确预测储层空间展布提供了可靠的测井资料.     

重磁三维自动反演软件系统的分析与设计

由于三维反演计算非常耗时,导致目前的重磁三维自动反演系统的工作方式效率低。为了改善工作效率和提高反演结果的质量,提出实时可视化自动反演方式,设计并开发了一个重磁三维实时可视化反演系统。该系统在三维反演计算的过程中,将中间反演结果同时进行成图可视化,使得工作人员能及时分析和评价中间反演结果并能修改参数,以此来介入和引导复杂的反演过程,快速有效地得到比较理想的反演结果。该系统具有实时性、交互性和引导性特点。对该系统进行了分析和设计,并给出了其中的关键技术与设计方案。     

基于SLR-ANN的地应力场三维智能反演方法研究

基于黄登引水发电系统区域地应力实测结果及建立的三维数值仿真计算模型,揭示了工程所在区域的三维地应力场分布特征,为地下工程的开挖加固设计提供更加准确的基础资料。分别采用传统多元线性回归方法、人工神经网络方法与考虑地质历史过程的基于逐步回归原理耦合人工神经网络(SLR-ANN)的非线性智能方法获得黄登水电站厂址区域的地应力场,再将地应力的实测值与反演数值解进行对比。结果表明:3种方法下反演所得引水发电系统区域内三维地应力场均与实测结果相一致,表明3种方法较为真实地模拟了整个地下洞室群区域三维地应力场的分布规律及特征。但采用SLR-ANN二次智能反演方法进行地应力反演,模拟效果更加接近监测值,且因减少了反演参数的个数而大幅度地提高了反演效率,可将反演计算结果应用于后续洞室开挖及锚固仿真分析中。     

井间地震速度反演的遗传算法

井间地震速度反演具有重要的意义,不仅对于准确圈定地下构造的传统地震勘探是重要的,而且速度的变化可以指示非背斜型的地层岩性圈闭.传统的射线追踪方法一般是先给出入射角,然后根据折射定律修改入射角以达到反演的目的.该方法对每条射线均需通过扫描确定入射角,计算量较大,对初始地质模型的要求较高.遗传算法具有全局收敛性,是一种不用梯度信息的优化方法,特别适用于大型的组合优化问题.采用多项式展开表示界面深度和速度,通过弯曲射线追踪算法来计算射线的旅行时间,利用遗传算法进行迭代优化,可以同时反演出地下复杂构造的界面形态和速度变化.该方法与网格化速度反演相比,减少了未知参数,较好地克服了多解性问题,试验结果表明,该方法可以达到较高的反演精度.     

网格层析速度反演方法在准三维西沙水合物中的应用

天然气水合物横向速度分布不均匀,且与断层、碳酸岩盐、渗流和盐底辟等构造有密切关系,由时间偏移得到的地质成像不准确,因此必须通过深度偏移得到深度域的地质成像.利用层析成像手段优化深度域的速度模型,因其精度高和可靠性大,目前被广泛应用.文中应用高精度网格层析速度反演方法来优化叠前深度偏移速度模型,阐述了剩余曲率分析(RCA)原理,详细介绍了利用高精度网格层析速度反演方法来优化深度域层速度模型的步骤和方法.对实际采集的准三维西沙水合物地震资料速度模型建立的应用效果表明,此种方法不仅运算效率高,而且从偏移剖面上可以看出:断层带内的成像精度明显提高,断裂结构更加清楚,波组特征明显变好,还能为研究断层与天然气水合物的关系提供基础资料,以及为后续优选有利钻探目标、评价天然气水合物资源潜力提供依据.     

基于D—InSAR的九寨沟地震同震形变场反演分析

利用覆盖九寨沟地区的RadarSat—2数据与Sentinel—1A数据,采用精轨数据进行定轨,消除轨道误差,并结合合成孔径差分(D-InSAR)方法中的双轨差分技术,获取2017年8月8日Mw7. 0级地震的同震形变场。结果表明,视线方向(LOS)最大沉降量约为20 cm,隆起量达9 cm。基于弹性半空间形变模型反演该地震的断层滑动分布,得出该地震断层滑动以左旋走滑为主,走向为330°,倾角为32°,滑动角为-170°,同震滑动分布主要集中在4～12 km深度处,最大滑动量位于9 km处,约为6. 14 m,平均滑动量为0. 57 m。反演获得的地震标量矩为4. 06E+18N·m,震级Mw约为6. 4,深度为19. 5 km。     

川滇地区三维P波速度结构反演与构造分析

根据205个区域台站记录的近60000条地震初至P波走时资料, 采用层析成像理论与伪弯曲射线追踪方法, 反演了川滇地区地壳上地幔的三维P波速度结构.结合区域地质构造以及地球物理背景, 分析和解释了三维速度结构图像反映的川滇地区不同深度的介质结构与构造特征.结果表明: (1) 沉积盆地、高山山地等主要表现出速度负异常的特征, 有的高山山体负异常可深达下地壳与上地幔, 反映了新造山带的强烈构造隆升与相伴的重力均衡作用; (2) 川滇块体周缘大型活动断裂带附近的中下地壳内普遍存在低速层, 它们的存在为调节断裂和块体运动提供了深部解耦条件; (3) 根据对P波速度结构图像的分析, 识别和推断出川滇地区若干主要活动断裂的深部构造特征及它们倾向与下延深度.      

高密度三维地震数据驱动的煤层岩浆岩侵入区综合解释方法与应用

淮北矿区主采煤层多存在岩浆岩侵入现象,且具有侵入煤层多、分布面积广、侵入方式复杂等特点,常规地震勘探无法保证其解释精度。针对该问题,以全数字高密度三维地震勘探数据体为基础,对比分析不同岩浆岩侵入状态的地震响应特征;综合利用基于地层物性差异的地震多属性分析技术、基于波形差异的地震相分析技术和基于阻抗差异的测井约束波阻抗反演技术,进行煤层岩浆岩侵入区的识别与解释,精细雕刻其空间分布规律。研究表明：薄层岩浆岩侵入区以测井约束的波阻抗反演解释精度高,厚层岩浆岩侵入区预测则综合地震属性分析与地震相分析结果。因此,根据矿区的煤层分布和岩浆岩侵入特征,综合运用地震属性技术、地震相技术与波阻抗反演技术,能有效刻画出岩浆岩侵入煤层的分布范围。     

高精度三维地震勘探关键技术研究及应用

针对目前中西部三维地震勘探存在的主要问题,以晋城成庄和潞安五阳两个采区三维地震勘探项目为依托,进行了高精度三维地震勘探技术攻关研究,总结出一套适合中西部复杂地区的"高精度三维地震勘探技术",即:以合理得当的观测系统、行之有效的成孔工具、严密完善的质量保证体系为基础,采用高密度采集技术、层析反演静校正技术、叠前时间偏移技术和岩性反演解释技术来提高三维地震勘探的精度和准确率。其中高密度采集技术具有小采样间隔、高覆盖次数、宽方位角、均匀的炮检距道集等优点,在提高横向分辨率的同时,也有效提高其纵向分辨能力,有利于小断层、小陷落柱或其它小地质异常的识别及解释;层析反演静校正技术特别适用于山地复杂地表条件,是解决山地资料静校正的一种有效方法;叠前时间偏移技术适用于速度纵向发生变化,而横向速度变化不大的地区,能够实现真正的共—反射点叠加,具有较好的构造成像效果和保幅性;岩性反演解释技术是将连续观测的地震资料与具有高纵向分辨率的测井资料进行关联实行优势互补,提高三维地震资料的纵、横向分辨率和对地下地质情况的勘探研究程度高。二个采区的的应用效果表明,上述技术极大提高了煤炭地质勘探的精度、准确率和解决地质问题的能力。     

地幔速度场激发机制的动力学分析

本文根据所建立的多种力源作用下地幔运动的数学模型,运用涡旋力学理论,分析了地幔速度场激发机制的动力过程,探讨了地幔和岩石圈运动间的相互关系。     

湖区三维地震勘探应用与效果

微山湖某采区面积约4.07km2,区内长年积水,个别区域水深达5～6m,地震勘探施工条件复杂。针对该区资料采集的技术难点,其深水区使用专用检波器,并系重物固定到位;激发井位10～12m,采用船载人工钻成孔;观测系统为8线8炮36道中间激发,24次覆盖。资料处理采用折射静校正及分频处理等方法,其资料处理效果满足地质解释的要求。通过属性识别及相干分析等技术手段本区共解释断层49条,陷落柱2个,目前已验证断层2条,两者高度吻合。     

地震标定中的测井资料精细处理方法及应用

在岩性油气藏的勘探过程中,利用测井资料标定地震解释层位是一项最基础和重要的工作。面对各种质量和来源的测井资料,传统的测井数据处理方法已难以满足地震标定的要求。这里结合岩性油气藏的特点,针对不同时期井眼扩径条件下采集的测井资料,提出了用于地震标定的环境影响校正、降分辨率、降速度,和低速带的增速校正等一套完整的测井精细处理方法。通过在准噶尔盆地的应用,使地震标定的相关系数有了大幅度提高。     

基于模式搜索的微地震速度反演——以渤海K油田为例

无论是井间地震还是水力压裂微地震,都需要知道相对准确的地层速度,笔者提出了一种新的微地震层速度反演方法,即模式搜索算法.首先利用测井资料和地质认识建立初始速度模型,然后拾取射孔记录的地震初至时间.由于有些地震记录激发时间难以确定,因此可利用各地震道之间的时差建立目标函数,最后利用模式搜索算法寻找目标函数最优解.模型试算结果及实际资料的应用都表明,该方法对于参数较少的层状介质模型有比较好的效果,为渤海水力压裂等技术提供一定借鉴意义.     

渗流场反演计算与物探检测结果相互关系的分析研究

从渗流场形成的机理出发,采用三维八节点等参数有限元法进行稳定渗流场计算具有高效、精确的特点.而且,反演计算要选择单元节点而不选单元内部的点进行,边界条件应按实际情况来定,计算误差用分级约束技术来控制.反演结果与物探检测结果进行了对比,综合全面地了解到库区的渗漏情况,提出了合理的控渗措施.