基于.NET平台开发多功能离散数据等间距化程序

本文阐述了基于Microsoft.NET平台开发的离散数据等间距化程序的基本功能,以及该程序所采用的曲线滤波和三种插值算法的数学原理。最后,利用该程序处理了大港油田某井的岩心分析资料,并对三种插值算法的处理结果进行了比较分析。     

周期样条插值的算法设计和分析及其应用

探讨了周期样条插值的算法，利用参数插值思想，设计了一般平面曲线的三次样条插值算法，并分析了其算法复杂度。最后将此算法应用于封闭曲线的插值显示上，得到了较为满意的效果。     

岩屑粒度分析的可视化算法设计和实现

利用概率坐标，设计并实现了岩屑粒度分析的可视化算法。此算法利用三次样条函数插值实现了根据粒径百分比反算粒径的算法，完成了岩屑粒度分析可视化。     

矩形网格三维显式差分偏移

由Hale提出的基于McClellan变换的三维显式差分偏移算法能够对速度横向变化剧烈的陡倾角复杂介质偏移成像，该算法计算效率高，但只适用于方形网格上采集的资料。对于矩形网格的地震记录，通常需将其先插值到方形网格上，然后再应用基于McClellan变换的三维显式差分偏移算法进行偏移成像，这样既降低了计算效率，又增加了对内存的需求。为此，提出了一种修正McClellan变换的三维显式差分偏移算法，即将插值嵌于外推算子中，无需对数据重采样，可以直接对矩形网格资料进行偏移成像。理论分析与数值实验结果表明，应用修正方法偏移成像的结果与基于数据插值的显式偏移算法结果相吻合，但计算量显著降低。     

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文章把实验设计中的均匀设计思想引入优化设计，提出了一种将确定性和随机性相结合的优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点,然后将可行域内的上述系列布点作为优化计算的系列初始点，并选用常规模拟优化算法,分别进行优化计算，得到优化模型的一系列局部最优点。如果有必要再在局部最优区加密网格，然后再模拟数据，就能得到这些数据的改进最优解,并且重复插值过程，该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。文章编制了计算程序,给出了计算实例,计算结果表明该设计方法是可行的。     

改进的有限元波动方程偏移方法

本文提出的有限元法波动方程偏移方法，对波动方程深度偏移的有限元方法作了三点改进：一是从整体形成递推公式出发，对速度场变量进行等参插值，改变了从单元到整体的叠加构成算法的过程；二是增加了离散后的误差校正因子；三是利用矩阵的直乘分解简化了算法中的迭代矩阵，从而得到一种深度偏移的新的递推格式，该算法保持了有限元方法的优点，而存贮量的计算量均有大幅度下降，精度比原来的方法要高，成像清晰，是一种实用的高精度     

地震资料快速两步插值算法

为了提高插值效率以及选择最优的插值方案，基于凸集投影（POCS）算法和迭代阈值（IST）算法的分析公式，在前人的基础上发展了快速迭代收缩阈值（FIST）算法和快速凸集投影（FPOCS）算法。基本思想是：将前一步的插值结果与前两步的插值结果通过线性算子进行线性组合，得到迭代收缩算子；通过插值算法进行插值。同时引入质量控制新准则，提高了计算效率和精度。使用IST、POCS、FIST和FPOCS等算法分别对由Seismic Lab建立的四层地震模型、Marmousi模型的不完整地震数据进行插值，筛选出最佳的阈值策略，并最终由实际地震资料进行验证。结果表明：阈值指数递减策略较恒阈值、阈值线性递减、数据驱动阈值等策略获得的插值结果的信噪比更高；结合终止准则，最大迭代次数为35~50时，即可获得较好的插值效果。     

基于改进匹配追踪傅里叶插值的地震数据规则化重构

由于地表条件的限制，野外采集的地震数据难以做到规则采样，不规则采样地震数据影响了地震数据处理与解释。针对这一问题，采用匹配追踪傅里叶插值算法对不规则地震数据进行重构，并在该插值算法中的迭代部分作出改进，使其只在频率-波数域中计算傅里叶系数谱，减少了迭代中大量的正反傅里叶变换，以降低匹配追踪傅里叶插值算法的计算时间，并将改进后的方法应用到随机欠采样凹陷正演地震记录、Marmousi正演地震记录以及实际CMP地震资料中进行规则化重构。结果表明：改进后的匹配追踪傅里叶插值算法可以将随机欠采样地震数据规则化，重构后其同相轴变得连续，频波谱能量收敛，有效信号得以恢复，且改进后该算法的重构时间明显降低，其加速比在30倍以上，表明了该方法的正确性与可行性。改进后的匹配追踪算法为不规则地震数据的重构提供了新的理论依据。     

径向基函数神经网络及其在插值计算中的应用

径向基函数神经网络(RBF)是Broomhead于1988年提出的一种新型前向神经网络,与传统的插值型神经网络BP网络相比,具有计算速度快、满足全局最优化要求的优点,所以近年来开始引起人们的重视,被引入到函数的逼近插值计算中,成为除BP网络外的另一种重要的插值神经网络。根据径向基函数神经网络(RBF)的原理,总结出了径向基函数网络的可用于复杂插值计算的一种实用插值算法。经对实例计算表明,该算法是快捷可靠的。     

井壁电成像测井资料定量评价方法研究

为了充分利用井壁电成像测井资料信息，定量评价储层裂缝和孔洞，文章针对测井方法的特点，开展了成像测井资料的坏电极剔除、深度对齐、电压校正、规范化、加速度校正、方位校正预处理，灰度变换、灰度插值、图像增强处理与显示、目标体与背景分离、目标体脊线提取、裂缝轨迹跟踪和裂缝定量参数计算方法的研究，给出了一套井壁电成像测井资料自动定量评价裂缝的流程。所优选出的Akima三次插值为灰度插值的最佳算法，正方型中值滤波为图像滤波的最佳算法，直方图规定化为图像增强的最佳算法，Deutch细化为目标体脊线提取的最佳算法，HOUGH变换为裂缝轨迹跟踪的最佳算法。在WINDOWS下用C语言编制了井壁电成像测井资料定量评价软件，并进行了资料处理。实验表明，该方法确实之有效。     

利用样条插值求取地震可变子波

本文较详细地论述了样条插值使分段地震子波变成连续时变性质子波的算法。虽然地震子波具有二维的特点,但使用二维样条函数会使运算量大和程序复杂。本文介绍的算法是使用经过改造的样条插值公式,即样条—拉格朗日混合插值公式,其主要优点是运算简单。     

基于变异函数及支持向量机测井曲线插值方法

将支持向量机和变异函数结合,提出一种新的空间插值方法,改进支持向量机法.该方法将变异函数作为支持向量机目标函数的约束条件,利用了变异函数的空间相关结构重建能力,保留了支持向量机较强的非线性回归能力.为了评价该方法的插值精度,将它和4种已存在的加权距离反比法、径向基函数法、克里金法和支持向量机法等空间插值方法应用于测井的地温场数据、煤层厚度数据以及测井声波时差曲线的插值重构,结果表明,改进支持向量机算法相对其他插值重构算法具有较高的插值精度和较好的相似度,能够很好地实现对空间区域变量的插值重构.     

一种改进的三维旅行时梯度射线追踪方法

最大旅行时梯度射线追踪（The Maximum Traveltime Gradient Ray Tracing,MTG）法利用三次B样条插值计算旅行时场的最大旅行时梯度,从而追踪初至波射线路径。但由于三次B样条插值是连续光滑的插值函数,在射线通过速度突变区域时,计算次级源点的旅行时和梯度会产生一定的误差。在分析MTG算法计算误差来源的基础上,提出了一种改进的B样条/线性联合插值的三维射线追踪（The Modified Maximum Traveltime Gradient Ray Tracing,简称MMTG）算法,即在速度均匀变化的区域采用B样条插值计算旅行时梯度确定下一个次级源点,在速度变化剧烈的区域利用线性插值法在网格界面上找出旅行时最小的入射点作为次级源点,从而保证射线在速度分界面上折射产生的不连续性。数值实验结果表明,MMTG算法在保持MTG算法优点的同时进一步提高了射线路径的计算精度,能够适应更复杂的速度介质模型。     

改进速度场的横向插值方法提高波阻抗的效果

利用CGG软件或DISCO软件进行波阻抗计算时,均会在波阻抗剖面上出现一些台阶状的假像背景,从而影响了波阻抗的效果。究其原因,主要是该软件的速度横向插值程序CMLOVIT中有关低频模型计算时来用的插值方法不当引起的。该插值程序是根据时间大小确定插值点,对时间函数没有进行横向插值,而时间在横向上是呈台阶状变化的,     

基于信号保真的地震数据插值

在地震资料处理过程中，在对地震资料进行高保真静校正及动校正处理时，需要对地震数据进行插值处理，如何选用使地震信号保真的插值方法显得十分重要。文中采用sinc函数插值算法对地震数据进行插值，分析了sinc函数在地震数据插值方面的优势，并介绍了sinc函数插值的实现方法。通过对实际模型数据例子的试验分析表明，用sinc插值方法能减少由于插值所引起的信号损伤，保护原始地震信号信息。     

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岩心分析过程中的取心间隔并非完全相同，这就形成了非等间距的岩心分析数据。测井曲线的数据一般都是采样等间距的，为了使岩心数据与测井数据更好地进行匹配，对岩心分析数据进行插值处理，使分析数据形成等距的形式，然后对插值后的数据根据不同的测井曲线进行滤波，使得岩心分析数据与测井数据的分辨率相匹配，利用处理后的数据建立模型或数据分析才可得到较为准确的模型。克里金插值和分形插值均为非线性的数学插值方法，它们与一般的数学插值方法相比较，能更好地反映数据的内在分布规律。文中分别利用克里金插值和分形插值的理论对岩心数据的插值进行了深入的研究，根据两种插值方法的理论建立了相应的插值方法。经过对两种插值理论的实例对比分析，得到了两种非线性插值方法的优缺点，为进一步的深入研究奠定了一定基础。     

三次样条插值在排驱压力计算中的应用

对于川东北部罗 家寨气田飞仙关组鲕滩储集层的非均质性致密岩样及次生作用强烈的碳酸盐岩样品,用压汞法作的毛管压力曲线,多数没有明显的平坦直线段,很难精确作出切线,求取排驱压力。为此,提出了一种利用三次样条插值函数计算排驱压力的新方法。该方法应用三次样条插值拟合毛管压力与其对应的汞饱和度,使求取排驱压力的问题转化为求取毛管压力曲线初始拐点的问题。该方法不但程序设计简单、使用方便、原理符合定义,而且适合于各种形态的毛管压力曲线。     

管道漏磁内检测信号的自适应成像算法研究

为提高检测效率,克服管道漏磁内检测技术大量检测数据存储及缺陷识别的困难,基于管道漏磁检测数据的特征,通过比较多种插值方法在漏磁检测信号中的应用,设计了一种基于三次Hermite插值的三次样条插值算法,采用多尺度分段自适应插值方法处理漏磁数据,生成了具有更高辨识度的曲线图形;设计了可显示曲线图形、灰度图像以及伪彩色图像的自适应成像系统,实现了快速精准的漏磁缺陷检测识别。测试实践表明:研究工作达到了上述目标。     

均匀设计理论在油田开发中的应用

把实验设计中的均匀设计思想引入优化设计,提出了一种将确定性和随机性相结合的优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点,然后,将可行域内的上述系列布点作为优化计算的系列初始点,并选用常规模拟优化算法,分别开始进行优化计算,得到优化模型的一系列局部最优点。如果必要的话再在局部最优区加密网格,然后模拟额外的数据,那么能得到这些数据的改进最优解。并且重复插值过程该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。编制了计算程序,给出了计算实例,计算结果表明该设计方法是可行的。     

三维实体造型基本原理及其在石油机械设计中的应用——机械CAD技术的…

讨论了线框建模，表面建模和实体建模等三种三维几何建模方法的特点及适用范围；阐述了实本建模可以采用不同的物体生成描述原理。对基本造型算法，如圆弧生成算法，平面轮廓扫描体素生成算法、布尔操作集算法，提出了算法思路、核心问题及过程，并开发了各种基本算法的子程序。