简介：在直流电法有限元数值模拟中，针对常规结构化网格源点附近网格节点数值精度低的问题，并考虑计算效率和反演成像的需求，本文在二维点源问题中提出一种新的网格加密一收缩方法。其核心思想是在结构化网格计算区域中先后引入网格节点加密和网格节点收缩两个环节。通过在计算区域水平方向上均匀加密网格节点密度，降低源点奇异性的影响范围，并提升对地形的模拟能力；通过在计算区域垂向方向上将多个网格收缩到一个网格中，降低网格节点的规模，进而提高数值计算的效率。理论模型检验表明，网格加密-收缩方法能有效地解决源的奇异性问题，与均匀加密网格相比，网格节点总数降低了约80％。

简介：基于曾新吾和MacBeth提出的时域内双源累积旋转方法,建立了频率相关介质中分析多分量VSP数据的横波分裂参数提取算法（DCTF）。该算法可以在频域中针对单个频率提取横波各向异性参数（快横波的极化方向以及快、慢横波间的时间差）,从而避免了目前常用方法中使用窄带通滤波可能带来的误差。通过对地震合成记录的数值分析,确定了该算法的可行性和正确性,并与目前常用方法的应用结果进行了比较。结果显示,频率相关横波分裂参数可以利用DCTF从地震四分量数据中直接提取。在地震频率范围内,含较大尺度裂缝时各向异性参数将表现出频率相关性,这意味着在地震频率范围会出现频散。随着频率的增加,各向异性有降低的趋势。

简介：提高地震资料的分辨率是地震数据处理流程中的重要环节,对后续的精细构造解释起到重要作用。传统的提高分辨率方法大都假设地震资料是稳态的并且噪声水平不随空间发生变化,而实际情况不满足这一假设,导致提高分辨率处理后的效果达不到预期要求。针对这一问题,本文提出了一种基于时频二次谱的提高地震资料分辨率方法。首先,文中提出了基于S变换的时频二次谱,并结合模型论述了时变子波和反射系数在时频二次谱中的特征及其可分离性;其次,依据时变子波和反射系数在时频二次谱中的特征差异,构建了二维滤波器在地震记录的时频二次谱中提取时变子波的振幅谱;再次,文中研究了噪声环境中时变提高分辨率算子设计方法,并提出了依据时频谱能量强弱相对关系自适应确定频带拓宽范围的时变提高分辨率算子设计,进行提高分辨率处理;最后,文中对该方法进行了模型和实际数据的试处理,并与传统谱模拟方法和Q补偿方法的处理结果进行了对比分析,对比结果表明：本方法不需要估计Q值,提高分辨率能力不受震源子波频带的限制,在兼顾信噪比的前提下能够充分提高不同时间局部的地震数据的分辨率。

简介：传统上,时间域航空电磁数据通过拟合迭代反演计算得到大地模型,然而,由于航空电磁数据道间的较强相关性,导致病态反演,并引起超定问题;同时电磁数据的相关性使其与模型参数的映射关系复杂,增加了反演的复杂度。采用主成分分析法将航空电磁数据变换为正交的较少数量的主成分,不仅降低了数据道间的相关性,减小了数据量,同时压制了数据的不相关噪声。本文利用人工神经网络(ANN)逼近主成分与大地模型参数间的映射关系,避免了传统反演算法中雅克比矩阵的复杂计算。层状模型的主成分神经网络与数据神经网络的反演结果对比显示,主成分神经网络反演方法网络结构简单,训练步数少,反演结果好,特别是对于含噪数据。准二维模型的主成分ANN、数据ANN以及Zhody方法的反演结果显示了主成分神经网络具有更接近真实模型的反演效果,进一步证明了主成分神经网络反演方法适合海量航空电磁探测数据反演。

简介：常规欧拉反褶积法中构造指数的选取以及分散解存在较多的问题,提出了基于联立垂向一阶导数与解析信号的欧拉齐次方程的RDAS-Euler反演方法。该方法可以更为精确的估计场源的范围及埋深,且不需考虑构造指数N的影响,避免了因构造指数不当而引起的反演误差。通过对单一地质体及组合地质体模型的实验证明本文方法能有效地完成目标体的反演工作,反演结果与理论值之间的误差小于10%,且相对于常规欧拉反褶积法更加稳定准确,能够更好的得到地质体边界及深度信息。将RDAS-Euler法应用于黑龙江省虎林盆地实测布格重力异常数据,获得了丰富的断裂信息,说明RDASEuler法增强了对断裂平面位置的识别能力。

简介：具有较高自然频率的高灵敏度检波器在采集数据时可以通过压制低频信号来相对提高高频能量，但这也造成了其低频响应差的问题，如果将高灵敏度数据与常规数据进行优势组合，就可以达到拓宽频带的目的。为此，本文提出分频段匹配滤波的方法，即在保持常规数据低频优势的前提下，对其高频端进行匹配滤波，实现不同频带范围内的优势互补，从而改善地震记录。通过引入不同主频的雷克子波模拟得到具有常规数据和高灵敏度数据特点的理论模型，论证了分频匹配滤波方法的可行性。在对野外单炮地震记录处理中发现，分频匹配滤波方法拓宽了地震记录的有效频带宽度，提高了地震记录的分辨率。

简介：地震波场数值模拟中不可避免地会出现边界反射,一般采用吸收边界条件以压制人工边界反射。目前常用的分裂式完全匹配层（PML）边界条件需要在边界处进行特殊处理,尤其是在三维情况下需要将变量分裂为三个分量,增加了数值模拟的计算时间和内存占用量。与分裂式PML吸收边界条件相比,混合吸收边界条件（HABC）具有易于实现、计算量小和吸收效果好等优点,可以提高三维波动方程数值模拟的计算效率。本文将基于一阶Higdon单程波方程的混合吸收边界条件从二维计算域发展到三维,提出了适用于三维弹性波数值模拟的混合吸收边界条件。均匀模型以及复杂模型的三维数值模拟结果表明,混合吸收边界条件与传统的完全匹配层边界条件相比,具有效率高、吸收效果好的优势。

简介：角度域共成像点道集(ADCIGS)是偏移速度分析和振幅随角度变化分析(AVA)的基础数据。传统Kirchhoff叠前深度偏移(KPSDM)按偏移距组织数据,能方便的输出偏移距域共成像点道集(ODCIGS),其高效的角度道集输出是有挑战的。本文提出基于旅行时梯度场的KPSDM角道集输出方法。其核心步骤为:(1)利用任意介质中的动态规划法旅行时计算方法提供炮点和检波点的旅行时场;(2)根据旅行时场的梯度方向计算反射张角;(3)在偏移过程中抽取ADCIGS。由于本文旅行时计算方法没有射线阴影区,也没有对速度光滑性的要求,其角度道集输出在阴影区比传统射线追踪更有优势。基于该角度道集输出方法,本文发展了一种适合大规模三维地震数据的KPSDM及角道集输出的并行实现方案。其基本思想是:(1)按照炮数据来组织输入数据;(2)旅行时场的输入与单炮覆盖范围相联系以节省内存;(3)多炮数据间采用MPI并行处理,单炮深度切片之间采用OpenMp并行处理,可进一步提高内存利用率和并行力度。数值试验结果证明本文角度道集生成方法的优越性和本文实现方案的有效性。

简介：全波形反演是一种高精度的地震成像方法，可以对地下介质物性参数模型进行准确的重构。然而在实际应用中，尤其是在三维复杂介质反演中，计算成本太大是该方法的一个重要缺陷。将混叠震源技术引入到频率域全波形反演中可以大幅度地降低计算成本，提高反演效率。但是使用震源编码技术也带来了两个问题：一方面，参与编码的各个震源之间会产生“串扰噪声”，导致反演结果中出现假象；另一方面，基于震源编码的频率域全波形反演方法周围噪声较为敏感，使该方法对含噪数据反演质量较差。本文引入一种频率组编码方法来压制“串扰噪声”，并基于震源编码技术提出一种频率域自适应全波形反演方法，通过一个与频率相关的自适应选择机制，将常规频率域全波形反演方法和基于震源编码的全波形反演方法联合起来，在保证反演质量的同时也最大程度地提高了反演效率。

简介：本文提出了一种基于Kirchhoff积分偏移和逆时偏移的联合速度分析及成像方法,采用剩余曲率分析及层剥离策略进行偏移速度建模。本文方法改善了Kirchhoff积分偏移在复杂构造时计算精度不高和逆时偏移计算效率慢的缺点,兼有计算效率高、成像精度高的优点,并将其应用在反射波法隧道超前预报中。通过模型试算,发现隧道中使用逆时偏移的成像结果在多方面优于Kirchhoff积分偏移的成像结果;通过对实测数据的处理,验证本方法计算效率较高,建立的速度模型合理,成像剖面清晰,结合地质调绘资料可对隧道开挖前方地质构造做出较准确预报。

简介：被动源地震数据包含丰富的低频信息,本文有效地提取并利用这些信息对缺失低频的主动源地震数据进行低频重构,提出了基于多正弦窗的被动源多窗谱重构方法,并给出了相应的多震源多道重构公式。与常规互相关法和常规反褶积法重构的被动源记录相比,该方法能重构出更为准确的相对振幅信息。通过分析被动源数据重构前后的频谱特性,发现被动源的低频特性在重构和去噪处理后能更明显的体现出来。并提出了一种用被动源数据重构主动源低频信息的方法,即在功率谱上进行匹配,并在频域进行补偿和平滑。最后进行了数值算例的验证,对低频重构后的数据进行了叠前深度偏移处理。能量匹配方法能够用被动源的低频信息有效地重构主动源缺失的低频信息,低频重构后的记录在偏移成像中能体现更多的细节信息和深部构造。

简介：岩石物理建模及脆性指数构建是影响脆性预测精度的两大重要环节。现有页岩模型对有机质的模拟争议较大，需要寻找合理的岩石物理理论来模拟富有机质页岩。同时，现有脆性公式种类繁多，各公式的适用性值得探究。本文利用Self-ConsistentApproximationandtheDifferentialEffectiveMedium（SCA＋DEM）理论，通过模拟有机质与粘土的耦合性，构建各向异性富有机质岩石物理模型。与前人理论对比，初步验证了本模型的有效性；同时，基于模型构建脆性模板，分析物性参数对各脆性指数公式的影响。结果显示：各脆性公式对不同物性条件下地层的敏感性不同，基于杨氏模量构建的脆性指数对矿物含量的变化较敏感，而基于拉梅系数构建的脆性公式对孔隙度／孔隙流体敏感。应综合各脆性指数公式并结合地层物性信息，以达到最优的预测结果。

简介：河流相储层是一种重要的储层类型，寻找河道砂体是油气勘探的一项重要工作。但是河道变迁比较频繁，叠置比较严重，加之地震资料本身信噪比和分辨率的限制，河流相储层的精细描述至今仍存在一定的困难。本文以胜利油田老河口三维工区为例，首先研究了本区河流相储层的基本特征，发现该类储层剖面上呈强相位、切片上连续性好和频谱上呈低频特征；通过颜色处理和地震精细解释，发现本区河流相储层存在类串珠状特征，为了验证这一观测结果，我们用正演模拟分析了其形成机理，为在类似工区识别此类古河道找到了新的途径；应用多属性融合和RGB显示技术，河道下切特征更加明显，很好地彰显了河道结构特征，提高了河道识别能力；最后，我们研究并开发了多子波检测技术，检测出更多河流相弱反射信息。

简介：基于Aki-Richards公式和贝叶斯原理,本文发展了利用叠前PP波和PS波资料联合反演P波速度比、S波速度比和密度比的方法。该方法假设参数之间满足正态分布,引入参数协方差矩阵来描述反演参数之间的相关性以提高反演过程的稳定性,并同时使反演的参数序列服从Cauchy分布,引入矩阵Q来描述参数序列的稀疏性以提高反演结果的分辨率。采用本文提出的方法对模型数据和实际多波资料进行反演,结果表明：本文方法正确有效;与传统的单一PP波反演相比,PP波和PS波AVO联合反演具有稳定性更好和反演精度更高等优点。

简介：转换波技术是解决气云区成像问题的有效手段，而二极化现象则是制约转换波构造成像精度提高的一个重要因素。解决该问题的一个有效办法是二极化校正：将转换波速度分解为基本速度和速度扰动，分两步对转换波地震数据进行叠加速度分析和叠前时间偏移速度分析。柴达木盆地三湖地区天然气资源丰富，气云广泛发育，通过对三湖地区二维三分量地震数据的研究分析，发现该地区转换波二极化现象明显，对转换波的准确成像有较大影响。通过对转换波二极化校正方法的应用，不论是在叠加成像，还是叠前偏移成像都取得了较好的效果，提高了气云区转换波构造成像的精度。二极化校正对解决气云区转换波剩余静校正有重要促进作用，二极化校正与转换波剩余静校正的结合是陆上气云区转换波高精度成像流程中必不可少的环节。

简介：标量CSAMT只适合一维及测量方向与构造方向垂直的二维情况,对于复杂的三维地电结构,CSAMT需采用张量测量。本文试图采用矢量有限元法实现三维张量CSAMT的正演模拟。为了验证算法的正确性,本文在层状介质中计算了三维CSAMT远区的电场,磁场及阻抗张量,并且与层状介质中的理论解进行了比较,接着还模拟了均匀半空间中含有三维异常体的模型,并且分析了四个阻抗张量、视电阻率及阻抗相位的响应特征。得出如下结论:采用矢量有限元法来模拟三维张量CSAMT,其电磁场及阻抗张量的实虚部计算精度都比较高,并且该方法本身满足电场法向不连续,不用进行散度校正。

简介：MostcurrentprestackAVAjointinversionmethodsarebasedontheexactZoeppritzequationanditsvariousapproximations.However,theseequationsonlyreflecttherelationbetweenreflectioncoefficients,incidenceangles,andelasticparametersoneithersideoftheinterface,whichmeansthatwave-propagationeffects,suchassphericalspreading,attenuation,transmissionloss,multiples,andeventmismatchingofP-andS-waves,arenotconsideredandcannotaccuratelydescribethetruepropagationcharacteristicsofseismicwaves.ConventionalAVAinversionmethodsrequirethatthesewave-propagationeffectshavebeenfullycorrectedorattenuatedbeforeinversionbuttheserequirementscanhardlybesatisfiedinpractice.Usingaone-dimensional(1D)earthmodel,thereflectivitymethodcansimulatethefullwavefieldresponseofseismicwaves.Therefore,weproposeanonlinearmulticomponentprestackAVAjointinversionmethodbasedonthevectorizedreflectivitymethod,whichusesafastnondominatedsortinggeneticalgorithm(NSGAII)tooptimizethenonlinearmultiobjectivefunctiontoestimatemultipleparameters,suchasP-wavevelocity,S-wavevelocity,anddensity.Thisapproachisrobustbecauseitcansimultaneouslycopewithmorethanoneobjectivefunctionwithoutintroducingweightcoefficients.Modeltestsprovetheeffectivenessoftheproposedinversionmethod.Basedontheinversionresults,wefindthatthenonlinearprestackAVAjointinversionusingthereflectivitymethodyieldsmoreaccurateinversionresultsthantheinversionbyusingtheexactZoeppritzequationwhenthewave-propagationeffectsoftransmissionlossandinternalmultiplesarenotcompletelycorrected.

简介：我们改进了共偏移距-共反射面（COCRS）法，可用以衰减地滚波，即由于低速、低频／高振幅瑞雷波通常产生的相干噪声。COCRS算子是基于双曲线，因此它可以拟合双曲走时的同相轴，如叠前数据中的反射同相轴。相反，地滚波在共中点（CMP）和共炮点道集中是线性的并可以可以利用COCRS算子鉴别与压制。因此，我们在共偏移距剖面之前共炮道集中搜索反射倾斜和曲率。因为这对反射振幅的危害最小化是最理想的，我们只对在地滚波区多次覆盖的数据进行叠加。在CO剖面前搜索CS道聚集是对常规COCRS叠加的另一个改进。我们使用合成和真实数据集测试了所提出的方法，数据采自伊朗西部地区。我们将本方法压制地滚波的结果与f-k滤波和f-k滤波后常规COCRS叠加压制地滚波的结果进行了比较。结果表明，该方法对真伪滚压制效果优于F-K滤波与传统CRS叠加。然而，计算时间高于其他常规的方法，如f滤波。

简介：地震波场正演模拟是地震资料处理、解释中最为重要的技术之一。地震波场正演模拟在大时间步长、长时程的波场延拓中,存在计算不稳定的问题。本文基于声波方程的Hamilton表述,在波动方程求解中用辛差分格式进行时间网格离散,用傅里叶有限差分进行空间网格离散,提出一种新的保结构地震波场正演模拟方法一辛格式傅里叶有限差分法,在保证计算精度的同时提高计算的稳定性。利用声学近似处理空间-波数混合域的积分算子,将该方法推广至各向异性介质。给出各向同性和各向异性条件下的地震正演模拟的计算流程,并将本文方法用于BP盐丘、BPTTI等模型的波场正演模拟。数值算例表明本文开发的方法适用于速度变化剧烈的复杂介质地震波场正演模拟,计算精度高,数值频散小,在各向异性介质正演中能够有效避免qSV波残余,在大时间步长的迭代计算中稳定性好。本文为在辛算法的框架下实现高精度地震正演模拟提供了一种新的选择。

简介：Tilt—depth法可以用于快速反演磁源的上顶埋深，但其无法反演磁源底部深度，同时该方法的反演解过于单一。针对于此，本文在有限厚度台阶磁异常导数公式基础上，推导出了可以同时反演地质体上、下界面埋深的改进型Tilt—depth法计算公式，并采用在Tilt梯度图上选取多特征点进行联合反演的计算模式来提高反演解的可靠性。二维及三维组合模型试验均证实了改进型Tilt—depth法可以有效地反演出磁性体的上顶与下底深度，且上顶埋深的反演精度明显高于常规方法的。最后将改进型Tilt—depth法用于松辽盆地长岭断陷航磁数据反演，其上顶埋深的反演结果与钻孔钻遇火山岩的深度基本一致，证实改进型Tilt—depth法相对于常规方法的反演结果更加准确。