利用Hilbert变换计算重力归一化总梯度

针对提高重力勘探正反演解释的分辨率问题,提出利用Hilbert变换计算和研究重力归一化总梯度.文中从理论上详细地证明了方法的可行性,给出了适合计算机实现的计算方法.为探讨该方法对油气藏的分辨能力,在模型计算中,分别利用Fourier级数法、Fourier变换法和本文提出的Hilbert变换法计算模型的GH 场值,发现当三度体储油球冠模型(模拟似三度贮油气藏背斜模型)油气藏部分(低密度体)厚度减小到低于球冠厚度的十分之一时,Fourier级数及变换法不能分辨出低密度体所产生的异常,而Hilbert变换法仍然可以清晰地识别,这说明用Hilbert变换法计算的GH 场对异常识别的分辨率优于其他两种方法.

利用重力归一化总梯度及相位法研究断裂构造

用波数域的位场转换和快速傅立叶变换理论研究重力归一化总梯度和归一化相位;在波数域向下延拓和导数计算的滤波算子中,分别引入圆滑滤波因子,抑制了向下延拓计算中对噪声干扰的放大作用,增加了计算的稳定性;利用改进的方法,计算并阐述了4种断裂构造GH场等值线和相位曲线的变化特征;别列兹金重力归一化总梯度法中极大值理论在研究断裂构造中具有局限性,对于无限延伸断裂构造,应根据GH场等值线的走向、形状的特点,结合归一化相位曲线的转折点确定断裂空间位置。

重力归一化总梯度的稳定解法

重力归一化总梯度法是20世纪80年代兴起的一种求解重力反演的方法,其关键运算是向下延拓及求导。原有的向下延拓方法大多数是在波数域实现的,由于稳定性差,影响了归一化总梯度法的效果,从而难以推广应用。本文以原先的希尔伯特变换法求解重力归一化总梯度值为基础,采用了一种新的、稳定的向下延拓算法——迭代法,替代了原有波数域的向下延拓算子,提高了计算的精度和稳定性。模型实验和实测资料应用显示效果明显改善。

波数域重力归一化总梯度法中的圆滑滤波因子

讨论了波数域重力归一化总梯度法,提出在位场转换的向下延拓和求导过程中分别引入圆滑滤波因子,该方法增强了计算的可靠性和稳定性,扩大了可延拓深度;通过模型实验和数据分析,确定了向下延拓和导数因子中圆滑滤波因子指数参数的取值规律,指出了欲求地质体越浅(深),采用的谐波数越大(小)的地质体质心埋深与谐波数N之间的变化规律;发现了均匀密度三度背斜模型和非均匀密度储油背斜模型与二度模型相似的GH场等值线特征,为地质体质心埋深计算及储油构造研究提供了思路。

基于幂次平均的离散归一化总梯度法

归一化总梯度法是重磁资料处理与解释的常用方法之一,但其不能有效地识别叠加场源信息,不能判别地质体的几何形状。为了提高归一化总梯度法的实用性,首先采用迭代滤波进行稳定的向下延拓计算,再利用幂次平均函数进行归一化处理,最后根据地面位场异常总梯度的特征对测线进行离散化,由此提出了基于幂次平均的离散归一化总梯度法。模型试验表明,方法不仅可以有效地识别叠加场源的位置信息,而且还可以根据最佳幂次数来判断地质体的几何形状。实例应用表明,相对于常规归一化总梯度法,基于幂次平均的离散归一化总梯度法具有更高的反演精度和更强的地质解释能力。

基于DCT的重力归一化总梯度及相位在识别断裂构造中的研究与应用

区别于传统的别列兹金(V.M.Berezkin)法(即傅立叶级数法)和傅立叶变换法,提出在位场转换时采用离散余弦变换(DCT)计算重力归一化总梯度和归一化相位,并把二者结合起来研究断裂构造。分别研究了比较典型的无限延伸铅垂台阶、有限延伸铅垂台阶和正断层模型的GH场和相位特征,模型实验证实了方法的可行性和有效性。得出了寻找地质体断裂的空间位置和水平尺度的规律:在断裂处GH场有极大值圈闭,相位发生突变;多个断面相位有多个突变,两个突变点之间的水平距离反映地质体的水平尺度;不同深度相位突变点之间的连线大致反映了断裂的倾向。将研究方法应用于兴凯—虎林线剖面异常数据处理中,根据该线GH场和相位特征,划分出13条断裂。

利用DCT法计算重力归一化总梯度

利用重力归一化总梯度方法可以寻找场源位置,通过"两高夹一低"的典型场特征可以检测油气构造,传统的方法主要采用的是别列兹金法(即傅立叶级数法)和傅立叶变换法。利用DCT法计算重力归一化总梯度是最新研究方法。从理论上给出了基于DCT的重力异常转换公式,进而研究了无限长水平圆柱体、三度体非含油气球冠以及储油球冠模型GH场特征。模型实验证实:随着地质体埋深的增大,谐波数会逐渐减小,GH场奇点极大值向下移动,且呈现线性衰减的特征;储油球冠GH场等值线表现出明显的"两高夹一低"的储油气藏典型标志;用DCT法计算的GH场具有优良的稳定性,而且能够增加向下延拓的计算深度。

几何平均重力归一化总梯度在山东招远金矿采空区的应用

传统方法对重力异常的总梯度作归一化计算时,通常是对总梯度的模作算术平均。笔者对归一化函数的分母分别作了几何平均、调和平均、修匀平均和中值平均,计算归一化函数。通过模型试验对比这四种不同的统计平均,其中几何平均重力归一化总梯度在进行反演计算时,抗噪能力更强,反演结果更加集中、准确。将该方法应用于山东招远金矿采空区,改进后的方法可以更加准确地确定采空区的水平位置和中心埋深。

归一化总梯度解释法在充电法中的应用研究

从理论上对归一化总梯度法在充电法中的应用进行了基础研究 ,并用归一化总梯度法对直接充电的模型实验结果、近矿围岩 (间接 )充电的理论计算结果和野外实际观测结果进行了解释。结果表明 ,根据归一化总梯度垂直断面图和不同深度的平面图可较好地确定异常体的中心深度并大致确定其它一些几何参数 ,为进一步电性参数反演提供较好的初始剖面。

2015阿拉善左旗Ms5.8地震区布格重力异常及归一化总梯度的构造意义

分析阿拉善左旗Ms5.8地震区区域布格重力异常与断裂带的展布关系,并重点利用苏海图-平罗-鄂托克旗实测剖面,计算得到较为精细的剖面布格重力异常和布格重力异常归一化总梯度(简称GH)图像。剖面结果分析表明:1)区域主要活动断裂均对应GH等值线的条带或切分局部区,这些部位一般显示强变形特征,如巴彦乌拉山山前断裂(F1)或阿拉善块体东南边界与约10km宽、延伸约30km深的西倾高GH变化带一致;2)阿拉善左旗Ms5.8地震的发震构造不是磴口-本井断裂(F3),但受F3控制;3)银川-平罗断裂(F6)为平罗8.0地震的发震构造,震源深度约15km。

利用归一化总梯度方法实现中梯激电剖面数据的解释

将归一化总梯度数据处理技术运用于中间梯度剖面视极化率观测数据的延拓处理,研制了一套实用的中梯激电数据解释软件系统。实验数据与野外数据的处理结果表明,在选择合理的计算参数基础上,归一化总梯度能给出激电异常较为可靠的解释。

宜川—泰安重力剖面布格重力异常及归一化总梯度的构造意义

利用宜川—泰安剖面高精度重力观测及GPS测量结果,计算得到该剖面较为精细的垂向一阶导数梯度和布格重力异常归一化总梯度图像.结合前人相关研究结果,本文认为垂向一阶导数梯度主要反映浅部异常场源的位置和低密度地质体的特性.利用该梯度图像,对宜川—泰安剖面经过的7条主要断裂及其空间分布特征进行分析解释,并推测各断裂的可能埋深和性质.

基于Hartley变换的归一化总梯度法

归一化总梯度法对下半空间的重力总梯度模进行归一化计算,从而利用极值来获得地质体的分布,但现有计算方法存在计算精度较低的问题,并且计算结果不太稳定。本文采用Hartley变换,并引入新的余弦滤波因子,实现重力归一化总梯度,来压制高频干扰;此外,针对计算过程中下延深度越大干扰越严重的弊端,将余弦滤波因子的幂次设计为随深度变化的函数,从而获得更加稳定的计算结果。模型试验和在玲珑金矿区采空区的实际数据结果表明,所提出的重力归一化总梯度法具有计算速度快、精度高、稳定性强等优点。

重力归一化总梯度法勘探浅层油气藏浅析

随着仪器采集精度的提高,分析、反演解释技术的长足进步以及油气藏重力勘探的需要,出现了重力归一化总梯度法。结合测井资料,通过重力模型正反演计算,得出高精度重力勘探浅层油气藏是可行的结论。重力归一化总梯度法自提出以来获得了不断的完善发展,并在某气田的实践中被证明是勘探浅层油气藏的有效方法。

论“重力归一化总梯度法”中的问题

重力归一化总梯度ＧＨ（ｚ）的没有明确的物理意义，归一化总梯度方法本身无完整的数学理论作为基础，二维和三维情况都只能探索其实验性的规律。弄清楚ＧＨ（ｚ）有无物理、数学的理论依据很有益处。

含油气球冠模型三维重力归一化总梯度场特征

重力归一化总梯度的三维计算中,将圆滑滤波因子分别引入向下延拓和导数换算响应因子中,推导了其计算公式及数值实现过程,同时给出了具体的计算步骤;对含油气球冠模型的三维归一化总梯度场特征进行了分析与研究。研究结果表明,对于含油气球冠模型来说,不同于均匀球冠模型在各个深度的切平面等值线图中表现出单峰异常的特征,其三维归一化总梯度场的特征表现为:无论在过中心剖面的等值线图还是在某个深度的切片图中,只有当截止频率取值适当时才可以表现出"两高夹一低"的典型储油气藏标志特征,若取值不当,其表现出来的特征与均匀球冠模型相似。此外,归一化总梯度场等值线图中出现"两高夹一低"的位置,往往是含油气球冠所在位置和深度。

关于归一化总梯度异常多解性问题的研究

归一化总梯度法是直接找油气的非地震物探方法中最常用的处理方法之一。由于方法简便 ,并能半定量地确定地质体的位置 ,从而被广泛用于研究含油气构造或检测油气。但是 ,任何反演方法都不可避免地存在多解性问题 ,因此 ,研究地质体的变化对归一化总梯度异常的影响 ,了解它们的变化规律 ,就显得十分必要了。在前人工作的基础上 ,用模型分析研究了地质体的变化对归一化总梯度异常特征的影响 。

利用正则化方法计算重力归一化总梯度

针对重力归一化总梯度计算过程中向下延拓的不稳定性,将正则化因子引入到向下延拓中,提出了利用正则化方法计算重力归一化总梯度的方法。在模型试验中,对非均匀球冠模型中不同厚度油气藏进行试验分析,结果表明:选取合适的谐波数和正则化因子,可以较好识别出"两高夹一低"的储油特征,且识别能力强于常规的Fourier变换法,这说明本文方法能够提高重力归一化总梯度计算结果的稳定性和分辨率。在实例应用中,利用此方法不但清晰地显示了已有油气藏的位置,还推测了5个油气构造区。

三度体重力归一化总梯度的计算方法

本文在前人研究的基础上对三度体归一化总梯度做了新的探索，提出应用快速傅氏变换实现重力三度体归一化总梯度的计算方法，通过对单一形体模型和叠加形体模型的计算，取得了较好的效果。

基于向下延拓Milne法的重力归一化总梯度法

重力归一化总梯度法需进行向下延拓和垂向导数的计算,这两个过程都会放大高波数成分,影响计算结果的稳定性。为此,将向下延拓Milne法及积分垂向二阶导数法引入重力归一化总梯度的计算。将该方法应用于估算无限长水平圆柱体模型的中心位置,计算结果准确。然后针对实测重力数据,利用本方法得到的矿洞中心埋深较基于泰勒级数展开的重力归一化总梯度法更准确,因此本文方法具有一定的实用性。