基于各向异性的薄煤层AVO正演方法

针对煤层厚度薄、煤层顶底界面波阻抗差较强的特点,从一般各向异性介质的弹性动力学方程出发,推导出了两层EDA介质水平界面情况下平面波的反射和透射系数公式,并进一步推导了3层介质(即EDA介质薄层位于两个各向同性介质之间)的平面波反射和透射系数。利用所推导的AVO公式,对煤系地层进行了纵波AVO正演模拟,对模拟结果进行分析发现:薄层的厚度、EDA介质的各向同性背景参数对薄层纵波反射系数有较大影响,裂隙开度对薄层反射系数几乎没有影响。

用正演方法模拟张量CSAMT法的场源效应

研究可控源音频大地电磁(CSAMT)法的场源效应对电阻率异常的影响,有助于提高识别CSAMT电阻率异常特征的能力,帮助我们去伪存真、准确地进行资料的地质推断。利用张量CSAMT二维正演方法,对三种地电模型的场源效应进行了研究,并给出了场源效应的电阻率异常等值线断面图。在实际CSAMT法工作中,由于场源位置不同造成观测结果中有可能存在场源效应的影响,在对CSAMT资料作地质解释时,应考虑场源效应的影响。

一种适于电阻率成像的正演新方法

利用格林函数导出了2．5维问题中研究区域网格化条件下空间任意一点电位所满足的边界积分方程，基于该方程可以灵活地建立电阻率层析成像方法．用边界单元法求解该方程可得到地表和地下的电位分布，从而可以进行视电阻率模拟．

一种适于强横向变速的高阶差分正演模拟方法

波动方程正演模拟法相对于射线法具有精度高、效率低的特点。为了提高其效率 ,提出了一种高阶差分正演模拟方法。该方法考虑了速度场局部的强横向变化 ,适于复杂介质的正演模拟 ;在相同精度下 ,高阶差分的空间横向间隔可取为低阶差分的 2～ 4倍 ,有较高的计算效率 ;高阶差分加上合适的边界条件能较好地解决网格频散和边界效应问题。通过对Marmousi模型的试算 ,验证了该方法对复杂速度模型的适应性、有效性和实用性。

利用正演计算方法分析地形和噪音对多波段遥感数据的影响

在没有干扰和噪音影响的理想条件下 ,多波段遥感数据中不同地物在散点图上的位置是一个点。但在实际情况中 ,地形和噪音大大地改变了目标分布形状。利用 DEM数字高程数据以及太阳高度角和方位角等参数计算出地表接收到的辐射能量 ,然后设置已知目标 ,利用散点图来分析不同反射率下目标所占的空间位置。再通过增加不同强度的噪音 ,分析目标在散点图上的变化规律 ,以便寻找目标分离的有效特征。

随钻伽马测井快速正演算法及地质导向应用

在定向井及水平井钻井过程中,常采用地质导向技术;地质导向的关键在于实时确定地层界面和产状、实现地层模型的实时更新和井眼轨迹的及时调整,从而最大限度地提高油层的钻遇率.利用基于地层模型的测井响应正演曲线与随钻测井曲线进行对比是确定地层界面的有效方法;本文基于伽马射线在地层中的衰减规律,导出了不同地层模型中随钻伽马测井响应快速正演算法,克服了目前难以将蒙特卡罗算法用于实时随钻伽马测井正演的困难.应用实例表明该方法可以有效地辅助实时判定实际地层界面,更好地实现地质导向.

波形反演在天然气水合物中的应用研究进展

含水合物地层的地球物理异常响应(包括似海底反射、纵波速度倒转、弹性参数异常等)是天然气水合物存在的直接证据之一,全波形反演作为一种高精度的速度建模及成像手段,也在含水合物地层的识别方面发挥了重要作用。国内外相关研究成果表明,针对含水合物地层的波形反演,涉及正演模拟方法、震源子波、初始模型、目标函数以及优化算法等多项关键技术。本文在大量文献调研的基础上,阐述了波形反演对刻画含水合物地层的技术优势,归纳总结了适用于含水合物地层的波形反演流程,为后续的研究工作提供了基础思路,同时提出多参数联合反演在未来具有广阔的应用前景。

层析方法在印度科拉拉-康坎（Kerala-Konkan）地区天然气水合物调查中的应用

地震层析是根据多道地震数据估算速度结构的有效方法。本次研究针对海上科拉拉-康坎（Kerala—Konkan）地区一条以前识别出似海底反射（BSR）的地震测线东段的多道地震数据，采用2D方法得到可能的速度场结构，并推测气体水合物，游离气的存在。层析模拟由反射相识别和不同源-接收器位置的走时拾取组成。利用这些拾取采用射线追踪技术进行正演和反演来得到2D速度场。本次模拟调查区的模型第一次显示出细微速度结构。2D模拟揭示了速度场沿地震线研究段的横向发生的变化。结果表明薄层沉积物盖层（约50—60m）的速度为1770至1850m／s。在海底之下具高P波速度（1980—2100m／s）的沉积物层被解释为水合物层，水合物层的厚度在110—140m之间变化。在水合物层底部有一低速层，速度为1660—1720m／s，被解释为游离气层，厚度在50—100m之间。本次调查表明在海上科拉拉-康坎（Kerala—Konkan）局部地区水合物之下存在游离气。

随钻方位伽马测井快速正演及定向井动态监测

钻定向井水平井已成为近些年钻井行业的热点.钻水平井过程中,地质导向起着关键作用,井眼轨迹的动态监测是其中的一个重要方面,包括沿钻进方向钻头距上下界面距离及距界面的垂直距离等,从而使井眼轨迹尽量保持在目的层中,最大限度的提高油气采收率.本文基于方位伽马测井的测量原理并结合几何特征,推导了一种随钻方位伽马测井的快速正演方法,该方法使正演计算中的复杂性大大降低,克服了利用蒙特卡罗方法正演模拟的困难.同时,本文利用方位伽马正演模拟曲线,对钻进过程中沿钻进方向上钻头到层界面距离及钻头距界面的垂直距离进行了反演计算.通过正演及反演结果对比,证明该方法在地质导向中应用的可行性.

辽河流域岩石风化速率及碳汇计算

岩石风化是全球碳循环的重要碳汇过程。以辽河流域为研究对象,采用水化学与元素地球化学方法,从河流水化学角度对整个辽河流域的岩石风化过程进行研究。在对流域干流和主要支流河水以及水库水的水化学特征进行统计分析后,通过正演方法计算发现,辽河流域河水化学组成主要由岩石风化主导,岩石风化以碳酸盐岩风化为主,但受到人类活动(畜牧业、农业、工业等)的影响很大。辽河流域碳酸盐岩风化速率为每年12.99t·km^(-2),硅酸盐岩风化速率为每年2.27t·km^(-2),岩石风化速率小于大陆河流平均水平。辽河流域碳酸盐岩风化CO_2消耗通量为每年14.66×10~9mol,硅酸盐岩风化CO_2消耗通量为每年6.40×10~9 mol,都小于世界大部分大陆河流。

日本列岛下太平洋俯冲板块的精细结构

尽管许多学者对日本列岛下的太平洋俯冲板块做了大量的研究,但板块内部的结构(比如板块厚度,板块内地震波速度随深度的变化以及洋壳的俯冲情况等)仍然不太清楚。利用日本地区密集台网收集到的中深和深发地震到时数据来探讨上述问题。采用三维射线追踪正演模拟法,首先利用333个远震计算得到了日本地区太平洋板块的厚度为85km;然后利用3283个地震(震源深度大于40km)的130227条P波到时进一步研究板块内部的精细结构。结果显示,沿深度方向6个地层段(间隔100km)内的速度扰动值分别为5.5%,4.0%,3.5%,2.5%,2.0%和6.0%,在40～500km范围内速度扰动随深度的增加而减小,这与温度随深度的变化情况相一致。当深度大于500km时,速度扰动突然增大到6.0%,分析认为该异常可能由发生在东亚大陆边缘下方的深发地震无法精确定位导致的。最后利用40～500km深度范围内的近震测试得到日本东北和北海道地区下方洋壳俯冲的深度均为110km,平均厚度分别为7.5km和5km,相对于一维模型的速度扰动分别为1%和-3%。这说明洋壳在俯冲到110km以深时,由于受温度和压力的影响,逐渐脱水、变质,直至与板块融合。通过分析震源与洋壳的位置关系,本研究认为北海道地区比东北地区下方的俯冲洋壳可能含有更多的流体(比如水),导致两地区洋壳内的速度相差如此之大。此外,因为日本南部与洋壳对应的区域多为海洋,观测台站较少,所以本研究无法测试得到该区域内的洋壳俯冲情况。

光电成像与器件

P351.61 99063813电磁波层析成像的最大熵方法=Maximum entropymethod of electromagnetic waves invers scatter-ing tomography[刊,中]/张大力,魏明果,刘润泽,张智(哈尔滨工业大学数学系.黑龙江,哈尔滨(150001))∥哈尔滨工业大学学报.—1998,30(5).—20—24,29以程函方程弯曲射线曲率作为正演方法,以最大熵剑桥算法作为反演手段进行了数值模拟。