二维波动方程和三维照明分析技术在潜山观测系统设计中的应用

介绍了辽河坳陷潜山勘探特点,建立了大洼潜山的三维地质模型,在此基础上联合运用二维波动方程和三维射线追踪照明分析技术论证了排列长度、接收线数等采集参数,对新采集的潜山资料进行了退化性处理,比较了新老资料的采集效果,新采集剖面潜山内幕波组特征明显、信息丰富,明显好于老资料。结果表明,照明分析技术对潜山观测系统优化设计具有指导作用。

某工区基于地震照明技术的观测系统分析及优化

地震照明分析是认识和研究地震数据采集时能量在地下地质结构中分布的有效手段,通过对先验的目标地质模型进行有效的地震照明分析,可清楚地识别地震波的能量分布特征,用以指导观测系统设计及提高成像质量。根据某工区崎岖海底原始数据,建立了一个三维地震地质模型,基于三维射线追踪原理对目标层进行照明分析,找出影响地震成像效果的原因;并分析观测方向、炮间距及道间距对照明效果的影响,从而可以得到面向目标的最佳观测系统。

海洋地震垂直缆观测系统的射线照明分析

垂直缆地震法是海洋地震勘探学里新发展起来的一种具有潜在应用前景的观测技术。本文基于射线追踪理论,采用基于不规则单元的双线性走时插值和快速波前扩展的高精度和高效率方法,并以目标层反射点分布密度作为衡量观测系统的主要参数,通过一系列三维海底地层模型和炮点、垂直接收缆及其水听器布设的数值模拟实验,对海洋地震垂直缆观测系统进行照明分析,取得了垂直缆观测系统参数对目标层反射点分布的影响规律,为最佳垂直缆观测系统设计和提高地震成像质量提供参考依据。

四面体单元剖分下三维各向异性TI介质中多次波射线追踪

采用不规则四面体单元做模型剖分,实现了三维复杂层状各向异性TI介质中多次(透射、反射及转换)波的追踪计算,弥补了现行算法主要采用规则网格计算多次波的不足。根据介质的5个弹性参数及其对称轴倾角和走向,计算主节点上qP、qSV和qSH波群速度,由此线性插值得到次级节点的群速度值;然后采用不规则最短路径算法,并结合分区多步计算技术实现多次波追踪计算。均匀各向异性介质中计算出的数值解与解析解吻合,验证了算法的有效性。复杂层状模型数值模拟结果表明:采用不规则四面体单元可有效拟合起伏地表及地下不规则速度间断面,同时该算法适用于任意倾角的TI介质,且不受各向异性强度限制。

三维斑点追踪技术在评价左室功能中的价值

三维斑点追踪技术是一种新的超声定量分析技术，能够通过应变值等指标对整体及局部左室功能的评估进行定量、定位地评价，以其无角度依赖性、早期诊断等独特的优势，为多种疾病心功能的评价尤其是左室功能的评价提供可靠的临床价值。

三维X射线衍射技术在金属材料研究中的应用

三维X射线衍射技术(3DXRD)是一种新兴的、先进的材料表征技术。该技术应用高能同步辐射X射线,可以表征块体材料的三维晶体结构和应力状态。同时测量是无损的,因此可以应用这一技术跟踪材料内部的微观组织随时间的演化(也就是四维的结构表征)。高强度同步辐射X射线还保证了能够对材料内部微米级结构的衍射信息进行快速、准确地测量。这一技术最早由前丹麦国家实验室材料研究部以及欧洲同步辐射研究中心(ESRF)共同研究开发。几年之后,美国橡树岭国家实验室和美国先进光子源(APS)研究开发了另外一类3DXRD技术。目前已经可以在几个大型的同步辐射中心应用3DXRD技术,例如ESRF、APS和日本的Spring-8。综述了3DXRD技术的由来、基本原理、技术指标,以及该技术在金属材料研究中的几个应用实例。最后简要介绍该技术的最新研究进展,并对其未来在材料科学研究中的应用前景进行了展望。

准噶尔盆地宽方位角三维地震应用效果分析

宽方位角采集比窄方位角具有更好的地震照明度.宽方位角三维地震以其多方位视角高分辨率成像数据之优势、识别储层的各向异性能力强,能提高薄层砂体和小断裂的识别精度.针对准噶尔盆地某区块储层非均质性强、单层砂体薄(单层10-15 m,有效储层<10 m)、砂岩层平面变化大的特点,新疆油田分公司实施宽方位角三维地震高分辨勘探.通过运用地震属性、反演等地震技术,结合沉积环境分析和沉积演化研究,开展岩性圈闭识别和储层预测工作, 识别出有效的砂岩层(储集体),达到预测目的,取得了很好的勘探效果.

崎岖海底下伏地层的地震波照明分析

通过地震波照明分析可以准确地认识和研究地震波能量在地下的分布,所以基于目标模型的射线追踪地震波照明分析,可快速准确地识别工区内地震波的能量分布特征,同时可以指导实际观测系统设计及提高工区地震成像质量。由于崎岖海底会导致地震波在传播时的射线偏折,增加了地震采集和处理的难度,所以建立了一个针对中国南海某工区的三维地震地质模型,并基于三维射线追踪原理对目标层进行照明分析,找出影响该工区地震成像效果的原因,从而指导观测系统的设计和优化。通过面向目标的照明分析可以找到最佳的加密激发点位置,从而得到更好的采集质量。

高精度三维地震(Ⅲ):资料解释与配套技术

随着油气勘探目标越来越复杂和油气田开发程度的加深,迫切需要提高三维地震勘探的精度,加快实施高精度三维地震。高精度三维地震可理解为在高分辨率三维地震勘探的基础上,实现高精度三维偏移成像。它与精细三维地震有一定的区别。精细三维地震强调的是工作做精做细,这样可以确保三维地震效果的稳定;细中见大,可以产生巨大的勘探效益。但要提高精度,除工作的精细以外,还必须有高新技术的含量,技术上还有许多问题需要研究和开发,这为地球物理技术发展提供了一个广阔的空间。提高三维地震勘探的精度与许多因素有关,涉及到勘探以外的多个学科,并与当代高新技术水平直接相关。从地震勘探技术本身的一些环节出发,简要地提出了一些问题并进行了简单的分析和讨论,内容包括地震数据采集、地震数据处理、地震数据解释、提高地震勘探分辨率、与地震技术紧密相关的配套技术以及勘探技术一体化的思路等6个方面。围绕提高三维地震勘探的精度问题,阐述了每一个方面所发挥的作用以及它们所处的地位,最后阐述了作者的一些认识。在整个讨论过程中,强调的是处理问题的思路和方法,以及技术的实际应用技巧和实际应用效果,而不是每一个方法的具体细节和公式推导,因而是是一份实用性较强的培训教材。

中子衍射应力分析技术研究进展

中子衍射应力分析技术是目前无损检测多晶材料内部三维应力的独特技术手段。中了和X射线衍射方法测量残余应力的原理基本相同，均是根据衍射峰的位移计算应变，然后再转化为应力。

面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法及应用

采集观测系统优化设计是提高地震资料质量和降低采集成本的一个重要手段。提高复杂地质目标陡坡带阴影区的反射能量是目前观测系统优化设计的一个难点。为此,提出了一种面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法。首先,在三维模型上利用菲涅耳带半径,对高斯束照明能量重新优化,提高正演模拟的精度,提取各目的层面元接收能量和逆向照明能量。其次,根据不同地质目标和地表障碍物情况采用三种方法对观测系统进行优化:(1)基于目的层面元接收能量均匀性的炮点自动加密;(2)基于目的层逆向照明能量的炮点加密范围优化;(3)基于地表障碍物范围和目的层能量均匀性双重约束的炮点优化。将该方法用于胜利探区BS和G94北两个区块,有效提升了地震资料成像精度。

高精度三维地震(I):数据采集

随着油气勘探目标越来越复杂和油气田开发程度的加深,迫切需要提高三维地震勘探的精度,加快实施高精度三维地震。高精度三维地震可理解为在高分辨率三维地震勘探的基础上,实现高精度三维偏移成像。它与精细三维地震有一定的区别。精细三维地震强调的是工作做精做细,这样可以确保三维地震效果的稳定;细中见大,可以产生巨大的勘探效益。但要提高精度,除工作的精细以外,还必须有高新技术的含量,技术上还有许多问题需要研究和开发,这为地球物理技术发展提供了一个广阔的空间。提高三维地震勘探的精度与许多因素有关,涉及到勘探以外的多个学科,并与当代高新技术水平直接相关。从地震勘探技术本身的一些环节出发,简要地提出了一些问题并进行了简单的分析和讨论,内容包括地震数据采集、地震数据处理、地震数据解释、提高地震勘探分辨率、与地震技术紧密相关的配套技术以及勘探技术一体化的思路等6个方面。围绕提高三维地震勘探的精度问题,阐述了每一个方面所发挥的作用以及它们所处的地位,最后阐述了作者的一些认识。在整个讨论过程中,强调的是处理问题的思路和方法,以及技术的实际应用技巧和实际应用效果,而不是每一个方法的具体细节和公式推导,因而是一份实用性较强的培训教材。

高精度三维地震(Ⅱ):数据处理

随着油气勘探目标越来越复杂和油气田开发程度的加深,迫切需要提高三维地震勘探的精度,加快实施高精度三维地震。高精度三维地震可理解为在高分辨率三维地震勘探的基础上,实现高精度三维偏移成像。它与精细三维地震有一定的区别。精细三维地震强调的是工作做精做细,这样可以确保三维地震效果的稳定;细中见大,可以产生巨大的勘探效益。但要提高精度,除工作的精细以外,还必须有高新技术的含量,技术上还有许多问题需要研究和开发,这为地球物理技术发展提供了一个广阔的空间。提高三维地震勘探的精度与许多因素有关,涉及到勘探以外的多个学科,并与当代高新技术水平直接相关。从地震勘探技术本身的一些环节出发,简要地提出了一些问题并进行了简单的分析和讨论,内容包括地震数据采集、地震数据处理、地震数据解释、提高地震勘探分辨率、与地震技术紧密相关的配套技术以及勘探技术一体化的思路等6个方面。围绕提高三维地震勘探的精度问题,阐述了每一个方面所发挥的作用以及它们所处的地位,最后阐述了作者的一些认识。在整个讨论过程中,强调的是处理问题的思路和方法,以及技术的实际应用技巧和实际应用效果,而不是每一个方法的具体细节和公式推导,因而是是一份实用性较强的培训教材。

用菲涅尔衍射的观点分析全息-moiré方法的基本原理

全息干涉和moiré技术在应力分析中起着重要作用。但这两种方法都有一定的局限性，全息干涉方法不能用来分离三维位移，耐moiré技术在实际应用中达不到足够的灵敏度。1978年以来，一种祢为全息-moiré的新技术发展起来了。对称双光束照明技术，结合全息法绕在其平面内的任一轴旋转，得到一张moiré条纹图，这图代表了在单一平面内的位移。

机载天线罩的设计研究

研究了机载天线罩设计过程中的基本问题和综合设计方法,运用三维射线追踪法进行了计算机辅助设计,给出了布设防雷击部件的经验公式,介绍了工艺设计方法。电测结果较好地满足了设计要求。

海上全方位圆形观测系统设计与评价

近年兴起的海上拖缆全方位地震采集技术可高效地采集到全方位角地震记录,提高了复杂地质构造的成像质量。本文从圆形采集路径的公式推导出发,进行海上全方位圆形采集路径观测系统的设计;并从覆盖次数、炮检距、方位角、采集脚印等方面对全方位圆形采集和窄方位直线形采集路径做均匀性分析;然后以M深水区三维典型地质模型为实例,利用射线追踪照明技术对比了圆形采集路径观测系统与宽方位观测系统在目的层的模拟偏移振幅。均匀性分析和射线追踪照明对比的结果均表明:全方位圆形采集路径观测系统比常规平行采集观测系统更具优势。

观测系统类型及参数对采空区探测的影响

常规煤田三维地震勘探观测系统设计时着重于节约采集成本,提高施工效率,往往使用窄方位半束线横向滚动的观测方式,但是对于需精细勘探、采空区发育不规则的矿区,窄方位观测系统对勘探效果的影响还有待分析。笔者采用三维射线追踪算法对采空区进行了正演数值模拟分析,并对不同观测系统在采集脚印、方位角分布、目标采空区的照明度等观测效果进行了深入对比。六种观测系统、九种属性分析结果表明,宽方位45°斜交式观测系统在五个方面都具有较强优势,对采空区地质目标的异常响应最好。

DF气田开发方案调整的地球物理对策

DF气田原开发方案是在二维地震资料研究成果的基础上制定的。针对原开发方案中存在的问题,依据三维地震资料,在对该气田开发方案进行调整中采取了相应的地球物理对策应用方差体技术对断层分布进行了全三维解释;应用波阻抗反演技术对含气砂体分布进行了精细描述;利用三维相对波阻抗体,对储层物性的横向非均质性进行了分析,并确定了气水边界;应用叠前层速度相干反演技术及射线追踪方法进行了气层顶底层位的时深转换;应用三维AVO反演技术对含气范围及其内部含气性变化做了进一步预测。依据三维地震资料研究成果并按照气田开发方案的调整原则,已顺利实现了DF气田开发井井位调整和井轨迹优化。已调整开发井的钻探结果证实了采取上述地球物理对策所获得的认识。

An analytical simulation technique for cone-beam CT and pinhole SPECT

This study was aimed at developing an efficient simulation technique with an ordinary PC.The work involved derivation of mathematical operators,analytic phantom generations,and effective analytical projectors developing for cone-beam CT and pinhole SPECT imaging.The computer simulations based on the analytical projectors were developed by ray-tracing method for cone-beam CT and voxel-driven method for pinhole SPECT of degrading blurring.The 3D Shepp-Logan,Jaszczak and Defrise phantoms were used for simulation evaluations and image reconstructions.The reconstructed phantom images were of good accuracy with the phantoms.The results showed that the analytical simulation technique is an efficient tool for studying cone-beam CT and pinhole SPECT imaging.

基于菲涅尔高斯束正演的观测系统优化方法及应用

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路径上由第一菲涅尔带约束,具有较小的有效半宽度,使得中心射线附近波场的走时和振幅计算更加准确.在中心射线终点处,提取目的层面元接收能量,建立能量均方差和平均能量分析函数,定量化分析评价不同观测系统下各目的层能量分布情况,预测后期偏移成像效果.基于目的层接收能量优化炮点加密方案,进而实现面向复杂地质目标的观测系统优化设计.该方法在胜利探区G94北区块应用,有效弥补了陡坡带上照明阴影区能量,改善了采集资料偏移成像效果.