具有屈服后硬化刚度减震结构等效速度谱研究

具有屈服后硬化刚度减震结构的输入能计算中,等效速度谱一般通过改变结构阻尼比获得,这与实际不符,而不同的反应谱对输入能的计算精度影响较大。本文旨在构建综合考虑结构参数、场地类别和地震类型的等效速度谱,为相关减震结构能量设计提供参考。基于此,首先,建立了考虑屈服后硬化刚度影响的能量平衡方程及其运动方程,并构建了具有屈服后硬化刚度单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系等效速度谱计算程序;其次,选取了不同场地类别和地震类型的120条地震记录,利用上述程序分析了屈服后硬化刚度、阻尼比、延性系数、场地类别和地震类型等五种因素对等效速度的影响规律;最后,利用数据拟合工具提出了综合考虑多因素影响的等效速度谱计算公式并与程序计算结果对比。研究表明:等效速度随硬化刚度系数的增大呈减小趋势,但对等效速度谱的下降段影响较小,同时,等效速度随延性系数和阻尼比增大也有减小趋势,但阻尼比影响更为显著。

基于深度学习的地震叠加速度谱自动拾取算法研究

为解决人工拾取地震叠加速度谱时耗时长、效率低等问题,本文提出了一种基于深度学习的地震速度谱自动拾取算法模型VSAP(Velocity Spectrum Accurate Pickup).该算法运用卷积神经网络Faster R-CNN模型构建的多分类任务拾取目标能量团,然后将初步拾取后的能量团坐标输入循环神经网络LSTM(Long-Short Term Memory)模型来进行目标能量团拾取时坐标的取舍和微调,最后输出模型分析和调整过的速度谱自动拾取图像.并通过实际的地震数据集拾取结果验证了该算法模型在叠加速度谱复杂信息的干扰中自动、准确拾取速度谱中能量团的能力,同时验证了该模型的准确性以及鲁棒性.经过改进,该算法模型有效地提高了速度谱拾取的效率和拾取精度.

层速度谱

层速度是地震勘探中需要求取的一个重要参数。目前普遍采用的方生是由速度谱先求取叠加速度,然后再用Dix公式求取层速度;另外,还有新发展起来的计算层速度的层析技术。这两种方法都存在缺陷,不能满足实际工作的需要。为此,本文提出了层速度谱方法,它是将层析技术与速度谱思想有机地结合起来,形成了一个求取层速度的崭新方法。它吸取了两法的优点,克暇了它们自的缺点;充分利用了观测波场的旅行时信息和振幅信息,但不需要拾取旅行时,全部计算工作自动完成。同时利用特征分析方法,提高了层速度计算的抗干扰能力和分辨力。

相关速度谱和复数道相关速度谱

依据平均振幅能量准则求得的叠加速度谱,分辨率往往较低,Neidell和Taner(1971)利用非归一化和归一化互相关准则制作了相关速度谱,使分辨率有了改进。但是在复杂地区,由于地震道的振幅随炮检距的增大而明显衰减,造成各道的波形不一致,这样使用相关速度谱也受到限制。在这种情况下,可采用复数道相关速度谱,它适用于波形有变化的相关处理,具有较强的抗干扰能力。在相关计算中,采用了幅角加权技术,进一步增强了相位的一致性,从而使速度能量更加集中。此法并不要求较高的覆盖次数。文中用具体实例说明复数道相关速度谱的效果。

地震速度谱在精细深度图制作中的应用

常规制图方法是用一个区域平均速度或用井点平均速度进行时深转换,这在构造较平缓地区,可以满足勘探精度要求。对于构造变化剧烈,即地层纵、横向速度变化很大的地区,用常规制图方法作出的构造图就会存在较大的误差,难以满足精细油藏描述的要求。因此,提出了用层位约束拾取速度谱,在求取平均速度后用井点平均速度进行校正,再进行时深转换的方法。将该方法应用于山东胜利油区曲堤油田,大大提高了深度图的精度,减少了深度误差。

速度谱低端法在MRR反演雨滴谱中的应用研究

针对微雨雷达(MRR)反演雨滴谱时,大气垂直气流影响较大(下沉气流达到1 m/s以上时,反演滴径的误差超过40%)以及如何剔除垂直气流的问题,应用速度谱低端法估计垂直气流,将降水粒子数密度最大处的速度作为速度谱的低端,并以此计算垂直气流的速度。为了检验这个垂直气流速度对MRR反演的修正效果,将与MRR放置在一起的Parsivel雨滴谱仪的测量值作为参考进行对比。大雨强条件下修正后的相对误差减小20%左右,中、小雨强时修正后的相对误差减小10%以上,说明用速度谱低端法计算的垂直气流可用于修正MRR的反演。

蒙特卡洛法速度谱的自动拾取

蒙特卡洛速度谱的自动拾取采用一种非线性优化的快速方法 ,所得叠加速度的精度可以满足常规地震资料处理中叠加的要求 ,转换为层速度后可用于叠前深度偏移成象 ,在给定初始速度模型前提下建立优化目标函数。采用蒙特卡洛非线性优化算法 ,以最大相似度量准则在考虑实际地质条件前提下给出速度约束条件 ,对初始速度模型加以扰动 ,自动寻找速度谱中叠加能量的全局最优解 ,从而获得合理的速度模型。实际地震资料处理的应用结果表明 ,自动拾取速度谱比常规的人工速度谱解释工作的效率大幅度提高。在SUNUltra6 0机上 ,仅需 1h即可完成 2 0 0 0km的地震资料的速度谱拾取任务 ,而且所获得的速度模型不受人为因素影响 ,转换所得的层速度模型用于叠前深度偏移后 ,获得了满意的成象效果。

速度谱曲面的光顺处理及其作用

速度谱曲面的光顺程度直接影响了速度拾取的准确性.本文借鉴曲面设计造型中曲面光顺处理方法,对速度谱曲面进行光顺处理,滤除由于其它因素所造成的速度谱曲面不顺滑的成分,以提高速度谱曲面顺滑程度,提高速度谱分辨率.相比于常规速度谱,经光顺处理过的速度谱能量团的曲面将更光滑、规则,易于识别,有利于介质叠加速度的直接拾取.

自动剔除速度谱数据野值的方法

速度谱数据中通常存在野值 ,剔除其野值可提高速度谱数据的精度和可靠性 ,有利于实际利用。作者在文中引入数理统计方法中的 Grubbs法和 t检验法 ,并将此二法各自的优点结合起来判别野值 ,然后剔除。实际应用表明 ,效果是明显的。

用地震速度谱信息寻找地下油气藏的方法

高精度的三维地震资料包含着地下丰富的微地震信息。经过多级能量信息显示和准确模型速度等目标处理，大大提高了三维地震资料速度谱的质量。因此，从谱中可获得与地下油气藏密切相关的强能量信息、相对的低速度信息、平点信息和能量衰减信息等。根据这四种信息，再结合探区的沉积条件、生油环境、油气来源和储层情况等进行综合评价，可以选择最佳探井井位，提高钻探成功率。

近断层地震动双规准伪速度谱及其应用

具有向前方向性效应特征的地震动与普通远场地震动存在明显差异.作者曾尝试结合简单脉冲和近断层地震动参数衰减关系提出此类地震动的设计谱模型.为进一步检验所提出设计谱的适用性,分析了53条典型近断层方向性效应地震动的伪速度谱、规准伪速度谱和双规准伪速度谱,发现方向性效应地震动的双规准伪速度谱在土层和岩石场地上具有差别明显,且离散性小的特点.考虑场地条件的影响,基于双规准伪速度谱预测了近断层方向性效应地震动的设计谱,并与此前的研究结果进行了对比.结果表明,场地条件对于近断层方向性效应地震动影响显著;位于近断层岩石场地的建筑结构,尤其是中、短振动周期结构,可能比土层场地更易于遭受破坏.最后,提出了用于近断层结构抗震分析的简单脉冲模型的建议.

一种新型音乐速度谱图的生成算法

音乐速度谱图是基于内容的音乐信息检索研究领域的一种中间层次的重要的特征信息,广泛应用于音乐速度估计、节拍跟踪、节奏识别等.本文提出一种新型音乐速度谱图生成算法,该算法首先基于音乐速度创建母原子,构成冗余字典,然后运用匹配追踪算法计算音乐速度的系数,生成音乐速度谱图.该算法生成的音乐速度谱图相对现有的自相关函数法和傅里叶变换法具有更高的音乐速度分辨率、更强的稀疏性.最后分析了该算法的特性,并运用一个简单示例说明了算法的应用.

速度谱法孔隙流体压力预测技术在塔河油田的应用

分析了地层压力异常形成的原因,介绍了测井曲线预测地层压力的等效深度法和Fillippone速度谱预测地层压力的原理。给出了两种预测结果与MDT测试压力的对比数据。测井声波时差曲线预测地层压力在塔河油田托浦台工区的应用表明,该区地层压力系数范围在1.0~1.2,属于正常压力系统;速度谱预测地层压力与MDT测试压力的最大误差为5%,而等效深度法预测误差最大达15%左右,速度谱法比等效深度法预测地层压力具有更高的精度和可靠性。研究认为,利用地震处理速度谱法进行钻前压力预测,可以预测大套地层压力的变化趋势,可以用来指导钻井泥浆密度的设计,为提高钻井效率和安全钻井提供技术支持。

利用速度谱计算层速度的基本原理及其应用

本文介绍了利用速度谱计算层速度和求取砂岩含量的基本原理和方法。这种方法是通过解释地震剖面和速度谱,读取某层段顶底的迭加速度和地震波通过的时间。对迭加速度进行剖面平滑,经过倾角校正求取均方根速度。再求取平均层速度和相应层的中点深度,并对其进行平面平滑,制做出砂泥岩量板,求出砂岩含量。通过对层速度和砂岩含量进行解释,确定出地震相、层速度和砂岩含量与沉积相之间的关系。文中以辽东湾南部盆地为例,用该方法求取了东营组下段的层速度和砂岩含量,为把地震相转换成沉积相提供了定量依据。

能量等效速度谱衰减分析及在设定地震中的应用

利用我国大陆与北美大陆在地震构造、地震成因、地震活动特点等方面的相似性,依据美国西部基岩强震记录资料,建立了适用于我国大陆的能量等效速度谱衰减关系式,分析了震级、震中距对能量等效速度谱的影响规律。分析表明,水平和竖向分量能量等效速度谱随震级的增加和距离的减小而增加;谱的卓越周期随震级的增加而增加。同时,将能量等效速度谱应用于设定地震的确定,提出了按0.2s周期点能量等效速度谱确定工程场址设定地震的方法,并将该方法应用于新疆克孜尔坝址地震动参数的确定,得到了坝址100年超越概率为2%的设定地震M=6.75、R=9.70km及相应的设计反应谱。由于基于能量等效速度谱的设定地震方法同时考虑了地震动幅值、频谱和持时的影响,根据该方法确定的设计反应谱介于一致概率反应谱和规范反应谱之间,克服了一致概率反应谱在中长周期处明显偏大的缺点,从而验证了本文设定地震方法的合理性。

协方差速度谱

协方差速度谱是基于采样数据可以排列成协方差矩阵的特征结构而设计的。为获取数据协方差矩阵,须对CDP道集记录进行初步动校正,然后引入时差扫描,进行剩余时差校正。利用协方差矩阵的特征值.能实现信号和噪声的分解。因为利用主特征可提取信号方差估计,利用次特征值可提取噪声方差估计。所以协方差速度谱与常规的叠加速度谱和相关速度谱以及相似系数谱相比,具有较高的分辨率.这种高分辨率下仅体现在l_o时间方向上,而且在叠加速度方向上改善分辨率的效果更为显著。由于此法是为了提高速度谱的分辨率,故时窗下应大于所分析子波主能量的延续时间,而且时窗移动增量不应大干半时窗长度,同时应尽量避免使用大的速度增量。

层速度求取方法及速度谱横向密度对速度场精度的影响

用于常规地震数据成像的速度谱数据通常不能满足水平井的钻探需求。为此,借助前人的方法和经验,根据研究区的实际地震、地质情况,在保证参与速度建场数据精确且影响因素相同的前提下,应用不同密度(500m×500m,250m×250m,125m×125m)的速度谱数据进行空变速度建场,重点分析了层速度求取方法和速度谱横向密度对速度场精度的影响,为水平井的顺利入靶奠定了基础。通过对比、分析发现:1当速度谱数据不能控制速度的横向变化时,井间的深度预测结果会产生很大的不确定性,这与速度谱控制点的分布有关;2大间隔速度谱导致局部速度变化被忽略,随着速度谱的加密,速度在水平方向的细节特征更加突出、丰富,明显提升了横向控制能力,有利于提高井间速度场的精度;3通过后验井证明,应用模型迭代求取层速度建场的效果优于Dix公式,但相对于速度谱密度对速度场的影响而言,层速度转换方法的影响相对要小。

地震速度谱在资料解释中的应用

在构造简单、沉积平稳、钻孔多且分布均匀的地区,利用常规方法(钻孔反算求取平均速度)进行时深转换,可以满足勘探精度要求;但在构造复杂,纵、横向速度变化大,钻孔少的地区,用这种方法则存在较大的误差。为此,提出了用处理时拾取的速度谱求取平均速度,利用钻孔对求取的速度进行校正,再进行时深转换,并通过计算机程序实现由叠加速度到目的层处平均速度转换的新方法。该方法用于华北某煤田的勘探,大大提高了深度图精度,减少了深度误差。

地震总输入能量谱的拟速度谱估计

以阻尼比的变化对线性单自由度体系的总输入能不产生影响这一结论为基础,获得了线性单自由度体系地震动输入能拟速度谱估计的方法,研究表明,单自由度体系在某地震波作用下的总输入能等价速度谱可由阻尼比为0.5%的拟速度谱来近似获得。

叠前地震速度谱信息与油气关系研究及实例

油藏描述技术的发展和技术水平的提高，大大地提高了找油找气的效率。不管用什么手段，其目的是把地下油气藏位置、范围及丰度等，用适当的形式描绘出来，指导勘探与开发。实践表明，用叠前地震速度谱信息，如道集上强振幅、速度谱上极值点的强能量及其横向追踪，可以把含油气的砂体圈定出来；再根据气、油、水的密度差和相对低速差以及一定的时空位置关系等，又可确定出油、气、水的边界。文中给出了研究实例。