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32 个结果
  • 简介:传统上,有限分的分系数一般可以通过泰勒级数展开法或优化方法来极小化频散误差得到。基于泰勒级数展开的分法在有限的波数范围内精度较高,但在这个范围之外会产生较强的数值频散;基于最小二乘的优化有限分法能在更大的波数范围内达到较高的精度,并可以在较小的计算需求内获得全局最优解。本文将基于最小二乘的优化有限分法从二维正演模拟推广到三维,形成了计算效率高、高精度范围宽、适合并行计算的三维声波优化有限分方法。频散分析及正演模拟表明本文发展的有限分方法可以很好地压制数值频散。最后,将本文发展的有限分方法应用到三维逆时偏移的震源波场延拓检波点波场延拓中,并结合有效边界存储策略与checkpointing技术在GPU集群上实现三维逆时偏移以提高计算效率、减少存储量。三维逆时偏移试算结果表明本文三维优化有限分方法与传统的有限分法相比可以获得更高精度的偏移成像结果。

  • 标签: 三维声波方程 优化有限差分 正演 逆时偏移
  • 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。

  • 标签: 欧拉反褶积 解析信号 边界识别 构造指数
  • 简介:有限分方法广泛应用于求解许多科技领域所涉及的偏微分方程,高阶显式有限分方法通常用来提高求解精度,已经提出的高阶隐式有限分方法截断高阶显式有限分方法可用来进一步提高模拟精度而不增加计算量。本文首先计算了针对常规网格上的一阶导数二阶导数、交错网格上的一阶导数的有限分系数,发现高阶隐式有限分系数中存在一些小的系数。频散分析结果表明:忽略这些小的分系数能够近似维持有限分的精度,但是显著减小了计算量。然后,引入镜像对称边界条件来提高隐式有限分方法的精度稳定性,采用混合吸收边界条件来减小来自模型边界所不需要的反射。最后,给出了针对均匀和非均匀介质模型的弹性波模拟例子,表明了本文方法的优点。

  • 标签: 隐式有限差分 对称边界条件 高阶精度 截断 吸收边界条件 交错网格
  • 简介:针对有限分数值模拟的频散问题,本文将交错网格技术紧致分格式相结合,推导了横向各向同性介质一阶速度一应力波动方程的紧致交错网格分格式;对比分析了紧致交错网格分格式、交错网格分格式以及紧致分格式的截断误差主项,并利用Fourier误差分析方法分析了上述三种分格式的近似精度;在此基础上,分别采用上述三种分格式进行了波场数值模拟。结果表明,当差分方程阶数相同时,紧致交错网格分格式截断误差最小,数值频散最弱,分精度最高,证实了该方法的有效性。

  • 标签: 横向各向同性介质 紧致交错网格 一阶速度-应力波动方程 数值频散 波场模拟
  • 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分格式进行时间网格离散,用傅里叶有限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。

  • 标签: 辛算法 傅里叶有限差分 HAMILTON系统 地震正演 各向异性
  • 简介:频率空间域地震波数值模拟具有独特的优势:可以同时模拟多源的波传播、每个频率之间独立并行地计算、计算频带选择灵活、不存在累计误差、容易模拟粘弹性介质中地震波传播。但是该方法的最大瓶颈是对于计算机内存的巨大需求。我们使用压缩存储系数矩阵的方法,极大地减少了计算机内存的需求量。同时为了减少短分算子的数值频散,引用了频率空间域25点弹性波波动方程的分格式,并使用了最小二乘意义下求出的优化分系数。为了克服边界反射,采用了最佳匹配层吸收边界条件。数值模拟试验证明:用压缩存储系数矩阵及优化分系数的频率空间域25点分格式进行弹性波正演模拟,可以减少数值频散,提高计算精度。使用较大的网格间距,降低计算机内存需求,并保持较高的计算效率。该正演方法为后续弹性波偏移弹性参数反演提供较好的基础。

  • 标签: 压缩存储 频率空间域 25点有限差分 优化系数 PML边界条件
  • 简介:Finite-difference(FD)methodsarewidelyusedinseismicforwardmodelingowingtotheircomputationalefficiencybutarenotreadilyapplicabletoirregulartopographies.Thus,severalFDmethodsbasedonthetransformationtocurvilinearcoordinatesusingbody-fittedgridshavebeenproposed,e.g.,standstaggeredgrid(SSG)withinterpolation,nonstaggeredgrid,rotatedstaggeredgrid(RSG),andfullystaggered.TheFDbasedontheRSGissomewhatsuperiortoothersbecauseitsatisfiesthespatialdistributionofthewaveequationwithoutadditionalmemoryandcomputationalrequirements;furthermore,itissimplertoimplement.WeusetheRSGFDmethodtotransformthefirstorderstress–velocityequationinthecurvilinearcoordinatessystemandintroducethehighprecisionadaptive,unilateralmimeticfinite-difference(UMFD)methodtoprocessthefreeboundaryconditionsofanirregularsurface.Thenumericalresultssuggestthattheprecisionofthesolutionishigherthanthatofthevacuumformalism.Whentheminimumwavelengthislow,UMFDavoidsthesurfacewavedispersion.WecompareFDmethodsbasedonRSG,SEM,andnonstaggeredgridandinferthatallsimulationresultsareconsistentbutthecomputationalefficiencyoftheRSGFDmethodishigherthantherest.

  • 标签: FINITE DIFFERENCE FORWARD modeling GRID staggered
  • 简介:地下断层深度的估算是重力解释难题之一,我们试利用支持向量分类(SvC)法进行计算。使用正演非线性反演技术,通过相关误错使检测地下断层深度成为可能。但必要有一个深度初始猜测值,而且这猜测值通常不是由重力资料得。本文我们介绍以SVC作为利用重力数据估算断层深度的一种手段。在这项研究中,我们假设一种地下断层深度可归为一种类型,SVC作为一个分类算法。为了有效地利用此SVC算法,我们基于一个正确的特征选择算法去选择正确的深度特征。本次研究中我们建立了一套基于不同深度地下断层的合成重力剖面训练集,用以训练用于计算实际的地下断层深度的SVC代码。然后用其它合成重力剖面训练集测试我们训练的SVC代码,同时也用实际资料验证了我们的训练SVC代码。

  • 标签: 深度计算 地下断裂 支持向量分类 (SVC) 特征 特征选择
  • 简介:探索地震前兆是一件具有挑战性的研究。本文采用高通滤波的方法,处理分析了来自世界不同位置4个超导重力台站5次大地震前的秒级固体潮重力数据,发现在这些地震发生之前数天内,能够接收到稳定的重力高频扰动信号,其中2008年5月12日的汶川地震前出现一个主频为0.1-0.3Hz的重力扰动,而其他4次地震前出现两个主频为0.12-0.17Hz0.06-0.085Hz的重力扰动。另一个发现是当地震发生在大陆与海洋板块断裂带时这种重力扰动信号具有远场效应,即重力扰动异常出现在距离震中较远的超导重力仪上,而较近的台站异常较小或没有异常。以上研究结果表明,这种重力扰动信号与地震发生具有较密切的相关性,可作为一种有潜力的临震预报信号;重力扰动信号的远场效应也许能够揭示某些地震发生前地球内部板块之间的相互作用机制。但由于地球上重力固体潮台站分布的非常不均匀,上述结果还需要今后研究更多的样本数据加以证实。

  • 标签: 地震 震前重力扰动 超导重力仪 远场效应
  • 简介:本文提出了基于测井、VSP地震数据拟合的子波估计方法,从输入输出都包含随机噪声的统计模型出发,采用相关性拟合技术来提取子波。拟合度误差分析为整个过程提供了定量的质量控制手段,可以评估数据拟合子波估计的可靠性。实际数据试算表明,该方法在含有噪声的实际数据中稳定而有效,在地震频带内的子波估计和数据拟合是可靠的。该方法无需对子波相位振幅谱进行任何假设,其主要优点在于确定相位的能力。

  • 标签: 相关性拟合技术 VSP数据 子波估计
  • 简介:由于地震数据中包含的噪声在不同频率或者频带数据中的分布强度存在差异,使得全频带数据上进行的噪声衰减处理改变了地震反射波信号的动力学特征,干扰后期的地震资料解释、储层预测、油气检测等问题,提出边界振幅特性保持自适应噪声衰减方法。首先应用小波包变换对全频带地震数据进行多频段划分,然后对分频段数据进行非线性各向异性倾角导向边界保持自适应滤波处理。在该方法中,由结构张量计算的扩散张量实现自适应地确定平滑滤波方向,加入的不连续结构置信度量不连续性算子自适应地控制不连续结构特征的保持程度,引入的去相关滤波迭代停止准则自适应地确定滤波迭代次数。这些参数的引入具有减少处理人员的干预人为的主观性,且执行简单的特点。对合成地震记录实际地震记录处理结果表明,提议的方法能够自适应地衰减地震数据中噪声,同时既能保持地震反射波中有效的不连续性信息,也能有效地保持有效信号的频率分布规律。能够为后期的地震资料解释分析提供高品质的基础数据。

  • 标签: 多尺度 非线性各向异性 倾角导向滤波 噪声衰减 迭代停止准则 置信度量
  • 简介:岩石物理学研究中Gassmann方程被广泛应用于预测岩石中的地震波速度,由于输入的基质矿物体积模量参数不准确,极大的影响预测结果的可靠性,特别是复杂基质矿物组合的碳酸盐岩储层。因此本文结合Russell流体因子Gassmann-Boit-Geertsma方程计算式,通过引入干岩石骨架泊松比,提出了一种基质矿物体积模量提取方法,能够自适应反演岩石基质矿物等效体积模量,提高流体影响预测的可靠性,通过实际资料流体替换验证,该方法的预测结果是可靠的,并且计算效率高、适应性强。

  • 标签: 自适应方法 基质矿物体积模量 流体替换 干岩石泊松比
  • 简介:渗透率评价是储层评价中的一个复杂问题,传统测井方法难以对储层渗透率参数进行直接有效的评估。储层渗透率对钻井过程中的泥浆滤液侵入有着较大的影响,因此本文提出一种利用泥浆侵入效应来评价储层渗透率的数学模型方法。首先构造含泥饼的泥浆侵入数值模型,然后以达西渗流理论为基础导出泥浆侵人深度储层渗透率的近似数学关系,以此可以利用侵入深度测量值来估算储层渗透率。对孔隙度、渗透率含水饱和度三个主要储层参数的敏感性分析,发现该方法适用于受到泥浆侵入影响的低孔隙度、低渗透率的油层或油水同层。采用现场测井取芯数据进行数值模拟计算,结果表明估算出来的渗透率曲线预设的渗透率曲线吻合较好,证明该方法具有一定的可行性。

  • 标签: 泥浆侵入 泥饼 渗透率评估 达西定律
  • 简介:由于地震数据中包含的噪声在不同频率或者频带数据中的分布强度存在差异,使得全频带数据上进行的噪声衰减处理改变了地震反射波信号的动力学特征,干扰后期的地震资料解释、储层预测、油气检测等问题,提出边界振幅特性保持自适应噪声衰减方法。首先应用小波包变换对全频带地震数据进行多频段划分,然后对分频段数据进行非线性各向异性倾角导向边界保持自适应滤波处理。在该方法中,由结构张量计算的扩散张量实现自适应地确定平滑滤波方向,加入的不连续结构置信度量不连续性算子自适应地控制不连续结构特征的保持程度,引入的去相关滤波迭代停止准则自适应地确定滤波迭代次数。这些参数的引入具有减少处理人员的干预人为的主观性,且执行简单的特点。对合成地震记录实际地震记录处理结果表明,提议的方法能够自适应地衰减地震数据中噪声,同时既能保持地震反射波中有效的不连续性信息,也能有效地保持有效信号的频率分布规律。能够为后期的地震资料解释分析提供高品质的基础数据。

  • 标签: 多尺度 非线性各向异性 倾角导向滤波 噪声衰减 迭代停止准则 置信度量
  • 简介:通过常规测井曲线小波变换来评价裂缝参数是一个较新的研究课题。本文针对火山岩裂缝储层,对常规测井曲线做coif5、bior4.4db5基小波的小波变换,通过变换后的分解信号与成像测井裂缝密度的对比研究,寻找出与裂缝密度相匹配的基小波,再将常规测井曲线在这个基小波下的分解信号与曲线变化率法相结合建立裂缝指示曲线来识别裂缝发育段,最后通过裂缝指示曲线与成像测井的裂缝密度之间的量化关系来比较准确的评价裂缝密度。将裂缝指示曲线法在松辽盆地南部进行了应用,通过裂缝指示曲线求取的裂缝密度与成像测井的裂缝密度之间的相对误差为0.53。

  • 标签: 小波变换 裂缝识别 曲线变化率 裂缝密度
  • 简介:河流动力学研究需要河底泥沙物性参数(孔隙率、渗透率波速等)作为依据,机械取样浅地层剖面探测是获取物性的重要途径。取样时的机械扰动使测试结果产生偏差,仅利用浅地层剖面数据获取河底特性有限,本文将两者结合起来开展反演研究。将取样测试的级配作为先验信息,进而根据Kozeny-Carman公式确定孔隙率渗透率的关系。从浅地层剖面数据中提取了水-泥沙界面的声波反射系数。基于等效密度流模型,结合Kozeny-Carman公式和声波反射系数,提出了一种表层淤积泥沙参数反演方法。经过黄河库区试验,得到多个断面的密度波速等参数,并获取泥沙物性参数的空间变化特征。对比发现,取样点的反演结果与测试结果较为一致,证明了本文提出泥沙参数反演方法的有效性。

  • 标签: 机械取样 河流泥沙 浅地层剖面 等效密度流 声学反演
  • 简介:地震纹理属性与地震相储层特征密切相关,广泛地应用在地震资料的解释中。传统的地震纹理属性基于叠后数据提取,受叠加作用的影响,易造成地层特征信息的损失,不利于复杂储层的描述。本文提出叠前纹理属性,其不仅可以精细地刻画不同反射点波形的横向连续性,也能体现AVO、各向异性介质的均质性。基于叠前纹理属性丰富的地层特征表达能力,结合SOM聚类算法,形成了利用叠前数据进行地震相分析的方法。该方法应用于中国某工区宽方位地震资料,通过对比证实了叠前纹理属性描述地层横向变化的优越性,并能揭示各向异性特征及非均质性特征,基于叠前纹理的分类结果能有效区分不同的地震反射模式,为地震相分析提供了可靠的依据。

  • 标签: 叠前纹理属性 储层特征 地震相分析 聚类分析 灰度共生矩阵
  • 简介:为了有效处理人工源的影响,本文开发了带源的CSAMT二维正反演算法,可用于全区(近区、过渡区远区)资料的反演。引入正则化因子完成磁法二维反演,并且将模型参数调整为磁化率的对数,保证反演过程中磁化率始终为正值。本文基于交叉梯度原理,将CSAMT磁法进行联合反演,通过搜索交叉梯度项权重的方法,避免了不同异常源引起的两种异常相互干扰的问题。理论模型算例表明基于交叉梯度的联合反演方法优于单独反演。本文开发的带源CSAMT二维正反演算法,有效处理了人工源的影响,保证了最终联合反演算法的可靠性。

  • 标签: 可控源音频大地电磁法 磁法 数据空间反演 交叉梯度 联合反演
  • 简介:本文给出一种既能有效衰减地震噪音又可保护地层及构造的不连续性的新方法。构造约束保边平滑技术需要已知反射局部方位边界信息,通常这些信息由全频率地震资料估算获得,但在资料信噪比很低的情况下,噪音往往会降低估算的可靠度。对于信噪比极低的地震资料,其主频成分相对非主频成分信噪比高,所以由主频资料获取的方位边界信息比由其它频率成分获取的更可靠。方位边界信息通常用倾角相干值差异来描述。由于不同频率所引起的倾角相干值差异的变化均比地震记录的变化缓慢,所以由主频资料获取的倾角及边界信息能够近似代表所有频率成分的倾角及边界信息。Ricker子波广泛用于地震勘探,Marr小波与Ricker子波在时间频率域均具有相同的形态,所以选用Marrl小波变换将地震数据按照倍频程分为几个分频体。扫描主频分频体,用不等权二次曲面拟合并求解极大值来获取视倾角,通过比较9个滑动窗口的相干值来确定反射边界。将这些信息用构造约束保边平滑技术可选择性地(selectively)对主频、低频、高频分频体做平滑处理,最后将平滑后的各频段地震记录合成为滤波去噪后的地震记录。理论模型实际资料处理效果表明该方法能有效压制噪音,保护边界,保护同相轴的连续性,且灵活地保留地震记录中的有用信息。

  • 标签: 边缘平滑 结构化 估计 基础
  • 简介:礁滩储层是我国海相碳酸盐岩油气勘探的重要目标,也是我国油气产能的重要接替领域之一。由于礁滩储层储集空间类型多样,非均质性极强,依靠常规测井判别其沉积相岩性非常困难。成像测井能够清晰地反映礁滩储层的结构组分沉积构造,为沉积相岩性的判别提供了可靠的依据。在对大量礁滩储层的成像岩心对比观察的基础上,我们提出了9种典型的成像解释模式,建立了利用成像解释模式自动判别礁滩储层沉积相岩性的方法并研制了相应的处理软件。该方法在塔中和川东北地区礁滩储层的实际应用中取得了良好的效果。

  • 标签: 礁滩储层 沉积相 岩性 成像测井 模式识别