弹性介质中瑞雷面波有限差分法正演模拟

为研究瑞雷面波的形成机理及传播规律,促进瑞雷面波资料处理方法的发展,本文根据弹性波方程,采用交错网格有限差分数值求解算法,对浅层各向同性弹性介质进行了包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟.提出了变系数吸收边界条件并将之应用于正演模拟,使边界条件的处理简单而高效,同时给出了角点的处理方法.对工程勘察中常见的连续和层状介质模型进行了模拟,获得了更加接近实际情况的地震记录.结合模拟记录,探讨了瑞雷面波的形成条件,同时讨论了震源埋深对面波能量的影响.

利用广义共轭梯度算法求解地震道反演问题

为了提高地震道反演结果的稳定性，减少反演工作的计算量，降低所需计算机内存资源，本文在经典共轭梯度算法的基础上，提出了可适应更复杂情形的地震道反演问题的广义共轭梯度算法。核算法精度高、运算速度快、抗病态能力强。此外，还针对地震道反演这一具体问题，对灵敏度矩阵进行深入剖析，推导出了不再需要合成灵敏度矩阵的递推算法，从而大大节约了计算机内存资源。由于新算法可将灵敏度矩阵运算分解成褶积和相关运算，使整个递推过程完全由向量运算来完成，因而更进一步地提高了递推过程的运算速度。

宽带约束反演方法

宽带约束反演(BCI)方法是近几年来在地震勘探反演领域里发展起来的一种新方法。它将地震资料、测井信息和先验地质知识有机地结合起来,以获得一个最的宽带声波阻抗模型.供地质家们更好地描述储层特征和进行储层横向预测。本文从反演方法角度,较详细地叙述了宽带约束反演的原理和方法,并展示了一个理论和实际资料的初步试算结果。其结果表叫,BCI方法优于目前的反褶积方法和广义线性反演(GLI)方法,尤其是在井资料比较密集的地区,它具有其它方法无可比拟的优点。BCI方法是提取高精度、高分辨率波阻抗的一个有力工具。

含可变因子的广义S变换及其时频滤波

含可变因子的S变换是一种新型的时频分析工具,比传统的S变换和Mansinha提出的广义S变换更具实用性。可变因子的引入使得高斯窗函数的宽度随频率发生变化时具有目的性,而不是简单地随着频率的增大而变窄。该变换可以有针对性的改善局部频段(特别是低频段和高频段)的频率分辨率及时间分辨率。以此变换为基础,提出了一种时频滤波方法,通过对人工合成地震记录的滤波,证明了该滤波方法的有效性。

一种快速、高精度的共转换点轨迹计算方法

转换波数据的叠加要求真正的共转换点选排。当地下介质为水平层状时,其共转换点(CCP)坐标可通过在单个均匀层情况下导出的解析表达式来近似地确定。然而,对实际应用来说,这个表达式显得很冗长、计算量大,式中参数对共转换点坐标的影响关系也不明显。而且,当地下反射界面为非水平时,建立这样的解析表达式将十分困难。本文在单个均匀层情况下,导出了一种转换点轨迹的迭代算法,该算法运算速度快、精度高、收敛快。如果用前一个深度点的迭代结果作为后一个深度点的迭代初值.一般只需迭代一次便可使相对误差远远小于0.1%,其运算量可比原解析表达式算法提高近7倍。该算法的表达式简单,且从中可以清楚地看到速度比及炮检距与深度之比对 CCP 坐标的影响关系。最主要的是,这种迭代算法很容易推广到地下反射界面为非水平的情形。

地面高精度磁测在青海某铅锌银矿普查区的应用

通过对青海某铅锌银矿普查区布置测网,利用GPS导航进行地面高精度磁测,确定了该区岩矿石标本磁参数和每条剖面磁场特征。利用所有剖面进行数据处理并成图,根据地球物理理论圈定了磁异常区,推断了地下可能存在的隐伏断层和有利的成矿带,为下一部地质工作提供了地球物理依据。

平衡剖面技术在地震资料解释中的应用

地震资料解释的正确与否直接关系到储层预测的结果与精度,所以平衡剖面解释作为一种辅助手段,对地震解释的多解性起到很好地制约效果,并为其定量化解释研究上开辟了道路。介绍了平衡剖面技术的基本原理和解释机理;以依奇克里油田阿依库木齐剖面为例,阐述了平衡剖面技术在地震解释中的应用效果。结果显示,该剖面构造复原效果较好。并针对平衡剖面技术在地震资料解释中的应用提出了需注意的问题。

隧道勘察中的综合物探方法

隧道勘察中复杂的地质条件给解决工程问题造成了很大的困难,本文概括了隧道勘察中广泛应用的物探方法,阐述了单独物探方法的条件性和局限性,并引用实例论证了综合物探技术的优势及其应用的必要性.实例中,多种物探方法的有机结合,准确地查明了隧道穿越场区的不良地质情况,各岩层风化层深度、形态及分布范围,并提供了纵波速度,达到预期的勘察目的.优势互补、相互验证的综合物探技术可以极大地提高物探资料解释精度和可靠性.

广义共轭梯度算法

在地球物理反问题的求解过程中，共轭梯度（ＣＧ）法是一种经典的、很有价值的主要算法之一。本文在经典的共轭梯度标准基础上，将进一步发展，推导出了求解阻尼最小二乘（ＬＳ）解和最小绝对值偏差（ＬＡＤ）意义下的迭代再加权最小平方（ＩＲＬＳ）解的标准算法形式，从而使得ＣＧ法的应用更具一般性。为了更好地理解ＧＣＧ法的性能，文中还给出了两个例子，并将计算结果与公认的、好的求解病态问题的奇异值分解（ＳＶＤ）算法的计算结果进行了比较，结果表明：ＧＣＧ法亦具有很强的求解病态问题的能力，精度高，且运算速度快。此外，ＧＣＧ法还具有两个显著的特点：①算法简单、编程灵活；②可以保持系数矩阵的稀疏特征。

基于含可变因子广义S变换的瑞雷面波频散曲线提取方法

面波频散曲线的提取是面波资料处理的关键。鉴于S变换和广义S变换不能全时段兼顾频率分辨率和时间分辨率的缺点,提出了含可变因子广义S变换进行瑞雷面波频散曲线的提取方法。可变因子的引入使得高斯窗函数的宽度随频率发生变化时具有目的性,而不是简单地随着频率的增大而变窄。该方法可以有针对性地改善局部频段(特别是低频段和高频段)的频率分辨率及时间分辨率。通过理论模型和实际资料试算表明:含可变因子广义S变换提取面波频散曲线的方法具有可行性和实用性。

浅层地震反射中的固定单元排列法研究

针对浅层地震反射,本文提出了一种固定单元排列的观测系统,与常规的单边和双边接收多次覆盖观测系统进行了对比,设计了固定单元排列的三种滚动方式,分别介绍了这三种方式的具体实施方案以及优缺点。并在此基础上,对相应的资料处理方法进行了研究,提出了资料处理流程,编制了特定的地震资料处理系统。结合一个工程实例,介绍了这种固定单元排列观测系统及特定地震资料处理系统在实际应用中取得的效果。

改进BISQ模型的双相介质地震波场数值模拟及频散校正

从改进BISQ模型的双相介质所对应的速度-应力运动方程出发,构建2×2N阶交错网格有限差分模拟算法;同时,为压制模拟过程中的数值频散现象,采用通量校正传输(FCT)技术获得带FCT修正的交错网格有限差分模拟算法,对各向同性双相介质进行地震波场数值模拟。研究结果表明:(1)波场存在快纵波、慢纵波和横波等波场特征,并与模型的理论响应相符,说明交错网格模拟算法具有正确性和可行性;(2)采用FCT修正的交错网模拟算法能够有效压制数值频散,并保留真实的波场特征。

一种快速有效的地震道空间内插方法

地震道空间内插所面临的主要问题是空间假频。为此 ,Spitz( 1 991年 )提出了一种 t- x域道内插方法可以很有效地克服空间假频 ,其数学基础是单位步长预测滤波技术。最近 ,在 Spitz工作的基础上 ,Porsani( 1 999年 )提出了一种半步长预测滤波技术 ,它可以将原来用于求解预测滤波器系数的两组复杂的复线性系统方程简化为一组更为简单的复线性系统方程 ,从而大大降低了运算工作量。合成数据及实际地震记录的试处理结果表明 ,这种新的内插算法非常快速、有效 ,且易于实施。

基于含可变因子S变换的面波压制技术

在原始的地震记录中,压制面波可以提高地震信噪比。在S变换和广义S变换的基础上,提出了含可变因子的S变换,利用这种方法压制地震记录中的面波成份。首先将地震记录通过含可变因子的S变换变换到时频域,在时频域中压制面波的成份,再变换回时间域,其结果就是滤掉面波的地震信号。针对这一方法,提出了实施流程,并将其应用于实际资料中。其应用效果表明,该方法能有效地压制面波,并保留了地震记录的反射波记录,具有适应性强,效果好等特点。

一种用于地震道自动编辑的人工神经网络方法

目前，用于地震道自动编辑的最好方法是张学工、李衍达提出的新奇滤波器方法。该方法是一个满足负Hebb学习规则的单层全连接反馈网络。网络的实现分为两个阶段，即训练阶段和识别阶段。在训练阶段，如果每步均输入一个不变的样本序列，则随迭代次数的增加，输出序列迅速地收敛，且系统对样本信息具有记忆特性。在识别阶段，所输入的信号与训练阶段的信号一致时，则网络输出一个小值，否则输出一个大值。但是，为了让学习样本具有统计特性，就要输入一大批样本序列，这就给系统带来困难。为了克服因输入样本序列增加所出现的困难，本文将原网络改为单层前馈全连接网络，修改后的网络收敛性好、运算速度快、且容易实现。

地球物理反问题中的随机反演理论

本文从最大后验概率密度观点出发，在数据噪音向量和待求模型向量为具有零均值的独立高斯随机过程的假设前提下，建立起了随机反演的非线性系统方程；给出了模型方差估计的函数表达式，并在文章最后，证明了反演解的稀疏性，即解释了随机反演的输出解的高分辨率特征。文章在最小二乘反演方法的基础上，发展并完善了随机反演方法的理论基础；揭示了随机反演方法与最小二乘反演方法之间的本质区别；阐述了随机反演方法的优越性，并指出了其广阔的应用前景。

浅层地震反射波法在隧道工程勘探中的应用

地震反射波法应用广泛,不仅可以用于勘察岩层界面、探明岩石和土的物理性质,而且可以用于寻找断层、破碎带等不良地质体等。本文结合某隧道勘查实例,介绍了反射波法的原理及数据处理和解释方法。结果表明地震技术在隧道工程勘查中具有良好的应用效果。

连续小波变换在面波压制中的应用

由于原始地震反射数据含有大量噪声,因此地震数据的降噪处理是十分重要的,而面波的压制是陆上地震资料降噪处理的主要问题之一。这里根据共炮点记录中面波与反射波主要能量在时间～尺度域的分布不同,以及面波的频率特性等特点,提出了一种基于时间～尺度域的面波衰减方法。将该方法用于实际炮集资料的处理,并与常用的F-K滤波方法进行对比,结果表明,该方法在衰减面波干扰的同时,能更好地保护反射波,并且对于信噪比较低的浅层反射信号能够取得较好的效果。

P-SV波和SH波的AVO分析

地震反射振幅随炮检距变化的规律不仅纵波存在,横波同样也具有与物性参数有关的AVO特征。本文就P-SV波和SH波的AVO分析作了一些基础工作,其步骤与P波相仿,即从Zoeppritz方程出发,经过一系列可允许的简化,最后导出一些有地质地震属性的计算公式。研究结果发现:①利用P-SV波可以得到与SH波完全一样的地震属性;②从这些属性的数学模型可以发现,只要将现有P波的AVO分析软件稍作一些修改,便可用于横波AVO分析。本文一系列的模型演算结果说明,横波AVO是一项有潜力的技术。

基于模拟退火法的弯曲射线追踪

提出了一种新的射线追踪方法——模拟退火法。新方法不仅较好地解决了传统射线追踪方法过分依赖初始模型的问题,而且对于复杂速度场模型也能保证在固定的发射与接收点之间构建令人满意的射线路径及其相应的走时,搜索到满足旅行时全局最小的射线路径。此外,新方法还可计算局部最小旅行时,并可方便地通过指定射线经过固定点来对射线路径进行限制。理论模型的试算结果证明了该方法的可行性和稳健性。