利用地震海洋学方法实现水体的正演模拟研究

近年来地震海洋学飞速发展,因其横向分辨率高、能对整条海洋剖面快速成像、并较好地反映细结构的三维、时移剖面等特点,在研究海洋水体的温盐结构中发挥着独特的优势。其对海洋水体进行成像也是地震海洋学研究的热点。本文以前人研究成果为基础,通过威尔逊公式及国际海水状态方程来获取海水声速与密度参数,建立了层状海水模型、水团模型,并对模型进行正演模拟得到海水水体的合成地震记录。

利用余弦变换的重力梯度Parker正演方法及其应用

为获得高精度重力梯度数据,实现基准梯度数据库精确快速构建,研究利用数字高程模型正演重力梯度的频率域快速计算方法,推导出基于余弦变换的Parker正演重力梯度理论公式。数值试验结果表明,余弦变换频率域正演方法平均绝对误差可达到0.5 E左右精度要求,与傅里叶变换正演方法相比误差可减小3 dB左右,与棱柱法等空间域正演方法相比,该方法计算规模小,速度优势明显。

密度随深度变化的二度体重力正演公式

沉积岩的密度是随深度而变化的 ,用重力资料研究盆地及其内部构造时必须考虑变密度的情况。本文把密度随深度的变化表示成任意次多项式函数 ,推导出了计算任意和规则形状二度变密度体重力异常的通用解析公式。通过对有关理论模型的计算 ,与其它已知方法对比表明 ,本文方法和公式正确、适应性强。

长方体全张量磁梯度的两种正演公式对比

全张量磁梯度测量是当前航空磁测的一个重要发展方向。正演是反演的基础,而长方体又是地下空间剖分的基本单元,故其正演公式具有重要的理论意义。笔者从前人给出的东南下坐标系和北东下坐标系的两种磁场三分量理论表达式出发,分别推导了长方体全张量磁梯度的计算公式。理论模型的两种正演结果对比表明,两种公式的计算结果完全相同,但北东下坐标系更实用。该坐标系下的长方体全张量磁梯度理论表达式更加简洁,文中相同模型体的正演节省约10%的时间。

论几种常用重力异常正演公式的计算精度及速度

本文讨论了四种常用重力异常正演公式的计算速度以及用另外三种形体公式拟合立方体公式的计算精度。其结果表明,在通常情况下,用直立线元公式代替立方体公式进行正演计算,除保证一定计算精度外,还可提高计算速度近20倍。

砂岩薄互层AVO正演模型研究

由于薄互层单个含气砂体厚度较小,较难直接分析出含气结果,可利用AVO技术进行正演模拟,以达到识别油气的目的。为此,以苏里格某工区A井和B井为研究对象,根据实际测井资料及分层数据,进行了砂岩体薄互层介质AVO正演模拟,并与实际地震剖面进行了对比分析。结果表明,AVO正演模拟与实际地震资料特征基本一致。

地震勘探中广义弹性阻抗的正反演

常规的地震道反演方法建立在反射P波垂直入射假设的基础上 ,而实际地震资料采集时多数是非零炮检距的 ,反射振幅是共中心点道集叠加的结果 .因此 ,利用常规地震道反演方法就不能得到可靠的波阻抗或其他岩性信息 .本文利用PatrickConnolly弹性阻抗的思想 ,通过对Zoeppritz方程的进一步简化 ,推导出适合常规叠后资料的、非零炮检距条件下纵波反射系数递推公式 ,提出了广义弹性阻抗的概念 ,解决了非零炮检距条件下 ,常规叠后地震道正反演的关键问题 .广义弹性阻抗不仅包含波阻抗 ,还包含了纵横波速度等岩性信息 ,具有很好的实用价值 .进行广义弹性阻抗的反演 ,能较常规地震道反演获得更多、更可靠的流体、孔隙度、砂泥含量等信息 ,有助于解释常规地震道反演和道积分剖面中的假象 ,降低反演的多解性 ,提高储层预测的精度 .

波数域重力异常正演计算精度分析

重力异常正演计算是反演计算的关键环节,其精度对波数域反演有着重要影响。介绍了基于Parker公式的波数域重力异常正演计算的原理与算法过程,通过与空间域的高斯求积法进行比较,探讨了波数域算法正演重力异常的精度问题。结果发现波数域parker方法正演重力异常的精度较高,与空间域高斯求积法所求结果一致,两者之间差异微小,差值最大最小值出现在界面起伏较大处。

基于起伏地层的曲面重力场快速高精度正演

Parker公式在起伏地层重力场正演方面以其简洁、快速等优点被广泛应用于地形改正以及界面反演等,但传统的Parker公式正演方法存在一定的缺陷,在起伏地层模型重力场的正演计算中,由于正演式中e的指数项数值稳定性较差,导致正演结果精度不高。在前人研究的基础上,对Parker公式进行了改进,通过增加上、下界面平均值的方法,提高正演的数值稳定性,改进后的正演精度得到大幅提升。在此基础上,提出了一种曲面观测算法,将观测面由传统的水平面推广到任意起伏面,实现了上下界面起伏地层在起伏观测面上的快速高精度重力正演计算和带地形的密度界面起伏模型的快速高精度重力正演模拟。为了保障数值精度,采用了Gauss-FFT算法,模型实验均取得很好效果。

地震波的正演和对地震波的新认识

当前地震勘探急待解决的问题，是提高分辨率。常规认为地震记录是地震子波和反射系数的褶积，并将地震子波看成是大地滤波器的脉冲响应。现在看来，其效果只限于地质构造的研究。根据地震波的物理成因和传播过程，建立了地震波的运动方程，并求得其正演解。从而得出结论：１）地震波是时变的，任一层的反射波受其上所有各层的综合影响；２）反射波频率取决地层的固有频率，在几Ｈｚ～８０Ｈｚ之间；３）下行波随深度的增加，高频成份增加，上行波随深度变浅，低频成份增强，高频成份变弱，其中包含以检波器自然频率存在的振动；４）地震波频率产生和地层厚度无关。

正演模拟流体识别技术

南海西部深水区D凹陷X构造目的层具有低频、强振幅的"亮点"地震反射特征,由于区内仅有一口钻井且未获商业油气流,烃类检测无直接实例可供参考。为此,首先,以叠前地震速度作为参考,与根据测井资料运用Wyllie公式计算的地层速度进行对比,二者一致时即获得目的层速度等参数;其次,运用多点控制法建立相应的地质模型并正演模拟,对比实际地震剖面,完成流体识别。应用该方法在X构造(无井区)目标储层进行流体识别,预测结果与钻探结果吻合,并获得油气发现,表明其在新区勘探中具有较好的实用性。

海洋重力勘探中的完全布格校正

海洋重力测量由于海底地形的复杂性,需要在简单布格校正的基础上加入海底地形校正,从而使理论地球模型更好的符合实际的地球椭球体.本文总结了完全布格校正的理论,从空间域和频率域的角度对中间层和地形校正的方法作了介绍,并引入了一种综合的方法且将之运用到了实际的工作中,并取得了很好的效果.

大地电磁测深资料遗传算法反演研究及应用

反演是大地电磁测深(MT)的关键环节之一。MT反演是多参数非线性最优化问题,存在多解性;而基于遗传算法的MT反演可提高非线性解的唯一性,它只需要问题的正演公式及给定参数的范围,不需求导数,也不要求有良好的初值,具有抗干扰能力强、拟合度高等优点,而且遗传算法作为一种非线性全局优化方法能在全局范围内搜索最优解。通过建模,在正演的基础上进行了反演研究,得到的结果与模型基本一致。在此基础上,运用遗传算法反演对实测资料进行了处理,效果较好。

正交介质弹性本构关系及角散的研究

本文首先讨论了双层EDA裂隙介质的各向异性弹性本构关系,并导出了基于Postma方法的正交EDA介质的等效弹性常数求解公式和角散公式;然后简要介绍了正演伪谱法算法;最后分别利用角散公式和伪谱法对正交介质的波速与走时进行了数值模拟计算,获得了一致的结果,即正交介质的S波分裂现象比其他介质类型明显。

用于反演不等点距重力资料经予调整的压缩质面法

由刘元龙和王谦身提出的用于反演重力资料以估算地壳构造的压缩质面法，是用二维方柱体来近似地质体，而为了得到反演问题的解，又将二维方柱体近似地表示为压缩质面，使矩阵分析方法得到实际应用。利用这种压缩质面法，可根据实测重力异常资料反演莫霍界面的分布，而在已知几层密度差异的条件下，还可反演多层密度界面，(如莫霍界面和康腊界面）的分布。

复杂形体重磁异常的等参数有限元积分算法研究

重力及磁法勘探的正演问题从本质上说均涉及到积分计算。当前的重磁勘探正演计算方法大部分可归为解析积分法,但是对于一些复杂的形体还难以导出解析式。本文提出了一种计算重力和磁力异常的新算法,其原理是利用在等参数有限元上的高斯数值积分公式,直接计算面积元、体积元的异常而实现积分。理论研究和模型计算结果表明,该方法不必计算对数函数及反三角函数,可以保证较高的精确性,程序易实现。特别是此法可以利用曲线、曲面表述任何复杂形态的地质体,为计算任意复杂形体的重磁异常提供了一种新途径。

基于Ruger近似式预测裂缝型储层的可行性研究

叠前纵波方位各向异性检测裂缝是目前应用最为广泛的方法,该方法主要是利用AVAZ地震资料椭圆拟合的长轴与短轴信息来评价裂缝,该方法在具体应用时,认为裂缝型储层AVAZ响应特征的变化仅由各向异性参数决定,而没有考虑非各向异性参数的影响,从而引起裂缝评价的多解性。为提高该技术的裂缝评价精度,从模型分析入手,将模型中各向异性参数及岩性参数设置为概率密度分布函数,然后采用MonteCarlo随机方法进行叠前AVAZ正演模拟。首先,对各向异性参数对椭圆拟合的影响进行简单分析,得出各向异性参数γ对椭圆扁率B/A与各向异性因子B影响最大、δ次之、ε最小。然后,进一步重点分析不同标准差的速度与密度模型的B/A与B响应特征,得出地层的速度与密度的变化在较小范围内时,该技术评价裂缝才具有一定的可行性,其中,地层纵波和横波速度的变化(尤其是纵波速度)对叠前AVAZ响应影响较大,地层密度几乎没有影响,故当横向岩性变化较大时,该方法在评价裂缝型储层时的结果具有一定的不确定性。

渤海海域S低幅度构造区“低速陷阱”的成因及对策

渤海海域A凸起中段的S构造区表现出"双低"特征,即构造幅度低,圈闭面积小,属于低幅度构造,对速度变化异常敏感。在随钻过程中,通过合成地震记录、井震标定及时深关系等方式发现S3井与相距不足2 km的S1井、S2井时深关系差异明显,井震标定结果表明3口井同一地质分层在时间域的变化趋势与深度域相反,存在"跷跷板"现象,证实S3井区存在"低速陷阱"。综合理论研究、钻井资料、正演模拟结果等证实砂地比、油砂比均与平均速度呈负相关关系,是"低速陷阱"的主要影响因素。对目标区分层段拟合了平均速度的二元一次经验公式,通过层段累加进行深度预测,取得了良好的应用效果。

用电子计算机自动解释电测深曲线的尝试

电测深曲线的定量解释工作历来是使用传统的量板法。这种人工对比曲线的方法带有人的主观因素。同一条实测曲线由于解释人员的不同,解释结果常有较大差异,精度较差,效率也低。近十年来,国內外发展了电测深曲线的自动解释技术。使电测深资料的解释实现了数字化。在这方面已有不少资料。作者根据现有资料,编制成解电测深曲线正演问题和反演问题的程序。正演计算时根据核函数的递推公式求得任意层数的核函数。

运用离散震源和接收器阵列的绕射层析

我们提出了线源阵列绕射层析的理论及其数值模拟结果,一些方法适用于离散源和接收器放在重建目标附近,而非远场的大量成象问题,因此,这些新的成果冲击了至今还主要以平面波源为基础的许多逆散射研究。我们的推导包含了合成平面波的方法,得出基于广义投影-切片原理的反演公式。尽管用离散阵列合成平面波的有关方法是已知的,但是导出把合成法直接并入散射公式的理论是有帮助的。本文提出了弱非均匀介质中满足Born和Rytov近似的传播场公式,这些公式为处理散射和逆散射问题提供了一种简便算法。以一个数值例子说明了绕射层析反演的两个重要特点:1)有限视野的影响,2)用不同频率信号探测的结果。该例子利用了由精确的正演模拟方法得出的数据,因而为证明弱散射近似对反问题的有效性提供了有力的证据。