基于地质模型的无井区复频域地震反演方法

1

作者 袁航 瞿晓阳 包凯 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期558-566,共9页

对基于模型的反演方法而言,合理的初始模型不仅可以补偿缺失的地震低频信息,也能提高地震反演精度和稳定性。然而,在无井或少井区,地球物理反演面临数据匮乏、资料品质不高的问题,难以直接从井数据中得到较丰富的低频信息,因此获取低频... 对基于模型的反演方法而言,合理的初始模型不仅可以补偿缺失的地震低频信息,也能提高地震反演精度和稳定性。然而,在无井或少井区,地球物理反演面临数据匮乏、资料品质不高的问题,难以直接从井数据中得到较丰富的低频信息,因此获取低频模型是无井区地球物理反演和油藏特征描述的关键。为此,针对新区勘探探索了一种基于地质模型的无井区复频域地震反演方法。首先,在考虑断层影响的基础上,参考地震相定性指导宏观趋势,融合了道积分的低频相对变化,充分运用无井区的地质、地震数据,为无井区反演提供可靠的低频信息。之后,根据复频域反演挖掘地震数据低频信息,将无井初始模型作为复频域反演的低频模型,结合盲信号理论提取地震盲子波,最终得到补充低频信息的复频域无井低频模型,可在一定程度上缓解无井区地震反演的低频成分缺失问题。最后,利用模型和实际工区数据测试了新方法的效果。结果表明,复频域无井反演弹性阻抗与井上弹性阻抗曲线拟合良好,与有井稀疏脉冲反演结果相比,尽管局部精度略低,但复频域无井反演结果的总体趋势及储层展布特征与有井反演结果基本一致,证明了所提方法在无井区的有效性。 展开更多

关键词 初始模型 低频模型 拉普拉斯变换 复频域反演 贝叶斯理论

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频率域全波形反演中关于复频率的研究 被引量：14

2

作者 曹书红 陈景波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2302-2313,共12页

Laplace-Fourier域全波形反演可以利用简单的初始模型,从缺失低频信息的地震数据中得到长波长速度模型.Laplace-Fourier域全波形反演等价于本文的复频率全波形反演,但二者的实现方式不同,因此研究复频率全波形反演,可以为二者的对比研... Laplace-Fourier域全波形反演可以利用简单的初始模型,从缺失低频信息的地震数据中得到长波长速度模型.Laplace-Fourier域全波形反演等价于本文的复频率全波形反演,但二者的实现方式不同,因此研究复频率全波形反演,可以为二者的对比研究并发展更有效的方法奠定重要基础.本文首先比较用线性增加模型作为初始模型时几个包含不同高低频成分的频率组的反演效果,再比较结合复频率之后各个频率组的反演效果,从简单模型和复杂模型的测试中都可以看出这种复频率+频率反演的方式对反演效果有明显改善. 展开更多

关键词 复频率 频率域全波形反演 初始模型

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频率多尺度全波形速度反演 被引量：30

3

作者 张文生 罗嘉 滕吉文 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期216-228,共13页

以二维声波方程为模型,在时间域深入研究了全波形速度反演.全波形反演要解一个非线性的最小二乘问题,是一个极小化模拟数据与已知数据之间残量的过程.针对全波形反演易陷入局部极值的困难,本文提出了基于不同尺度的频率数据的"逐... 以二维声波方程为模型,在时间域深入研究了全波形速度反演.全波形反演要解一个非线性的最小二乘问题,是一个极小化模拟数据与已知数据之间残量的过程.针对全波形反演易陷入局部极值的困难,本文提出了基于不同尺度的频率数据的"逐级反演"策略,即先基于低频尺度的波场信息进行反演,得出一个合理的初始模型,然后再利用其他不同尺度频率的波场进行反演,并且用前一尺度的迭代反演结果作为下一尺度反演的初始模型,这样逐级进行反演.文中详细阐述和推导了理论方法及公式,包括有限差分正演模拟、速度模型修正、梯度计算和算法描述,并以Marmousi复杂构造模型为例,进行了MPI并行全波形反演数值计算,得到了较好的反演结果,验证了方法的有效性和稳健性. 展开更多

关键词 声波方程 频率多尺度 时间域 全波形反演 速度 BFGS MARMOUSI模型 有限差分法 MPI并行

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声波方程频率域高精度正演的17点格式及数值实现 被引量：22

4

作者 曹书红 陈景波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3440-3449,共10页

频率域正演计算是频率域全波形反演的基础.传统的最优9点格式只具有二阶精度,不能满足高精度地震成像的需要.本文考虑两个四阶精度的格式,即经典的四阶9点格式和优化的17点格式.17点格式可将最小波长内所需网格点数减小到2.56.通过在简... 频率域正演计算是频率域全波形反演的基础.传统的最优9点格式只具有二阶精度,不能满足高精度地震成像的需要.本文考虑两个四阶精度的格式,即经典的四阶9点格式和优化的17点格式.17点格式可将最小波长内所需网格点数减小到2.56.通过在简单模型和Overthrust模型上的数值实验,比较分析了三种格式的正演效果;简单模型数值实验显示了17点格式克服频散误差的能力优于四阶9点格式和最优9点格式;复杂模型数值实验则进一步承认了算法的可行性. 展开更多

关键词 17点格式 高精度正演 频率域 全波形反演

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应力加载频率及振幅对大庆砂岩衰减特性影响的实验研究

5

作者 赵闯 施行觉 +1 位作者 李成波 杨映希 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期534-539,共6页

实验利用CMT5504微机控制万能试验机在不同初应力条件下,对干燥的大庆砂岩衰减(Q-1)特性采用单轴压缩三角波循环加载方式进行研究。在保持应力振幅一定情况下,用应力—应变循环曲线计算了干燥大庆砂岩在0.001～0.01Hz频率范围内的衰减特... 实验利用CMT5504微机控制万能试验机在不同初应力条件下,对干燥的大庆砂岩衰减(Q-1)特性采用单轴压缩三角波循环加载方式进行研究。在保持应力振幅一定情况下,用应力—应变循环曲线计算了干燥大庆砂岩在0.001～0.01Hz频率范围内的衰减特性;在保持加载频率一定情况下,计算了大庆砂岩衰减和应力振幅之间的关系。发现三角波加载所得的衰减在所取频段内与频率的关系和正弦波加载很相似,同一频率下衰减随应力振幅增大而增大,并且在频率和应力振幅相同的情况下衰减随着初应力水平的增大而减小。结合内时理论和P-M(Preisach-Mayergoyz)模型理论对结果进行了解释。最后利用所得的衰减、频率、振幅和应力水平关系对未知条件下的衰减进行了预测,和实验计算有较好的吻合。 展开更多

关键词 衰减 初应力水平 三角波 加载频率 应力振幅 内时理论 P-M模型理论

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综合能源网络统一建模及其应用(二):复频域增广模型与时、频模型对比 被引量：12

6

作者 张苏涵 顾伟 +3 位作者 姚帅 陆帅 周苏洋 吴志 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期5798-5810,共13页

综合能源网络建模作为多能网络分析的基础性研究,已分别在时域、频域形成统一的数学模型与计算方法。为分析各模型在不同场景下的应用效果,通过理论分析和数值仿真对各模型展开对比。以广义电路理论为基础,推导初始条件分量在复频域的... 综合能源网络建模作为多能网络分析的基础性研究,已分别在时域、频域形成统一的数学模型与计算方法。为分析各模型在不同场景下的应用效果,通过理论分析和数值仿真对各模型展开对比。以广义电路理论为基础,推导初始条件分量在复频域的解析形式,构建复频域增广模型。以时域模型、复频域模型和频域模型为研究对象,从模型的数学方程、统一形式、解析方法、初始/边界条件处理、建模精度和复杂度等方面进行理论对比,并通过不同场景的仿真验证分析结论。算例结果表明,复频域模型的求解方式取决于初始/边界条件形式,频域模型和时域模型的求解方式则与初始/边界条件形式无关。时域、频域模型的建模精度与复杂度分别取决于差分时空步长与初边值条件近似误差;时域模型适合于长网络仿真,频域模型适合于长过程仿真。 展开更多

关键词 综合能源网格 复频域增广模型 初始条件 边界条件 时频变换

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基于测井约束的地震全波形反演方法 被引量：9

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作者 杜泽源 吴国忱 王玉梅 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1184-1192,共9页

在实际应用中全波形反演依赖于初始速度模型与低频信息,若初始模型精确度低常会引起周波跳跃现象。测井资料具有垂向分辨率高的特点,含有丰富的超低频与高频成分,测井信息的引入可以在一定程度上弥补地震频带缺失、反射数据精度低、信... 在实际应用中全波形反演依赖于初始速度模型与低频信息,若初始模型精确度低常会引起周波跳跃现象。测井资料具有垂向分辨率高的特点,含有丰富的超低频与高频成分,测井信息的引入可以在一定程度上弥补地震频带缺失、反射数据精度低、信噪比低的不足,故从两个方面将先验信息引入全波形反演。一是充分利用可靠的测井数据低频信息建立较精确的初始速度模型,以弥补地震数据缺少低频信息的问题;二是在全波形反演目标泛函中引入先验模型约束项,利用测井数据约束反演过程,驱使反演沿给定的方向进行,以提高反演过程的稳定性,从而获得较高精度的速度模型。通过EAGE推覆体模型对所提方法进行试算,相对不加约束全波形反演结果得到改善;实际地震资料应用结果表明,使用测井约束的反演结果能更清楚地展示砂岩层,具有较高的分辨率,反演效果更好。 展开更多

关键词 全波形反演 低频信息 测井约束 初始模型 目标泛函

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基于频域分离算子的采煤机动基座SINS初始对准算法 被引量：2

8

作者 陈宇鸣 李威 +2 位作者 辛改芳 王禹桥 司卓印 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3333-3340,共8页

捷联惯导系统(SINS)是一种可用于煤矿井下采煤机定位的自主导航传感器。采煤机初始姿态角的确定作为导航定位的前提,后续导航的性能很大程度上取决于初始姿态矩阵的精确程度。采煤机截割煤壁时产生的剧烈震动会使得SINS敏感到高频噪声,... 捷联惯导系统(SINS)是一种可用于煤矿井下采煤机定位的自主导航传感器。采煤机初始姿态角的确定作为导航定位的前提,后续导航的性能很大程度上取决于初始姿态矩阵的精确程度。采煤机截割煤壁时产生的剧烈震动会使得SINS敏感到高频噪声,高频噪声会严重降低传统动基座SINS初始对准的性能。为了克服煤矿环境下传统动基座SINS初始对准算法收敛速度慢及精度低等问题,提出一种基于频域分离算子的采煤机动基座初始对准算法。首先,根据采煤机的结构特点,运用质量块法构建采煤机截割煤壁时的动力学模型。在此基础上,利用MATLAB提供的基于Runge-Kutta变步长算法的Ode45函数分析和研究了采煤机截割煤壁时机身的运动状态,之后通过傅里叶变换将时域信息转化到频域,进而确定采煤机截割煤壁时机身的运动频率范围。其次,在传统动基座SINS初始对准算法的基础上,通过分析干扰加速度和采煤机截割煤壁时机身晃动的频率特点,进而引入频率分离算子的概念,并由此利用等纹波最佳逼近法精心设计了有限长单位冲激响应(FIR)低通滤波器,从而有效地抑制SINS敏感到的高频噪声。实验结果表明,所提出的算法可以有效地提高采煤机初始对准的收敛速度以及精度,俯仰角和横滚角的稳态误差<0.1°,航向角稳态误差<0.7°,满足后续精对准的要求。 展开更多

关键词 采煤机 初始对准 频域分离 捷联惯导 动力学建模 低通滤波器

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低频缺失下跨孔雷达包络波形反演 被引量：2

9

作者 刘新彤 刘四新 +1 位作者 孟旭 傅磊 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期474-482,共9页

全波形反演方法作为一种高分辨率成像手段在跨孔雷达反演中得到有效应用,但其仍受局部最小问题影响。一个有效的解决方法是为反演提供一个准确的初始模型。但在应用真实雷达数据时,由于地下介质未知且存在低频数据缺失的情况,全波形反... 全波形反演方法作为一种高分辨率成像手段在跨孔雷达反演中得到有效应用,但其仍受局部最小问题影响。一个有效的解决方法是为反演提供一个准确的初始模型。但在应用真实雷达数据时,由于地下介质未知且存在低频数据缺失的情况,全波形反演往往难以获得理想结果。为此,使用对包络目标函数求导的方法,详细推导了包络波形反演的梯度公式。该方法与传统全波形反演方法在原始数据低频成分缺失情况下的反演结果对比表明,该方法能够有效还原缺失的低频信息并且对低频缺失数据有更好的反演能力,可以直接为地下介质提供定量解释。 展开更多

关键词 全波形反演 跨孔雷达 包络 低频成分 初始模型

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一阶近似瞬时频率时间域声波全波形反演 被引量：5

10

作者 徐夷鹏 任志明 +3 位作者 李振春 刘畅 贺紫林 陈金茂 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1029-1038,932-933,共12页

通过全波形反演(FWI)在理论上可得到较高精度的深层速度模型,而在实际中相关条件却难以完全具备。究其原因主要为:FWI对初始速度模型的依赖性强;深层信号弱,在目标函数中的贡献较小。为此,提出基于一阶近似瞬时频率的时间域声波FWI方法... 通过全波形反演(FWI)在理论上可得到较高精度的深层速度模型,而在实际中相关条件却难以完全具备。究其原因主要为:FWI对初始速度模型的依赖性强;深层信号弱,在目标函数中的贡献较小。为此,提出基于一阶近似瞬时频率的时间域声波FWI方法。根据瞬时相位公式推导出一阶近似瞬时频率的目标函数和伴随震源项公式;充分发挥瞬时频率可突出低频信息和深层弱信号的特点,为FWI建立初始速度模型;同时加入梯度衰减因子以进一步提高深层反演效果、防止深浅层间互相干涉。模型和实际资料测试证明了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 初始模型 瞬时频率 一阶近似 全波形反演(FWI)

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低频缺失数据的弹性波全波形反演策略 被引量：2

11

作者 郭啟民 何兵寿 史才旺 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期108-116,共9页

弹性波全波形反演对地震数据的低频成分具有很强的依赖性。当多分量地震数据缺失低频成分时,混合域频率多尺度全波反演方法容易陷入局部极值,得到错误的反演结果。为降低弹性波波形反演的对初始模型的依赖,提出了Laplace-Fourier域反演... 弹性波全波形反演对地震数据的低频成分具有很强的依赖性。当多分量地震数据缺失低频成分时,混合域频率多尺度全波反演方法容易陷入局部极值,得到错误的反演结果。为降低弹性波波形反演的对初始模型的依赖,提出了Laplace-Fourier域反演与混合域反演相结合的反演策略,其基本思路为:先应用Laplace-Fourier域反演对低频缺失的地震数据指数衰减并反演,重建出模型的中、长波成分,然后将该模型作为后续混合域反演的初始模型,利用多尺度反演逐步恢复模型的短波长成分。模型数据的反演结果显示,在数据缺失低频时利用Laplace-Fourier域反演可获得一个更加准确的长波长纵、横波速度模型,将此模型作为混合域频率多尺度反演的初始模型能够更好地重建地下介质的弹性参数,从而得到更准确的结果。 展开更多

关键词 弹性波 全波形反演 混合域 Laplace-Fourier域反演 低频模型

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基于时域回归模型的CVT传递特性获取方法 被引量：6

12

作者 刘毅 潘曦宇 +3 位作者 林福昌 谢施君 龙兆芝 梁潘 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1931-1938,共8页

扫频法获取电容式电压互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的传递特性时,存在电源功率大、频带受限的难题,因此提出了一种基于时域回归模型的CVT传递特性获取方法,并进行了传递特性曲线的可信度评估。当CVT工作在线性状态时,其... 扫频法获取电容式电压互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的传递特性时,存在电源功率大、频带受限的难题,因此提出了一种基于时域回归模型的CVT传递特性获取方法,并进行了传递特性曲线的可信度评估。当CVT工作在线性状态时,其传递函数可表示为s域多项式构成的分式形式,进而可建立其时域回归模型。基于单次冲击试验获取CVT一次、二次侧数据,考虑了时域回归模型在实际建模中的多波峰以及鲁棒性问题,提出了基于调幅矩阵和鲁棒矩阵的参数辨识方法。对比扫频法测量所得的传递特性曲线和时域回归模型的传递特性曲线并进行可靠性评估,结果显示误差曲线的均值处于零假设的95%置信区间以内,所提出的传递特性获取方法可为现场快速获取CVT的传递特性提供理论指导。 展开更多

关键词 CVT传递特性 多波峰 鲁棒性 频响特性曲线 模型可信度分析 时域回归模型

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基于时域波形映射-频域谐波损失的语音增强 被引量：3

13

作者 董宏越 马建芬 张朝霞 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第6期1677-1683,共7页

当前大多数基于时域波形映射的语音增强算法,其损失函数的设计没有考虑到语音频谱谐波结构,为此提出一种基于时域波形映射-频域谐波损失的语音增强算法。使用谐波噪声模型(HNM)对纯净语音进行建模,将建模后得到的频域中的HNM分量作为损... 当前大多数基于时域波形映射的语音增强算法,其损失函数的设计没有考虑到语音频谱谐波结构,为此提出一种基于时域波形映射-频域谐波损失的语音增强算法。使用谐波噪声模型(HNM)对纯净语音进行建模,将建模后得到的频域中的HNM分量作为损失函数中的训练目标;通过最小化频域谐波损失函数,训练全卷积神经网络(FCN),使之产生时域增强语音。实验结果表明,使用频域谐波损失函数训练的时域波形映射语音增强模型具有更好的去噪能力,语音质量和语音可懂度显著提高。 展开更多

关键词 语音增强 谐波噪声模型 全卷积神经网络 时域波形映射 频域谐波损失

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