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高效高精度隧洞岩体超前速度建模及成像
1
作者
董士琦
周黎明
+3 位作者
付代光
张杨
董新桐
钟铁
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期452-458,共7页
准确提取隧洞掌子面前方岩体的纵波速度信息并对异常地质体构造进行准确成像是提高地震波法超前地质预报精度的关键。时间域全波形反演(full waveform inversion, FWI)技术可以实现对掌子面前方岩体纵波速度的高精度建模;将FWI结合互相...
准确提取隧洞掌子面前方岩体的纵波速度信息并对异常地质体构造进行准确成像是提高地震波法超前地质预报精度的关键。时间域全波形反演(full waveform inversion, FWI)技术可以实现对掌子面前方岩体纵波速度的高精度建模;将FWI结合互相关目标函数,可以解决隧洞中不同炮孔能量不均对反演结果的影响,并提高反演算法的抗噪性;结合隧洞地震数据混合震源编码策略,可以显著提高FWI计算效率;利用FWI提供的准确速度模型,进行基于双向照明补偿互相关成像条件的逆时偏移(reverse time migration, RTM),可以实现对异常地质构造的精准成像。通过多种隧洞常见地质体模型的数值试验验证了高效高精度隧洞岩体超前速度建模及成像方法的有效性,并为实际隧洞工程应用提供了理论支撑。
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关键词
隧洞超前地质预报
全波形反演
混合震源编码
互相关目标函数
逆时偏移成像
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职称材料
基于MCPML边界条件的频率域声波方程高精度模拟
被引量：
4
2
作者
董士琦
韩立国
+1 位作者
胡勇
罗玉钦
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期47-54,共8页
由于地下介质结构复杂,混合网格二阶精度的9点差分已不能满足频率域声波方程数值模拟的需要。在四阶精度9点差分格式的基础上,推导了四阶精度17点差分格式,并引入非分裂的多轴卷积完全匹配层(MCPML)边界条件。相比传统完全匹配层(PML)...
由于地下介质结构复杂,混合网格二阶精度的9点差分已不能满足频率域声波方程数值模拟的需要。在四阶精度9点差分格式的基础上,推导了四阶精度17点差分格式,并引入非分裂的多轴卷积完全匹配层(MCPML)边界条件。相比传统完全匹配层(PML)边界条件,MCPML结合了卷积完全匹配层(CPML)边界条件和多轴完全匹配层(MPML)边界条件的优点,在不增加计算时间的同时改进了对大入射角波场的吸收效果,而且非分裂的方法易于编程实现。应用Marmousi模型进行试算,验证了方法的有效性。
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关键词
频率域
声波方程
17点差分格式
MCPML边界条件
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职称材料
基于多尺度增强级联残差网络的DAS地震资料背景噪声衰减方法
被引量：
1
3
作者
钟铁
王玮钰
+3 位作者
王伟
董士琦
卢绍平
董新桐
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1332-1342,共11页
由于复杂强背景噪声的影响,分布式光纤声学传感(Distributed Optical Fiber Acoustic Sensing,DAS)采集的地震记录普遍信噪比较低。如何有效抑制背景噪声,恢复弱上行反射信息,切实提升DAS记录信噪比,已成为资料处理领域的热点问题之一...
由于复杂强背景噪声的影响,分布式光纤声学传感(Distributed Optical Fiber Acoustic Sensing,DAS)采集的地震记录普遍信噪比较低。如何有效抑制背景噪声,恢复弱上行反射信息,切实提升DAS记录信噪比,已成为资料处理领域的热点问题之一。针对复杂DAS背景噪声消减问题,提出了一种多尺度增强级联残差网络(Multiscale Enhanced Cascade Residual Network,MECRN)。MECRN具有双路径级联残差网络结构,通过双路径机制提取DAS记录浅层信息。在此基础上,引入空洞卷积和多尺度模块提取DAS记录的多尺度特征,并通过跳跃连接导入浅层特征,在避免有效特征损失的同时,提升网络的特征提取能力。最后,通过残差学习整合局部和全局特征,并对重建特征细化,进一步提升了MECRN的去噪能力。模拟和实际DAS资料处理结果均表明,MECRN可以有效地压制DAS记录中的复杂背景噪声,准确恢复弱反射信号,显著提升处理DAS资料的能力。
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关键词
分布式光纤声学传感(DAS)
复杂背景噪声
多尺度增强级联残差网络
低信噪比
噪声衰减
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职称材料
题名
高效高精度隧洞岩体超前速度建模及成像
1
作者
董士琦
周黎明
付代光
张杨
董新桐
钟铁
机构
长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室
吉林大学仪器科学与电气工程学院
东北电力大学电气工程学院
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期452-458,共7页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2023307/YT,CKSF2023316/YT)。
文摘
准确提取隧洞掌子面前方岩体的纵波速度信息并对异常地质体构造进行准确成像是提高地震波法超前地质预报精度的关键。时间域全波形反演(full waveform inversion, FWI)技术可以实现对掌子面前方岩体纵波速度的高精度建模;将FWI结合互相关目标函数,可以解决隧洞中不同炮孔能量不均对反演结果的影响,并提高反演算法的抗噪性;结合隧洞地震数据混合震源编码策略,可以显著提高FWI计算效率;利用FWI提供的准确速度模型,进行基于双向照明补偿互相关成像条件的逆时偏移(reverse time migration, RTM),可以实现对异常地质构造的精准成像。通过多种隧洞常见地质体模型的数值试验验证了高效高精度隧洞岩体超前速度建模及成像方法的有效性,并为实际隧洞工程应用提供了理论支撑。
关键词
隧洞超前地质预报
全波形反演
混合震源编码
互相关目标函数
逆时偏移成像
Keywords
hydraulic tunnel advanced geological prediction
full waveform inversion
multi-source coding
cross-correlation
reverse time migration
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
U452 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于MCPML边界条件的频率域声波方程高精度模拟
被引量：
4
2
作者
董士琦
韩立国
胡勇
罗玉钦
机构
吉林大学地球探测科学与技术学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期47-54,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41674124)资助
文摘
由于地下介质结构复杂,混合网格二阶精度的9点差分已不能满足频率域声波方程数值模拟的需要。在四阶精度9点差分格式的基础上,推导了四阶精度17点差分格式,并引入非分裂的多轴卷积完全匹配层(MCPML)边界条件。相比传统完全匹配层(PML)边界条件,MCPML结合了卷积完全匹配层(CPML)边界条件和多轴完全匹配层(MPML)边界条件的优点,在不增加计算时间的同时改进了对大入射角波场的吸收效果,而且非分裂的方法易于编程实现。应用Marmousi模型进行试算,验证了方法的有效性。
关键词
频率域
声波方程
17点差分格式
MCPML边界条件
Keywords
frequency domain
acoustic equation
17-point difference scheme
multi-axial convoluntion perfectly matched layer(MCPML)absorbing boundary
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于多尺度增强级联残差网络的DAS地震资料背景噪声衰减方法
被引量：
1
3
作者
钟铁
王玮钰
王伟
董士琦
卢绍平
董新桐
机构
现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室
东北电力大学电气工程学院
国网四川省电力公司资阳供电公司
中国石油勘探开发研究院西北分院
中山大学地球科学与工程学院
吉林大学仪器科学与电气工程学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1332-1342,共11页
基金
国家自然科学青年基金项目“基于多尺度可迁移深度学习方法的多井DAS地震数据“智普”消噪技术研究”(42204114)
第6批博士后创新人才支持计划项目“基于对抗式深度学习策略的DAS地震资料智能消噪系统构建”(BX2021111)
+2 种基金
吉林省科技厅面上基金项目“基于深度学习框架的复杂地震勘探资料智能消噪技术研究”(20220101190JC)
中国石油天然气集团公司前瞻性基础性项目“物探岩石物理与前沿储备技术研究”(2021DJ3505)
中国石油股份公司科技项目“川南页岩气开发区应力变化、构造活化与可能诱发地震机理研究”(2022DJ8004)联合资助。
文摘
由于复杂强背景噪声的影响,分布式光纤声学传感(Distributed Optical Fiber Acoustic Sensing,DAS)采集的地震记录普遍信噪比较低。如何有效抑制背景噪声,恢复弱上行反射信息,切实提升DAS记录信噪比,已成为资料处理领域的热点问题之一。针对复杂DAS背景噪声消减问题,提出了一种多尺度增强级联残差网络(Multiscale Enhanced Cascade Residual Network,MECRN)。MECRN具有双路径级联残差网络结构,通过双路径机制提取DAS记录浅层信息。在此基础上,引入空洞卷积和多尺度模块提取DAS记录的多尺度特征,并通过跳跃连接导入浅层特征,在避免有效特征损失的同时,提升网络的特征提取能力。最后,通过残差学习整合局部和全局特征,并对重建特征细化,进一步提升了MECRN的去噪能力。模拟和实际DAS资料处理结果均表明,MECRN可以有效地压制DAS记录中的复杂背景噪声,准确恢复弱反射信号,显著提升处理DAS资料的能力。
关键词
分布式光纤声学传感(DAS)
复杂背景噪声
多尺度增强级联残差网络
低信噪比
噪声衰减
Keywords
distributed optical fiber acoustic sensing(DAS)
complex background noise
multiscale enhanced cascade residual network
low signal-to-noise ratio
noise attenuation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高效高精度隧洞岩体超前速度建模及成像
董士琦
周黎明
付代光
张杨
董新桐
钟铁
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于MCPML边界条件的频率域声波方程高精度模拟
董士琦
韩立国
胡勇
罗玉钦
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于多尺度增强级联残差网络的DAS地震资料背景噪声衰减方法
钟铁
王玮钰
王伟
董士琦
卢绍平
董新桐
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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