弹性阻抗反演的后验正则化方法

岩石的脆性指数是页岩气藏评价的关键参数之一。相对于叠后声波阻抗反演和AVO反演方法,弹性阻抗反演能得到更为丰富、稳定、可靠的弹性参数反演结果,有利于页岩敏感性脆性指数的选取。但是,弹性阻抗反演为Hadamard意义下的不适定问题,即不能同时满足解的存在性、唯一性和稳定性的要求,需要利用正则化方法并辅之以适当的最优化技巧来提高解的稳定性和准确度。为克服弹性阻抗反演问题的不适定性,本文建立基于L₂范数约束的Tikhonov正则化反演最优化模型,辅以后验最优正则参数选取方法,并提出求解极小化问题的双滤波因子正则化算法。理论模型和实际数据的数值试验表明双滤波因子正则化算法是可行和有应用前景的。     

基于径向谱的位场向下延拓正则参数选取方法

Tikhonov正则算法是解决位场向下延拓不适定性广泛采用的一种有效方法,最优正则参数的选取对下延精度和计算时间都有影响.为了快速、有效地选取正则参数,提出一种基于位场径向平均功率谱的Tikhonov正则参数选取方法.该方法通过建立由径向平均功率谱确定的截止波数和Tikhonov正则低通滤波函数的截止波数的关系来确定正则参数.基于理论重力模型数据及航磁实测数据将新方法同以往普遍采用的L-曲线法、C-范数法进行了正则向下延拓效果的对比实验.实验结果表明,新方法实现简单、物理意义明确,且选取的正则参数优于另外两种经典方法.     

全波形反演正则化方法对比

正则化是缓解反演不适定性、约束解特征的重要方式.Tikhonov正则化、全变分(TV)正则化是全波形反演中常用的两种正则化方法,分别具有压制高波数和保护地层边缘的特点.双参数整形正则化、混合双参数正则化和稀疏结构约束正则化是在二者的基础上发展而来,并具备各 自优势.为系统论证不同正则化方法特点,对五种正则化方法的全波形...     

多参数约束磁性体三维形态反演

传统的磁性目标形态反演中,反演模型的初始磁性参数和几何参数需根据经验赋值,针对这一问题,提出了基于多参数约束的磁性目标体三维形态反演方法.首先,通过L1范数和正则化约束函数建立目标函数,在待增长模块中选择最优解更新反演模型;然后,利用磁性目标多参数估计方法,无需先验信息,直接对磁性目标的位置、磁化方向以及磁化强度进行估...     

�����Ŵ��㷨����Ȼ��������������Ż����

天然气集输管网的参数优化设计模型，属于非线性离散化最优组合问题，且目标函数具有多峰性，往往存在局部极小点，遗传算法对处理此类工程设计问题具有较大的优越性。为此，以管道建设费用为目标函数，以管道的稳态分析、各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件，建立了天然气集输管网的参数优化设计模型。采用遗传方法求解，并给出了计算机软件算法框图。利用该算法可以提高全局收敛性，从而加快系统的求解速度，并由此得到问题的最优解，是一种可取的优化算法。     

层析反演中的正则化方法研究

<正>则化可显著降低层析反演解的非唯一性,提高层析反演结果的质量。主要研究了模型参数正则化和数据正则化。地下介质参数之间的关联性如何加入模型正则化是讨论的问题之一;观测数据之间的关联性加入数据正则化的方法则是另一个主要议题。此外,讨论了Tikhonov正则化和预条件两种模型正则化实现策略,指出前者理论比较直观,后者计算效率更高,并证明了两者在理论上的等价性。模型正则化通过构造各向异性光滑算子加入地质构造特征,数据正则化则通过在层析矩阵中加入预先构造的数据预条件矩阵来实现。通过层析偏移速度分析给出了模型正则化和数据正则化的具体实现策略。理论分析和层析偏移速度分析的数值实验说明本文的模型正则化和数据正则化可显著提高层析反演的质量。     

利用最优化方法确定交联聚合物驱各段塞注入参数

利用交联聚合物驱油是一种有效的提高采收率方式,为达到经济有效的驱油效果,合理设计注入参数尤为重要。以投入产出比最小为目标函数,建立了确定交联聚合物驱各段塞最佳注入参数的最优化数学模型,并将其转换为一个带有非线性约束的非线性规划问题,利用Matlab优化工具箱的fmincon优化模块对其进行了求解,并利用数值模拟方法对所求得的最优解进行了验证。     

波动方程多尺度反演

本文基于多尺度反演思想提出波动方程多尺度反演方法。该方法的基本思路是：对反演的目标函数进行多尺度分解．在每一尺度下利用正则化方法反演求解，克服了反演问题的不适定性，获得全局最优解．使得反演结果的分辨率和保真性得到提高。本文利用小波变换实现多尺度反演，并且是先通过在大尺度上反演得到一个比较好的参数估计．再将此估计作为较小尺度的初值进行反演．直至获得全局最优解。文中的应用实例说明了该方法具有对初始模型依赖性低、收敛速度快、反演结果稳定的优点。     

改进的低纬度化极稳定算法

针对频率域常规化极因子在低纬度地区不稳定这一问题,提出了一种改进的低纬度化极稳定算法。为了对常规化极因子进行改造,提出了局部压制类和全局压制类化极方法,实现对放大区的高频压制;然后通过计算化极结果与归一化磁源强度的相关系数对引入的参数进行寻优,得到最优参数下的化极结果,提高了化极结果的精度;最后针对参数最优的化极因子仍存在高频放大效应这一问题,采用Tikhonov正则化方法稳定化极因子。理论模型的试验结果表明,改进算法可有效压制原始信号中的高频噪声并提高化极结果的信噪比,低纬度化极的精度和稳定性得到提高。     

地震波阻抗反演的预条件共轭梯度法

研究地震波阻抗线性反演求解方法。基于Cauchy准则,正则化稀疏反演问题,应用预条件共轭梯度法实现反射系数和子波同时迭代反演。在迭代求解正则化方程时,用共轭梯度法求解相应的原问题。给出初始子波估计的策略和波阻抗求解方法。用实际数据检验算法,表明预条件共轭梯度法反演的子波、反射系数和波阻抗要比直接稀疏反演精度高、收敛快、数值稳定。     

混合型离散变量MDECP寻优方法及其在石油链传动中应用

目前,本文基于现有混合离散变量优化方法的基本思想,提出了一种改进的混合离散变量问题的试探性寻优方法,即MDECP法.该法首先对文献[2]的“有效函数”定义作了一定的改进,即进行了规一化处理和对等式约束问题建立了“缓冲区”;同时,就工程上变均匀间隔离散问题进行了讨论,从而扩大了设计范围,丰富了优化内容.其次,本文还以提出的一种新的查点原理作为收敛准则.该查点原理不是采用一般资料所介绍的利用目标函数值的次梯度信息进行查点的方法,求解局部最优解,而是利用本文所定义的“最大混合次梯度”信息进行查点寻求局部最优解.经过实例计算表明:该法大大地减少了查点数目、提高了寻优效率.最后,还对具有离散性参数的石油链传动进行了优化设计.     

核磁共振测井数据高分辨率反演方法研究

将核磁共振测井回波数据反演为弛豫谱时通常采用梭状函数抽样方法，为了提高弛豫谱反演的分辨率，采用了阶梯函数对弛豫谱进行抽样离散，获得了与常规方法一样的线性方程组，并采用奇异值分解与投影迭代方法求解对应的非负约束的正则化问题，系数矩阵条件数与参数分辨率矩阵分析表明，阶梯函数抽样形成的线性方程组具有更高的稳定性和更好的参数分辨率，数值应用结果进一步验证了阶梯函数抽样方法在弛豫谱反演中的优越性。     

多参数反演的分步正则化法

本文提出了只用一种纵波信息，对一维波动方程的速度和震源函数进行联合反演，鉴于波动方程的反问题是一个不适定问题，故对震源函数和波速分别用正则化法分步迭代求解，从而大大减少了反问题的计算量，改善了反问题的计算稳定性，为计算实际一维地震数据提供了一种新方法。文中给出了只用一个反问题的补充条件同时进行多参数反演的详细公式，并用相应的数值进行了度算，分析和比较，证实了方法的可行性。     

一种连续模型二维地电构造大地电磁测深反演方法

本文是出一种连续模型二维地电构造的大地电磁测深资料的反演方法。首先,定义了二维反演问题的目标函数为F[λ]=sum form i=1 to M×N再给出两种不同极化方式反演问题的Frechet导函数。H极化时的Frechet导函数为1/2QE 极化时的Frechet导函数为½Q然后用正则化了的广义逆方法求解上述两个线性积分方程。数值计算表明反演方法是稳定而有效的。     

稠油油藏水平井冷采试井模型半解析求解方法

试井是目前获取储层、流体动态参数的一种应用普遍的动态监测方法。对于存在启动压力梯度的稠油油藏水平井冷采试井数学模型,缺少一种快速求解方法。在此,以构造源函数得到的实空间无井储井底压力解为基础,建立了Laplace数值变换、Laplace数值反演、杜哈美原理和Stehfest数值反演为手段的半解析求解方法 ,得到了实空间有井储压力解。利用这种半解析求解方法,得到了井储系数和启动压力梯度对压力-压力导数、压力-标准化压力曲线的影响规律。     

GeoReveal MRIL P核磁解谱技术在低孔渗储层评价中的应用

从MRIL P核磁共振测井仪器硬件优势出发,深入阐述了MRIL-P核磁T₂解谱３个最核心的问题--解谱目标函数的确立、解向量的非负处理以及正则化方法的选择。在对MRIL-P型核磁解谱技术方法研究的基础上,展示了不同信噪比、不同岩性解谱的效果。JLS构造下侏罗统珍珠冲组砾岩储层具有岩性复杂、储集空间类型多样、低孔渗等特点,准确求取地层孔隙度是测井解释评价难点之一,结合MRIL-P型核磁共振解谱方法研究成果,提出采用求取最优正则化因子的方法来进行处理。处理结果证实MRIL-P型核磁共振测井适用于低孔渗储层孔隙度测井需求。     

迭代Tikhonov向下延拓方法参数影响及应用

重磁位场向下延拓是重磁异常处理的一种重要方法。由于向下延拓具有不稳定性,一般只能向下延拓较小的深度。而向下延拓Tikhonov正则化迭代方法则改善了向下延拓的稳定性,提高向下延拓的深度。结合向下延拓Tikhonov正则化迭代方法波数域算子,分别讨论不同正则化因子、不同迭代次数以及不同延拓深度对向下延拓Tikhonov正则化迭代方法波数域算子的形态、幅度、极值点对应波数以及滤波范围的影响。通过对不同深度和不同磁化强度球体正演数据的处理,探讨正则化因子和迭代次数对延拓结果的影响。应用实际资料进行处理,评价其应用效果。     

一种新的全局最优化反演计算方法

本文提出了一种新的最优化算法－坐标扰动法。该方法只需利用目标函数值,无需函数的导数,以正交的坐标轴方向为基本的搜索方向,当沿某基本的搜索方向搜索失败时,则对其进行扰动,从而改善其收敛性、达到全局收敛的目的。文中以一个函数极值求解问题和一维正交各向异性介质波形反演问题为例所进行的计算处理结果表明,本文提出的方法具有良好的全局收敛性,几乎不依赖于初值,便能以较高的精度逼近最优解。     

基于球管模型核磁共振T_2谱反演新方法

孔隙介质核磁共振(NMR)弛豫信号的多指数反演在NMR岩心分析与测井解释中起着关键作用。改进传统的奇异值分解(SVD)方法,实现了共轭梯度(CG)法反演T2谱。已经证明,常规的对数均匀布点实际上是单纯以球形孔为基础的布点方式,以球管模型为基础,优化布点方式,改进反演核矩阵,从另一个角度实现了T2谱的优化反演。基于Tikhonov正则化思想,通过L曲线法确定正则化因子,得到正则化解作为初始解,并加入非负约束条件迭代得到最终解。正演数值模拟和实际岩心分析数据表明,改进的SVD和CG 2种方法都有很好的实用性。     

基于NSGA2的钻进参数多目标优化

在钻进参数优化过程中,机械钻速、钻头寿命和钻头比能是衡量钻井整体技术的重要依据。针对以单位进尺成本为目标的钻进参数优化问题,提出了钻进参数多目标优化方法,建立了以机械钻速、钻头寿命和钻头比能为组合的钻进参数多目标优化模型,并采用NSGA2多目标优化算法对模型进行仿真计算。仿真结果表明,采用NSGA2求解优化问题,能以较快的收敛速度在解空间内得出分布均匀的pareto最优解集,为决策者在工程实际中选择优化方案提供有效方法,大大提高了工作效率,同时也为优化钻井提供了一种新方法。