局部角度域波传播步进算法研究

本文从非均匀介质中波动方程出发,提出了基于一般标架的相空间(局部角度域)波传播的步进算法.该方法在构造单程波的步进算法时,在选择标架或正交基等方面有更大的自由度.我们以不随频率及深度变化且具有变尺度特性的Gabor-Daubechies紧标架为例,给出了单程波传输算子的具体形式及相应的波场步进算法;详细讨论了基于Gabor-Daubechies标架的传输算子的高频渐近展开问题,得出了在高频、小传输步长条件下传输算子的近似解析表达式,并给出使用条件.通过模型算例,比较了精确传输算子与高频近似传输算子用于非均匀介质中波传播的结果,说明在一定条件下由两者得出的波场几乎是相同的.

椭圆展开共反射点叠加方法的应用研究

本文详细介绍了均匀介质条件下椭圆展开共反射点（CRP）叠加原理,并引入双参数（上行波与下行波的速度比和平均速度）来解决非均匀介质条件下的叠加成像,严密论证了所求得的速度是真正的共反射点叠加速度,并结合理论模型计算和地震资料处理证实,利用椭圆展开CRP方法可以对复杂地质剖面求取准确的共反射点叠加速度和正确的零偏移距剖面,得到的成像效果远优于传统共中心点（CMP）方法.

交通流量经验模态分解与神经网络短时预测方法

基于经验模态分解(EMD)和神经网络,提出了一种短时交通流量预测方法。通过EMD分解把交通流量分解成不同的模态,利用神经网络对分解后的各分量进行预测,再将预测值累加得到最终的预测结果。利用EMD与神经网络模型对I-800数据库实测交通流量数据进行预测,结果表明该方法具有很高的预测精度,明显优于直接采用神经网络的预测结果。

弥散黏滞性波动方程的吸收边界算法

针对地震波数值模拟中因计算区域有界而产生的人工边界反射问题,提出了一种弥散黏滞性波动方程的吸收边界算法.在所研究的有界计算区域周围加入合适的吸收层,使得吸收层内的地震波随传播距离指数衰减而达到吸收边界反射的目的.利用傅里叶变换求得无界空间该波动方程的解;引入衰减函数构建有界空间相应的辅助方程,合理地选择衰减函数使得计算区域内辅助方程的解为原方程的解,而边界吸收层内的解呈指数衰减;运用有限差分法在均匀介质和均匀层状介质中求解弥散黏滞性波动方程,采用该方法对边界进行处理并与未加边界处理的波场快照和地震记录进行对比.实验结果表明,所提方法处理后的波场快照几乎无边界反射波存在,在空间位置为x=147m、z=747m的地震记录中,0.5s处边界反射波的振幅趋于0.所提方法也适用于声波方程和Stokes方程.

小波变换域地震资料瞬时频率分析方法

小波变换域瞬时频率分析方法是地震资料分析的重要工具。分析了在小波变换域提取瞬时频率的原理及优点,讨论了选择不同的小波函数对计算结果的影响。利用Ricker子波和薄互层模型数据,分析了以Morlet小波、匹配地震子波的小波及三参数小波为基本小波计算的瞬时频率,结果表明:基于三参数小波的瞬时频率分析方法具有良好的抗噪性能及较高的时间分辨率。将该方法用于地下薄互层结构的地震响应分析,不仅可以刻画地层的整体变化特征,而且可以刻画薄互层内部结构。在大庆油田三维数据体瞬时频率分析中,将该方法与常用的Hilbert变换属性提取方法进行了对比,结果表明,该方法可以更清晰地刻画出火山岩的空间展布。

非线性各向异性扩散滤波器用于三维地震资料噪声衰减与结构特征增强

消除地震资料中的干扰噪声,增强地质沉积特征,对地震资料的后继处理和解释都有重要的意义.本文重点论述一种基于偏微分方程的非线性各向异性扩散滤波技术.采用梯度结构张量估计局部地层方向,度量地质特征的规则程度,以此约束扩散滤波器沿着地层方向作扩散滤波,并且通过控制在断层和河道等不连续性区域的滤波程度,使得扩散滤波器具有优异的保持边缘特性.对大庆油田的一块实际地震资料的处理结果表明,该方法可有效消除非相干噪声,增强地震反射同相轴的连续性,突出地质沉积特征,提高资料的信噪比,整体改善地震资料的品质.

基于时频自适应最优核的时频分析方法

为了抑制多分量信号中同时间点各分量信号引起的交叉项干扰,提出了一种新的时频分析方法——时频自适应最优核时频表示。与以往的基于信号时频表示和时间自适应最优核时频表示不同,该方法通过对Wigner-Ville分布做二维加窗傅里叶变换以得到局部模糊函数,使得核函数不但能够随时间而自适应,而且能够随着频率而自适应。给出了该方法的实现步骤,通过将其用于分析合成信号,表明时频自适应最优核时频表示抑制交叉项效果明显,且能够比时间自适应最优核时频表示更为清楚地刻画信号。

局部瞬时频率提取及其在大庆油田中的应用

常规的基于Hilbert变换的瞬时频率提取方法对噪声极为敏感,且会提取出不具有物理意义的瞬时频率.本文介绍了抗噪性能较为优异的局部瞬时频率,重点讨论了提取局部瞬时频率的方法原理,将形状正则化方法和FFT相结合给出一种快速实现方法.通过分析合成信号和实际地震信号,说明局部瞬时频率具有良好的抗噪性能.最后,我们提取大庆油田实际资料的局部瞬时频率,结果表明:相比于瞬时频率,局部瞬时频率具有更高的信噪比,能够更好地刻画沉积地质现象.

地震地貌学的发展及应用前景

近20多年来,更精准和高质量的三维地震数据体及其相应解释技术的发展,让地下地貌单元成像成为可能,随之产生了"地震地貌学"。地震地貌学,是以现代沉积和地貌理论为指导,通过三维地震数据体的平面成像来观察地下地貌形态,从而认识其沉积体系的特征和演化过程。当前,地震地貌学在河流—三角洲沉积、深水浊流沉积、碳酸盐岩沉积等全球主要含油气盆地的沉积环境中都有成功解释案例。通过梳理2003年以来地震地貌学建立和发展的脉络,展示了它连接地震与地质的巨大信息挖掘潜力,同时也提出了许多亟待完善的问题,尤其是确立一套工业化的解释流程和发展其关键地震属性解释方法体系。展望未来,地震地貌学不仅会在油气勘探开发中发挥越来越重要的作用,也将会延伸到地学的古海洋、古气候、古环境等更宽广的应用领域。

莱州湾凹陷河流沉积地貌形态对储层物性的影响

渤海莱州湾凹陷高精度三维地震数据体为其地震地貌学研究提供了可靠数据基础。通过对该区明化镇组下段的地震地貌学迭代研究,不但能在地震切片上识别出河流沉积单元形态,还可预测其储层物性分布。共识别出四个期次河道形态,测量了75处河道宽度。河道宽度的概率累积分布为储层规模评估和井距设计提供了尺度约束。采用地震相约束的多属性分析方法预测出明化镇组下段的砂体厚度、孔隙度、渗透率和含油饱和度等四个主要储层物性参数;再将此四个储层物性参数与河道形态做叠合分析,发现砂体厚度显著受单一河道形态和规模的影响,孔隙度、渗透率和含油饱和度等三参数也与各期次河道形态的分布相关联。从综合评价看,一定规模的河道分布区域,其四个储层物性参数值均优,将是明化镇组下段优先开发区域。

基于时频滤波的吸收衰减参数估算

对地层的吸收衰减估计所面临的一个重要问题是估计的分辨率较低。利用叠后地震反射资料,在尽可能短的时窗内有效地估计衰减是一个具有挑战性的课题。基于Margrave提出的地震记录的非平稳褶积模型,本文提出将时频滤波算子作用于反褶积后的地震记录,得到衰减作用后的反射系数,再行估计吸收衰减,可有效地提高衰减估计的分辨率。该方法不同于目前已知的估计方法,理论上能在小于子波波长的时窗内进行吸收衰减估计。

莱州湾凹陷明化镇组下段河道储层的地震地貌分析

为刻画莱州湾凹陷明化镇组下段的河道储层,从高精度三维地震数据体上提取11种能够突出河道特征的几何类地震属性;然后利用主分量三原色融合技术,将11种属性体沿层切片上的河道特征融合成一张高清晰的水平切片图像;再用地貌学方法对四期沿层切片中的75处蛇曲段的河道形态进行几何学参数测量,并分析了河道宽度、弯曲度、蛇曲高度、蛇曲宽度、蛇曲波长共五种几何学参数间的相互影响和数学关系。最终得到以下认识:①11种几何类地震属性数据沿层切片的前三主分量三原色融合,较单一的地震振幅数据沿层切片,能够更清晰地反映河道储层的地貌形态,从而测量出更精确的几何学参数值;②在莱州湾凹陷明化镇组下段,地层越老河道越发育,河道宽度集中在100～300m,蛇曲流域中单曲段多于多曲段,弯曲度集中在1.1～1.5,表明河道的侧向侵蚀作用不强;③上述五种几何学参数的定量测定表明,与现代河流一样,河流—浅水三角洲沉积体系中河道形态的几何学参数间同样服从幂函数或线性函数规律。这些研究结果为渤海湾盆地河道储层精确预测与地质建模提供了依据。

相空间属性提取方法的特点

相空间属性提取方法是一种基于小波变换的属性提取方法。由于该方法建立起了小波变换和Hilbert变换之间的联系,因此它既具有Hilbert变换的特性,又具有小波变换多尺度的特性。与基于Hilbert变换的常规瞬时属性提取方法相比,相空间属性提取方法具有抗噪能力强、变分辨率和精度高等优点。将此方法应用于海上实际资料的处理,并通过与常规软件的对比,表明该方法是实用、高效、可信的。

瞬时属性估计器在探地雷达数据处理中的应用

为了提高浅层埋藏目标识别的瞬时物理属性的精度,根据极平坦频率特性有限脉冲相应滤波器的思想,首次提出用它作为微分器和延时器组成解析信号瞬时属性估计器(FIFM),对探地雷达信号的瞬时属性进行提取。结果表明,瞬时属性剖面的分辨率得到了明显的提高;采用瞬时属性估计器进行探地雷达信号瞬时参数的研究是一种非常有效的方法,可用于公路、桥梁、隧道等结构物的无损检测数据分析。

基于广义解调和奇异值分解的时频表示增强

提出了一种基于广义解调和奇异值分解的时频表示增强算法。该算法利用估计的相位函数对信号进行广义解调,通过奇异值分解对得到的解调信号时频谱进行降噪处理,计算降噪后时频谱的逆变换并进行广义逆解调,重新计算时频谱获得信号增强的时频表示。仿真结果表明,该算法与已有算法相比,时频平面的随机噪声几乎被完全抑制,是一种有效的时频表示增强方法。

广义S变换及其在鄂尔多斯盆地上古生界河道砂体预测中的应用

鄂尔多斯盆地是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显的多旋回沉积型克拉通类含油气盆地。盆地腹部构造稳定．地层平缓，储层分布不稳定、横向变化大、单层厚度薄，地震储层预测难度很大。通过分析典型薄互层模型的地震响应，利用广义变换。构造出在低频趋势控制下利用多尺度分量之间的差异确定反射界面位置的高分辨率地震层序检测方法。通过该盆地近2000km地震资料的分析，建立了层序检测剖面的解释模式，上古生界河道砂体的预测结果证明广义S变换获得的高分辨率地震层序剖面是陆相地层岩性油气藏勘探中划分沉积微相、确定砂体走向、查明薄层含油气砂体分布范围的有利依据，广义S变换方法是适用于地层岩性油气藏勘探的有效技术。

基于波场外推压制水层多次波

重点讨论了基于克希霍夫积分的波场外推方法预测水层多次波的方法原理及具体的数值实现.自适应减法是波动方程方法压制多次波的另一个重要方面,考虑到Monk提出的带约束的互均衡化算法在复杂模型情况下压制效果不是很理想,本文对其算法进行了改进,提出了基于矩形窗和海宁(hanning)窗的分段匹配算法,模型算例的处理结果表明,改进后的算法具有一定的优越性.

小波域叠前地震资料衰减参数定性估计方法

叠前地震资料中,高频分量和低频分量随传播距离的衰减特性不同.本文给出了一种在小波域定性估计叠前地震资料衰减参数的方法.该方法利用连续小波变换提取共反射点道集的高、低频分量,以低频分量和高频分量之差定性反映地震波的衰减.通过累加不同偏移距的衰减,提高了估计的稳定性;采用幅度归一化方法,降低了信号幅值对衰减参数估计的影响.将本文提出方法与常用的基于叠后地震资料衰减估计方法用于某油田的地震资料处理,结果表明,本文方法得到的衰减估计结果能够更好地反映油气的空间展布.