地球物理与中国的可持续发展

在20世纪中国的发展历程中,地球物理在资源探查、环境保护和减轻自然灾害服务等诸多方面发挥了举足轻重的作用。21世纪,中国走可持续发展之路已成为必然选择。随着可持续发展思想及内涵的逐渐丰富,地球物理必将为中国的可持续发展起到更大作用。     

震源延迟叠加技术及应用效果

延迟叠加爆炸是针对高分辨率和深层地震勘探而提出来的一种激发方式。这种激发方式能在保证地震分辨率的前提下有效提高地震波能量 ,在地震波的入射角范围内 ,有效克服非球形炸药激发引起的地震波传播的方向性。应用弹性波动力学对多级延迟爆炸进行理论研究 ,结合实际试验资料 ,研究了延迟爆炸情况下激发参数对地震波能量、主频、频宽等的影响。从几何地震学出发 ,分析了不同时间激发的地震波在地下空间中的干涉情况 ,对其能量传播的方向性进行了研究。理论分析和试验效果表明 ,延迟叠加震源与相同药量的普通震源相比 ,激发地震波的主频高 ,频带宽 ,增强了下传能量 ,降低了次生干扰 ,在高分辨率和深层地震勘探中具有明显的优势。     

奇异值分解压制随机噪声的方法及应用

针对随机噪声压制问题，通过对多项式确定的同相轴形状重新选取数据矩阵，再对新选取的数据矩阵进行SVD滤波，从而压制随机噪声。通过对矩阵奇异值分解的研究，揭示了奇异值分解的原理和SVD滤波原理，将一个多道地震记录看作一个图，它可分解为由一系列正交的子图，通过对子图适当选择并结合其它手段，从而达到提高信噪比的目的，为奇异值分解在地球物理中的进一步应用提供了理论依据。实际数据应用表明，该方法去噪手段灵活、保真性好、分辨率高，对一些突然的脉冲干扰、侧反射、以及其他的反向干扰有明显效果。     

新型陆用压电检波器在滩浅海地区地震勘探中的应用及效果

滩浅海地区所特有的复杂地表和表层结构条件给采集高品质的地震资料带来了一定的困难,也因此成为制约该类地区油气开发的主要因素之一。为此。开展了滩浅海地震水陆两用压电检波器的研究。阐述了陆用压电检波器的工作原理,分析了陆用压电检波器的实际应用效果。从单炮记录和地震剖面的信噪比、分辨率、频宽、主频以及能量等诸方面将其与AG3加速度检波器、常规检波器以及水上压电检波器进行了对比分析。结果表明,相对于其他检波器来说,在频谱、分辨率以及高频响应方面。陆用压电检波器在滩浅海地区采集的地震数据具有明显的优势,且陆用压电检波器具备了水听器的一些功能,能够解决滩、浅海结合部的过渡问题。     

滩海浅层三维地震勘探技术

 在滩海过渡区域的浅层勘探中，形成了一套有效的地震资料采集、处理技术，并取得以下认识：①地震资料采集技术包括提高浅层覆盖次数的观测系统设计技术、提高分辨率的激发技术、气泡效应压制技术、水中检波器二次定位技术等内容。提高浅层覆盖次数的观测系统设计技术要求观测系统应具有小面元、小炮检距、小炮点密度的特点。提高分辨率的激发技术要求在水深小于2m的过渡带宜采用炸药震源激发，并采用浅井、小药量激发方式，遵循“枪数少、近组合”的原则针对不同的海域选取不同的气枪阵列组合，以较好地压制气泡效应，提高资料信噪比。水中检波器二次定位技术可准确地确定检波器的实际位置，是保证资料采集精度的重要环节。②地震资料处理技术包括水中检波器二次定位校正、手工切除动校正拉伸、子波匹配技术、海底鸣震压制处理、叠前时间偏移处理等内容。针对水中检波器漂移问题，利用声纳定位结果以及初至二次定位结果进行检波器位置校正，确定了检波器的真实位置，提高了资料处理精度。采用手工切除动校正拉伸，提高了浅层资料信噪比。子波匹配技术要求在CDP道集叠加前进行子波匹配滤波，以消除由于海、陆采集方法不同造成的地震子波差异，从而得到较好的叠加效果。采用两步法预测反褶积压制海底鸣震，使海底鸣震得到较好的衰减，剖面信噪比得到明显提高。通过叠前时间偏移成像处理，提高了复杂构造及5m断距的小断层的偏移成像精度。     

官1地区高分辨率地震采集技术

官1地区断块发育,勘探潜力较大。老资料分辨率较低,影响了进一步勘探开发。针对工区勘探存在的技术难点,使用小面元、高采样率提高地震资料分辨率;采用小炮排距、高覆盖次数的目标设计提高资料信噪比;根据对干扰波的压制效果优选最佳观测系统;使用延迟叠加震源提高有效波的下传能量;通过多种方法联合调查、解释,量化工区不同井点的激发井深,保证资料采集质量。得到的新资料较老资料分辨率和信噪比明显提高,满足了精细解释的需要。     

利用高斯径向基函数的拟神经网络重力反演方法

为了提高重力反演分辨率,提出一种利用高斯径向基函数的拟神经网络反演方法。该方法利用高斯径向基函数压缩模型空间,在保证复杂模型表征能力的前提下,实现了反演参数的降维;以高斯径向基函数为激活函数,构建一种拟神经网络结构,不需要训练,可以克服建立训练数据集的困难。该方法较好地解决了重力反演不适定性所导致的趋肤、垂向分辨率低、多解性强和严重依赖先验约束等问题,并从重力数据中最大程度地提取有效信息以提高反演结果的分辨率,增强可靠性。模型实验证明了该方法具有较高的精度和分辨率,能较准确地反演模型的位置、边界和密度。应用该方法反演车镇凹陷重力数据,得到了垂向分辨率较高的剩余密度模型,从中提取密度界面和剖面开展构造解释,揭示了下古生界构造格局和潜山发育规律,证明了该方法的实用价值和应用潜力。     

VSP技术在小断块油气田开发中的应用

华北某小断块油气田地处繁华城区，因此不能进行地向地震勘探。为此，对位于小断块的X井进行了多方位非零井源距VSP勘探，获得了井周边地区的高分辨率和高信噪比资料。通过标定，准确确定了任北潜山顶面的反射层位，对井周边地区的构造和小断层进行了解释，圈定了位于潜山顶面的主要目的层——二台阶断块的范围和形态。同时，利用VSP纵波资料的“这点”特征，并以转换波资料作为印证，对二台阶断块进行了含油气分析，经钻探获得了高产油流。     

一种变密度—速度关系的重力与地震同步联合反演方法

针对现有同步联合反演方法的不足,提出一种变密度—速度关系的重力与地震同步联合反演方法。详细推导了联合求解密度模型与速度模型的解估计公式;给出了利用密度模型和速度模型的高阶统计量的物性关系更新算法,初始物性关系在反演迭代过程中根据当前及上轮迭代的密度和速度模型不断更新。模型试算结果证明该方法降低了初始物性关系不准确对反演结果造成的不利影响。实际资料试算结果表明该方法建立的速度模型能够改善地震成像质量,在低勘探程度地区具有较大的应用潜力。     

LK地区滩海浅层地震勘探采集技术

山东LK地区滩海三维Ⅰ区主要为环渤海湾的两栖带和浅海水域,地下勘探目标为第三系煤层,埋藏浅、勘探难度大。海底采煤风险程度高,因此要求地震资料具有高信噪比和高分辨率。根据地表条件和浅层勘探特点,在两栖区采用浅井、小药量激发,确保了浅层资料的分辨率;在浅海水域采用优选的最佳气枪阵列似"点震源"激发,消除了气泡效应,同时采用实时定位和二次定位技术,确保了海上检波器的定位精度。实践表明,该技术特别适用于滩海地区的浅层地震资料采集。