局部倾角滤波和预测反演联合分离绕射波

地震绕射波源于介质非连续性,从地震记录中将绕射波分离出来并进行成像,其结果对研究诸如碳酸盐岩缝洞储层这类复杂非均质储层具有重要意义.对炮集记录进行平面波分解,在地层倾角不大的假设下,反射波和绕射波同相轴在平面波分解剖面上存在较大的倾角差异.基于此,我们提出分步进行绕射波分离的方法:(1)利用局部倾角滤波方法将绕射波的较大倾角信息成分分离出来,此时,余下的部分包含有反射波和残留的低倾角绕射波信息;(2)利用频率-空间域预测反演方法从上述含有反射波和残留的低倾角绕射波信息中分离出残留绕射波成分;(3)将两次分离的绕射波信息相加得到最终的绕射波估计.用该方法能够得到相对完整的绕射波信息,有效地克服了靠单一的倾角差异进行绕射波分离时明显损失低倾角信息,从而影响绕射波成像结果横向分辨率这一问题.理论与实际资料试算验证了该方法的有效性.

基于无人机高光谱技术的水质预测反演系统设计与实现

利用高光谱分析技术,设计一套基于无人机高光谱技术的水质预测反演系统,以快速预测反演水质指标在水体中的动态空间分布情况.其主要功能包括光谱反射率值的提取、预测模型训练、水体区域分割提取、水质指标预测反演及反演结果的可视化显示等.实际应用结果表明,该系统界面简洁、操作方便,可作为高光谱技术在水质预测中的辅助工具,以满足研究人员对水质指标的快速预测反演需求.

鄂尔多斯盆地红河油田延长组致密砂岩储层反演预测

鄂尔多斯盆地红河油田延长组属于岩性油藏,主力储层具有低孔低渗、非均质性强的特点,整体勘探开发难度较大,有利砂体展布是制约红河油田勘探开发的关键。由于砂岩储层与周围泥岩盖层波阻抗差别小,常规波阻抗反演很难预测储层分布。以红河油田主力油层长81为例,利用自然伽马曲线和中子孔隙度曲线重构了一条可以有效区分砂岩和泥岩的岩性指示曲线,通过多井约束稀疏脉冲反演和地质统计学反演对长81砂体进行了预测,获得了良好的效果,为水平井的部署提供了有力依据。

多层软土地基沉降的分层迭代反演综合预测法

基于 MERCHANT粘弹性模型 ,建立软土地基沉降二维粘弹性 BIOT固结有限元计算公式 ;根据最小二乘法建立目标函数 ,采用 SIMPLEX直接优化算法反演确定参数 ;针对多层软土地基 ,为反演能获得在物理意义上合理且数学上唯一的参数 ,提出了分层迭代反演综合预测法。

波阻抗反演在储层预测研究中的应用

随着勘探开发的不断深入,对油气田的老区勘探开发及二次评价,在储层预测研究上,如何更有效地识别碎屑岩储层及变质岩储层,最大限度地降低波阻抗反演过程中某些不确定性因素造成的影响,以确保储层预测的精度,提高钻探的成功率.波阻抗反演在以上两种储层反演预测的过程中,能够充分利用钻井、测井、试油、试采等动态、静态资料,更好的对地下地质体进行高精度反演预测,找出油气藏储层在纵向、横向上的分布规律,为井位部署及储量上报提供可靠的依据.

BP神经网络在高程异常反演预测中的应用分析

利用C#语言编制了BP神经网络反演预测程序,基于具有代表性地区的高程异常数据,对BP神经网络在高程异常反演预测中的应用进行了分析。结果表明,本程序交互界面良好,具有很好的通用性;同时,在高程异常反演预测中取得良好的效果,说明神经网络在差异较大的数据反演预测方面仍具有较强的优势。

声速剖面反演预测方法

利用2006—2017年我国南海部分区域(112°～114°E,10°～12°N)的Argo观测数据,对该海区声速剖面进行了仿真分析和研究。在此基础上,利用遗传算法(GA)优化的径向基函数(RBF)神经网络建立反演预测模型(GA-RBF),结合海区表面实测温度和历史数据,研究了该区域2016—2017年的声速剖面实时预测情况,并获得该海区6月和12月的声速剖面平均均方根误差值为0.845 m/s和0.815 m/s;而采用平均声速剖面方法获得该海区6月和12月的声速均方根误差分别是2.393 m/s和2.176 m/s。仿真结果表明:基于GA-RBF网络模型并利用海区表面实测温度的反演预测结果更趋近实测声速剖面,该模型可用于海区垂直声速剖面的实时预测。

基于掘进参量反演的TBM围岩等级预测识别方法研究

为探究TBM掘进参量和围岩等级关系,达到岩机信息互馈感知动态调整,辅助TBM主司机优化调整掘进参数的目的。采用数据清洗、分布统计和智能预测等手段,建立了一种基于自组织神经网络聚类和最小二乘支持向量机相结合的围岩等级预测识别方法(SOM-SVM)。主要结论如下:1)单个完整TBM掘进循环可分为空推段、上升段与稳定段,各掘进参量近似服从正态分布关系。2)推力切深指数(FPI)和刀盘转矩旋转切深指数(TPI)可反映隧道岩石掘进难易程度,FPT、TPI和围岩等级近似呈线性关系,可用该参量作为岩机敏感因子反演预测识别围岩等级。3)干扰异常数据样本点的预处理对SOM-SVM围岩预测模型收敛中心和波动半径有一定影响,数据预处理是保证围岩等级预测识别准确的关键。4)经标准试验数据样本和工程数据验证,不同的支持向量机核函数对围岩等级预测识别影响很大,线性核、多项式核、高斯径向基核函数围岩综合识别率分别为70.8%、81.2%、87.6%,围岩等级预测识别模型预测精度高、鲁棒性好。

预测与反演交会制导的燃料消耗遗传算法寻优

为了在航天器的多脉冲交会制导过程中寻找推力器的最佳工作时间以实现燃料消耗最优,基于模型预测与反演制导控制,提出了燃料消耗的遗传寻优方法。该方法根据轨控速度总量设计遗传个体的适应度函数;以推力器在一个控制周期中是否工作设置基因位的0-1状态,构造二进制编码形式的遗传个体;以等距稀疏控制的启发式方法生成初始种群;采用罚函数实现工程约束;通过选择淘汰、交叉变异等遗传操作的迭代,实现制导时长、控制周期确定情况下,多脉冲空间交会制导的燃料消耗寻优。仿真结果表明,遗传算法寻优得到的推力器工作模式具有较为显著的特征,可以有效减少制导中推力器工作时间,降低制导所需轨控速度总量,从而降低燃料消耗,同时仍然保证制导精度。

永磁同步电机的模型预测与反演控制

为提高永磁同步电机的控制精度、负载工作能力和响应速度,在d-q坐标系下分析了电机的电气特性与机械特性,建立了连续时间系统的状态空间模型。在离散控制系统中,利用状态转移模型预测电机状态,并根据估计的状态偏差运用广义逆矩阵理论反演控制指令。从系统状态可控性的角度,提出了一种基于模型预测与反演,转角转速联合控制的方法。并依据系统对扰动的响应机理,反演控制补偿量。在考虑摩擦力、负载及外部扰动的情况下,与PID控制方法进行了仿真对比,并对比了参数偏差的情况。结果表明所设计的控制器具有较好的响应速度、控制精度和对干扰与电机参数的鲁棒性。

卫星姿态大角度机动的轨迹规划和模型预测与反演控制

空间科学观测、态势感知、对地遥感、操控服务等应用对卫星提出了高精度、高稳定度、平稳柔顺大角度姿态机动的需求。采用欧拉角形式,对时变、非线性卫星姿态动力学系统进行了分析与建模,将每一个测控周期视为一个姿态机动过程。基于动力学系统受控运动的规律,在每一个姿态跟踪机动过程中,预测姿态偏差,通过卫星姿态演化的反演得到控制指令。以三角函数为基础,设计了一种卫星姿态大角度机动的运动轨迹规划方法。所述的轨迹规划及控制方法具有轨迹跟踪精度高、稳定性好,跟踪和机动过程平稳柔顺的特点。数学仿真验证了该方法的可行性和有效性。

无刷直流电机的模型预测与反演控制

为提高永磁无刷直流电机的控制精度、负载工作能力和响应速度,分析了电机的电气特性与机械特性,建立了连续时间系统下状态空间形式的电机模型,得到了电机转角、转速受控变化的规律;在离散时间控制系统中,采用了状态转移模型预测和估计系统误差,根据电机转动规律反演控制指令,提出了一种基于模型预测与反演,对电机转速、转角进行独立/联合控制的方法;在考虑工程实际应用中电机存在参数、测量等误差的情况下,与PID控制、滑模控制方法进行了负载情况下典型工况的对比仿真。仿真表明:所设计的控制器具有较好的控制精度、响应速度和鲁棒性。

基于小波分解的抽水蓄能机组甩负荷反演预测

首次在水电工程中提出了基于小波分解法的双机逐级增加负荷随程反演分析预测方法,并成功应用于国内某抽水蓄能电站现场"一管双机"甩负荷试验。该方法在历次甩负荷试验实测数据基础上提取均值压力和脉动压力,通过均值压力与过渡过程计算值对比得到计算误差,进而对下一级甩负荷过渡过程计算值进行修正,叠加压力脉动极值后对试验结果进行预测,同时结合水泵水轮机全特性曲线对甩负荷过渡过程压力脉动特性进行了研究。结果表明,该方法预测精度较高,有效控制了甩负荷试验过程压力极值可能超出调节保证设计值的风险,为抽水蓄能电站现场甩负荷试验提供了借鉴。

GM(1,1)模型反演预测方法在沉降预测中的应用

为了研究提高GM(1,1)模型预测精度的方法,本文首先讨论了GM(1,1)模型对初值的不敏感性和拟合预测序列增长率的恒定性;其次,根据GM(1,1)的性质提出新陈代谢反演预测的方法;最后,通过工程实例对比不同模型的预测精度。结果表明:GM(1,1)反演预测方法具有很高的预测精度,适用于沉降变形预测。

时间约束下帆板挠性振动抑制的预测与反演控制

针对航天器挠性帆板的振动抑制问题开展研究,基于模态空间中状态方程形式的动力学模型,在离散时间系统中求解太阳帆板振动受控下模态坐标随时间变化的规律;对振动模态坐标的状态转移进行预测,利用模型预测方法外推预测挠性各振动模态坐标状态的预计偏差;采用广义逆方法,反演得到抑制挠性振动所需的控制序列;通过逐步逼近的方法,设计了在给定的振动抑制时间约束下,太阳帆板挠性振动抑制的模型预测与反演控制律;分析了该方法在应用中的一些特点;仿真结果表明,所提出的方法能够实现指定时间约束下航天器太阳帆板的快速振动抑制。

外推井网密度对油田开发区储层反演预测效果的影响分析

地震反演是储层横向预测的核心技术,它随着地震技术在油田勘探开发过程中的不断深入应用而快速发展。在实际工作中,地震资料品质、反演参数选择、地层格架模型建立及外推控制的井网密度等因素都影响着反演预测结果,因此反演的多解性一直困扰着地质工作人员。针对性分析了外推约束控制的井网密度对反演精度的影响,对老油田密井网开发区储层反演预测工作中的井控程度给出了定量指标。

参数反演在深井冻结预测预报中的应用

对求值模拟在深井冻结工程中的应用进行了介绍,结合张集副井冻结工程,通过参数反演预测了深井深厚粘土层的冻结壁发展状态,指导掘砌施工,同时也为该工程实践提供了保障。

石炭-二叠系煤系非常规天然气储层地球物理预测技术应用研究

石炭-二叠系煤系中沉积了较厚的暗色泥岩、炭质泥岩、煤层及致密砂岩,这些地层在研究区内分布广、面积大、区块多,表现出了良好的页岩气、致密砂岩气潜力。通过物探手段识别研究区内非常规天然气聚集潜力区块,为下一步地质工作提供依据;通过石炭-二叠系地震地质层位标定、沉积相分析、广义声波约束反演及岩性滤波技术等多种手段相结合,对研究区内的储层预测达到了较好效果,基本查明了研究区内二叠系下统山西组致密砂岩层和石炭系上统太原组泥岩层的沉积主控因素及空间展布特征。根据储层厚度反演结果指导井位部署,经过设计钻孔施工数据与储层厚度反演预测结果对比,证实了结合沉积相利用广义声波约束反演非常规天然气储层预测的准确性。可以为华北平原区煤系非常规天然气的勘探开发提供充分的科学依据,降低煤系非常规天然气勘探风险。

泥页岩油气藏有机碳含量地球物理预测方法——以济阳坳陷罗家地区沙三段下亚段为例

济阳坳陷罗家地区沙三段下亚段泥页岩油气藏具有较大的勘探潜力,预测其有机碳含量分布特征是油气勘探的关键。针对传统的实验室测定有机碳含量方法存在的采样少、成本高等问题,提出了利用地球物理技术预测泥页岩油气藏有机碳含量分布的方法。该方法在泥页岩岩石组分划分的基础上,利用富含有机碳的泥页岩低密度、低速度的物理特征,推导了单井定量估算有机碳含量的计算公式,验证了低波阻抗对于有机碳含量的敏感响应关系;并利用井、震联合反演方法预测了有机碳含量平面展布特征。该方法在罗家地区沙三段下亚段泥页岩有机碳含量预测中取得了较好的应用效果,预测的有机碳含量相对误差最大为22%,最小为0.04%,平均小于9%。

基于地质模型监督的灰质泥岩发育区砂岩储层预测方法

目前,岩性圈闭是济阳坳陷重要的增储领域,灰质泥岩的影响导致岩性圈闭描述准确率低,制约着该类油藏的勘探部署。通过测量灰质泥岩的XRF微量元素,由X衍射全岩矿物等微观分析入手,对灰质泥岩岩相进行划分,解决了灰质泥岩与砂岩难以区分的问题。通过不同岩性组合地质模型的地震反射特征正演模拟研究,明确了灰质泥岩发育区不同岩性组合的地震反射特征及其与振幅和频率属性的差异。在不同岩性组合的地震内部反射结构与外部几何形态的指导下,以地震多属性分析为基础开发基于地质模型监督的多属性神经网络波形分类技术,可较好地预测灰质泥岩发育区砂岩储层有利相带。应用权值法相建模方法,并开发叠前地质统计学反演方法,精细刻画灰质泥岩发育区砂岩储层的空间展布规律,钻井证实取得了较好勘探效果。