位场向下延拓的波数域正则—积分迭代法

本文将正则方法与积分迭代法相结合,提出波数域正则—积分迭代法用于位场向下延拓。该迭代法以位场正则向下延拓值为迭代初值,并用正则向下延拓算子处理迭代过程中的剩余谱,使得在加快迭代收敛的同时,压制噪声谱,以提高延拓的稳定性;计算了改进迭代法的最优步长,对比分析了改进迭代法的收敛性和滤波特性,同时提出采用L-曲线准则计算正则向下延拓的正则参数,并将其扩展到波数域以提高计算速度和适应波数域迭代法。基于理论模型和航磁数据的对比试验分析表明,改进迭代法位场向下延拓的精度、稳定性及收敛速度都有提高,其延拓效果优于现有广义逆法、积分迭代法、泰勒级数迭代法和Landweber迭代法。     

位场向下延拓的泰勒级数迭代法

本文介绍了一种新的位场向下延拓方法—泰勒级数迭代法。首先将波数域中的向下延拓响应因子进行泰勒级数展开,取前N项和代替向下延拓响应因子进行近似向下延拓,并采用迭代法进行逐步逼近,直至观测面上的实测值与迭代m次的计算值的差值小到可以忽略。由此推导出了位场向下延拓的泰勒级数迭代法的迭代通式,证明了该方法的收敛性,分析了该方法的收敛速度。同时指出当通式中所取项数N=0时,与文献[11]的延拓模式一致。模型试验对比分析表明,当向下延拓深度较大且项数N=1和N=0迭代得到的延拓误差相等时,N=1的迭代次数远小于N=0的,且迭代的结果具有更好的保幅性。     

改进的重力位场向下延拓计算方法

由于位场下延计算自身存成不适定性,研究人员一直在寻找一种稳定的位场下延计算方法。通过改进前人提出的正则化位场延拓算子,实现了利用正则化目标方程求取其中的正则化参数,同时使用黄金分割搜索方式加快了运算效率。另外,将算子的低通滤波功能改进为带通滤波方式,建立相对应的正则化目标方程,实现过滤高频段干扰的同时对低频段的信息也进行一定程度的遴选。该方法实现了针对不同下延深度求取不同的正则化滤波参数以及频带范围,实现了稳定、高效地重力位场下延计算。通过模型试算以及实测数据验证了该方法的实用性。     

位场向下延拓的边界单元法

引言众所周知,位场向下延拓可以突出局部异常,放大某些在低缓异常中不够明显的异常特征,从而提高了异常解释的可靠性。因此,它在金属矿勘探和石油勘探中得到了越来越广泛的应用。但是,由于位场向下延拓的不适定性,寻找精确而稳定的算法一直是理论和实际工作中的难题之一。近些年来,不少学者从事这方面的研究,提出了一些新的算法或改进措施。候重初提出了频率域位场逐次向下延拓的方法;王延忠、熊光楚讨论了频率域利用组合滤波器实现位场向下延拓,取得了较好的效果。本文利用边界单元法原理,把位场向上延拓的泊松积分转化为位场向下延拓的第一类积分方程,然后求解。模型试算和实际应用结果都表明,这种方法有着较高的精度和稳定性。     

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L-曲线准则的T2谱反演算法研究

提出了基于正则化技术的自动优选正则参数的T2谱反演算法,从理论上讨论了算法的收敛性和正则参数选择方法,详细讨论了算法的实现过程.数值试验表明,该算法在不需要人工干预的情况下,在信噪比为15时也能得到较好的反演结果.该算法的实现为识别稠油流体、认识致密岩心结构和岩性分析提供了一种有效分析手段.     

基于向下延拓Milne法的重力归一化总梯度法

重力归一化总梯度法需进行向下延拓和垂向导数的计算,这两个过程都会放大高波数成分,影响计算结果的稳定性。为此,将向下延拓Milne法及积分垂向二阶导数法引入重力归一化总梯度的计算。将该方法应用于估算无限长水平圆柱体模型的中心位置,计算结果准确。然后针对实测重力数据,利用本方法得到的矿洞中心埋深较基于泰勒级数展开的重力归一化总梯度法更准确,因此本文方法具有一定的实用性。     

基于地震子波衰减谱的碳酸盐岩烃类检测方法

针对碳酸盐岩储层,根据含油气地层对地震波高频成分吸收增强、吸收系数增大的原理,提出了基于地震子波衰减谱的烃类检测技术。该技术在对地震资料进行去噪的基础上,应用复倒谱匹配法分别求取目的层上、下沿层时窗内的地震子波谱,进而求取上下时窗地震子波衰减谱。通过衰减谱进行碳酸盐岩储层烃类检测。在Y2井区碳酸盐岩储层的实际应用中,与基于目的层的烃类检测技术相比较,该技术敏感性较高,能够有效地预测碳酸盐岩储层的油气分布,对井位部署和油气增储上产具有指导作用。     

基于高分辨率反演谱分解的储层流体流度计算方法研究

反射地震数据中的低频信息包含了与储层及流体有关的丰富信息,从地震数据中提取储层流体流度属性可以为利用地震低频信息进行储层预测和流体识别提供一种新的途径。为此,研究并提出了基于高分辨率稀疏反演谱分解的储层流体流度计算方法。首先基于Biot孔隙介质依赖频率的反射系数低频渐近分析理论,推导出了储层流体流度属性的计算表达式;然后利用地震数据低频段优势频率的瞬时谱振幅代替相应频率处的反射系数,给出了储层流体流度属性的直接近似计算方法,其中关于瞬时谱的计算采用了基于交替方向算法的高分辨率稀疏反演谱分解方法,该方法相对于常规谱分解方法具有更高的时间分辨率和频率分辨率。陆上和海上二维叠后地震资料的试处理结果表明,基于高分辨率稀疏反演谱分解的储层流体流度计算方法得到的储层流体流度属性剖面分辨率非常高,对于含油气储层显示了良好的成像能力,降低了储层流体识别的多解性和不确定性。     

基于凸集投影的重力数据扩充下延一体化方法

重力勘探的工区经常是不规则的,有时重力数据还存在空白区。在进行波数域向下延拓处理前,需对数据空白区进行填充。同时,为了提高处理精度,还需要将数据预扩边至快速Fourier变换所需要的长度。常规重力向下延拓方法一般仅考虑向下延拓本身,或将数据填充、扩边与向下延拓这三个步骤独立进行。本文统一考虑这三个不适定问题,提出一种基于凸集投影原理的重力数据填充、扩边、下延一体化方法,即采用Gerchberg-Saxton迭代法对数据进行插值和扩边,直至达到预定的迭代次数,然后下延。利用该方法和经典的插值、扩边、下延组合方法对理论模型和航空实测重力数据进行对比实验,结果表明该方法原理简单、操作方便,扩边结果光滑无畸变,插值和下延结果精度较高,优于经典组合方法。     

直接下延法波动方程叠前深度偏移

对于地表和地下地质条件复杂地区的地震资料偏移处理来说，由于现有的偏移方法大都假设激发点和检波点在同一个水平面上，因此给偏移结果带来了一定的影响。为此，探讨了直接从起伏地表开始的波动方程叠前深度偏移方法。简述了逐步一累加法和频率一空间域有限差分叠前深度偏移方法的基本原理，在此基础上提出了复杂地表和地下地质条件下的直接下延波动方程叠前深度偏移方法，该方法不受起伏地表条件的限制，对模拟层速度的适应性强。模型试算和实际资料试处理表明，该方法直接从起伏地表开始向下偏移，将波动方程基准面校正和叠前深度偏移有机地结合起来，既能对复杂构造精确成像，又能适应任何起伏地表条件。     

基于多道奇异谱分析的三维地震数据规则化方法

针对野外采集地震数据的非规则性,本文基于多道奇异谱分析(MSSA),推导了三维地震数据规则化方法相关公式,实现了对非规则地震数据缺失道的重建及对三维地震数据进行道加密处理。对模型数据和实际地震资料的处理结果表明：基于MSSA的三维地震数据规则化方法能有效地对三维模型数据及实际资料进行规则化处理,并具有较好的适用性和稳定性。     

位场转换的抽样分组法

在重磁资料解释中，为了突出有用的异常，区分不同的异常源，往往要在频率域进行位场转换处理。由于转换因子具有的高频放大作用，造成了位场处理的不稳定性，因此要附加滤波器压制高频干扰。我们通过研究发现，采样点距也是决定位场处理稳定的一个重要因素。为此，提出了抽样分组法，即对离散数据进行等间距抽样重新分组，每一组作为独立的部分进行转换处理，最后将每组的结果合成，还原为要转换的结果。该法在不损失原始观测信息的     

一种基于光滑L1范数的地震数据插值方法

基于稀疏变换的地震数据插值可提供有效、可靠的波场,但为了适应不断增加的计算量和减少CPU计算时间,必须探寻更快速稳健的方法。本文提出一种基于曲波变换的快速梯度投影法并应用于地震数据重构。即构建一个光滑的L₁范数优化模型,并用梯度投影法求解该模型。由于曲波变换具有多尺度、多方向、各向异性等特性,可对曲线形状的同相轴进行稀疏表示,计算时利用曲波正交变换加快计算速度。数值实验结果表明,该方法显著快于目前主流的稀疏反演方法,实际数据的试算效果良好。     

基于随机介质的提高地震记录分辨率的扩频方法

常规提高地震记录分辨率的谱白化和反褶积等方法多以反射系数序列是白噪随机时间序列为前提,隐含着认为地下介质为白噪型随机介质这一问题。长期以来的勘探事实表明,地下介质不一定为白噪型随机介质,反射系数序列不一定是白噪随机时间序列。因此,常规方法有时不能得到符合实际的结果。除了白噪模型外,随机介质还有多种模型,不同类型的随机介质有着不同的性质,对应着不同的反射系数序列和地震记录。基于随机介质理论,研究了地震记录与随机介质统计参数之间的关系,提出了由实际地震记录求出随机介质统计参数、扩展地震记录频带的方法。理论模型和实际资料试处理结果表明,该方法可以得到与实际地质情况相符且分辨率大为提高的结果,是高分辨率地震资料处理中一个有意义的研究方向。     

动态反褶积中的反射系数序列时频特征研究

基于动态褶积模型的反褶积方法假设反射系数序列是白噪的,而实际地震资料的反射系数序列通常是非白噪的,因而会影响反褶积效果。基于动态褶积模型研究了反射系数白噪和非白噪情况下地震道信息、反射系数和子波三者之间的关系,指出地震信号的对数时频谱是子波的对数时频谱和反射系数的对数时频谱之和。通过白噪和非白噪反射系数序列模型试验,研究了利用合成地震道的时频谱和对数时频谱求取子波时频谱的效果。试验结果表明:用对数时频谱求取的子波谱在频率方向精度更高;在反射系数序列非白噪的情况下,通过平滑合成地震道的对数时频谱获取子波时频谱,动态反褶积的效果更好。某油田实际地震资料处理结果验证了上述结论。