奇异值谱分析在绕射波分离及成像中的应用

地层中的断层、裂隙(缝)和孔洞等小尺度地质目标体是常见的油气运移通道和储集体,对油气勘探具有重要意义。这些地质目标体的地震响应为弱能量的绕射波,在偏移成像前进行反射波和绕射波的分离,然后实现绕射波成像,有利于识别这些目标体。常规绕射波分离方法主要基于反射波与绕射波的运动学特征差异。频率-空间域的奇异值谱分析方法同时利用反射波与绕射波的运动学和动力学特征差异,压制共偏移距道集中具有强能量和线性特征的反射波场,突出并分离绕射波场,进而实现绕射体的目标成像。模型数据和实际地震资料的测试结果表明,奇异值谱分析绕射波分离方法可有效改善断层及其它小尺度地质体的成像质量。     

地震数据高维统计滤波方法

地震数据的信噪比是地震波反演成像算法收敛性和结果精度的重要制约因素。基于线性信号模型的最佳预测滤波方法和基于随机信号概率分布特征的统计滤波方法是两种典型的滤波方法。重点讨论了地震数据统计滤波方法,基于实测数据的统计特征(或概率分布),在局部信号缓变的假设下,设计了各种高斯加权滤波器和中值类滤波器。高维空间中的地震信号具有显著的结构特征,为满足信号缓变的假设,需要发展沿着信号结构方向的高维统计滤波器。分析了邻域滤波器、双边滤波器、非局部均值滤波器三类各向异性高斯(加权)滤波器的设计思想。在非局部均值滤波算法的基础上设计了自适应搜索窗的非局部均值滤波方法,该方法采用局部数据窗的相关算法检测出滤波点附近的信号结构特征,依据地震数据变化自适应地改变非局部均值滤波器中的搜索窗。理论模型的数据测试表明,相比于固定搜索窗的非局部均值滤波算法,自适应搜索窗的非局部均值滤波方法能够在压制随机噪声的同时更好地保护有效地震信号。     

Bayes决策理论下的速度谱智能化解释及建模方法

高精度的速度建模作为强非线性问题,需要一个比较正确的初始速度模型,而基于CMP道集的初始背景速度扫描估计是最稳健的方法。面对规模巨大的CMP道集,研究智能化的初始背景速度扫描估计方法是有必要的,其核心是合理的速度谱解释。这可以看作是基于速度谱解释人员的先验知识和层位约束信息,在Bayes决策意义下,在高维速度谱数据体中,以风险决策函数值最小为原则、挑选最合理的时间—速度(TV)对。为此,提出了一套以人工交互拾取速度谱逻辑思想为指导的决策框架。首先生成速度谱数据体及类叠加剖面,通过计算相干属性从类叠加剖面提取层位结构;再依据结构信息对速度谱能量团进行K均值聚类,对于每个类别以先验信息和数据空间分析的统计信息为约束,自动迭代搜寻使代价函数最小的TV对;最后通过插值平滑生成速度场,且经过基于统计量约束的质量控制降低了横向不连续性。该方法将层位信息的利用贯穿到从聚类到自动拾取的整个过程,并且将解释人员的先验认识及邻域拾取结果量化为自动拾取时的约束量,体现了速度谱解释的智能化,缩短了速度建模周期。     

波场模拟的高斯波包叠加方法

高斯波包(Gaussian Packet)是一种在高频渐进理论下描述波传播的方法,对不同高斯波包叠加可以得到给定点震源函数产生的波场。常速介质中,高斯波包按中心射线出射角度积分存在解析表达式,把该表达式与Gabor点源函数产生波场的解析式对比发现两者是等价的。基于此,利用波动方程关于震源函数的线性性,提出一种利用高斯波包叠加计算任意点源函数产生的波场的新方法。该正演方法可以应用于叠前深度偏移中。对比高斯波包叠加与有限差分法计算的点源波场结果可以看出,两者相差很小。叠前深度偏移的数值实验结果表明,该高斯波包正演的新方法有效可行。     

共中心点道集偏移速度分析

偏移速度分析是叠前深度偏移的关键步骤之一,它的准确与否直接影响叠前深度多的质量。考虑到效果和计算效率,本文提出了一种利用射线追踪进行速度扫描的共中心点（ＣＭＰ）首集偏移速度分析方法,它适用于层状介质和连续介质,不受上覆地层的复杂性、横向变速、地层倾角和炮检距大小的影响。经模型试算,浅、中层速度误差小于１－１．５％,深层小于２－３％,反射层深度总体误差小于２０ｍ,互层分辩率 可达半个有效地震子波长度     

起伏地表条件下偏移到多偏移距叠前时间偏移

在速度横向变化比较缓慢时，叠前时间偏移是很好的成像手段。它可以作为复杂构造成像的一个关键的中间环节，对于提高最终的速度分析质量和深度偏移成像效果是至关重要的。由于时间域成像基准面选择困难，一般地，时间域偏移都是在一个水平的数据观测面(或浮动基准面)上进行的，非水平的观测面不宜作为时间域的成像参考面。提出一种新的成像方法，即引进一个随炮点和检波点变化的坐标，每次成像都是直接在该平面内进行，最后叠加到成像空间里。为了对来自非水平地表的低信噪比数据进行叠前时间偏移，引入Gardner提出的偏移到多偏移距的方法,把非水平地表叠前时间偏移方法与偏移到多偏移距的方法结合，可以较好地解决山地地震资料的叠前时间偏移成像问题。模型的初步检验证明,这种方法的确是可行的,且其计算效率较高。     

基于经验模态分解和小波变换的地震瞬时频率提取方法及应用

传统的应用Hilbert变换提取地震瞬时频率的方法是基于平稳信号提出的,而野外采集的地震信号是典型的非平稳信号,因此其实际应用存在一定的局限性。本文提出了一种基于经验模态分解和小波变换的地震信号瞬时频率提取方法和流程。该方法首先对地震数据进行经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD),获得一组固有模态函数(Intrinsic Mode Functions,简称IMF),然后应用根据地质研究目标所划定的地层层序和声波测井数据,结合沉积旋回分析,选择地震数据中合适的固有模态函数。最后,对筛选的固有模态函数进行Morlet小波变换,提取地震瞬时频率。分别将Hilbert、Hilbert-Huang和本文方法应用于理论模型,结果表明本文方法是有效的;同时,实际地震资料应用结果表明,通过本文方法能获得更为精确的符合地质认识的地震瞬时频率剖面。     

拉东谱约束的射线束形成方法及应用

射线束在地震道集或地震剖面上对应一段线性同相轴,已经被广泛应用于地震资料处理中,但传统的射线束形成方法存在泄漏噪声和分辨率低的问题,无法满足高精度处理的需要.根据局部平面波传播的表达式,利用最小二乘反演方法形成射线束能够提高射线束的分辨率,加入拉东谱能量约束能够有效解决噪声泄漏的问题,形成高质量的射线束,从而能够有效地提取局部线性信号,用于形成局部平面波、压制线性噪声或随机噪声等等.理论模型和实际资料测试结果表明,应用拉东谱约束的射线束形成方法能够得到高精度的射线束数据,并且能有效压制面波.     

HT-7核聚变实验数据录入和查询系统的设计与实现

介绍了HT-7核聚变实验上某些的数据分析，录入和对数据查询的整个过程。针对原先系统效率不高、实时性差等缺陷，设计了这个系统。重点介绍了后台程序实现部分。该系统已成功运行于2004春季HT-7实验，效果很好，有一定的实用价值。     

EAST核聚变实验装置中极向场线圈电流的确定

在EAST核聚变托卡马克实验装置中，无论是在设计阶段还是未来运行过程中，确定极向场线圈电流都是非常重要的。本文采用排列格林函数的方法，给出设计中固定边界计算和未来运行过程中反演计算两种条件下极向场线圈电流的确定方法,并在理论上证明了可行性，大大减少了计算时间。