绿色地球物理技术发展展望 被引量：3

1

作者 赵改善 何展翔 《石油物探》 CSCD 北大核心 2023年第5期820-831,共12页

绿色低碳成为时代发展主旋律,这将深刻影响全球经济和社会发展方向与路线。绿色地球物理技术发展是地球物理行业面临的一个重要任务。分析了绿色地球物理技术发展的内涵与特征、层次与组成、未来发展方向等内容。地球物理行业应围绕绿... 绿色低碳成为时代发展主旋律,这将深刻影响全球经济和社会发展方向与路线。绿色地球物理技术发展是地球物理行业面临的一个重要任务。分析了绿色地球物理技术发展的内涵与特征、层次与组成、未来发展方向等内容。地球物理行业应围绕绿色能源、绿色技术、绿色系统、绿色服务提升自身技术优势,创新技术体系、服务内容和应用场景,增强绿色低碳应用服务水平与竞争力,提升传统应用领域服务,开拓新兴应用服务领域,为人类的可持续发展做出贡献。绿色地球物理技术分为狭义和广义两个层次,狭义的绿色地球物理技术即环境友好的地球物理技术,指其探测作业过程对自然生态环境和人类生存环境不产生负面影响和破坏的地球物理技术;而广义的绿色地球物理技术指一切有利于保护地球自然生态环境、应用于地球自然生态环境保护、服务于绿色低碳领域的地球物理技术。绿色地球物理技术一般具有环境友好、环境适应性强、高安全性、能源消耗低、资源消耗低、高效率、低成本、无损伤等关键特征。环境友好的地球物理技术由绿色装备、绿色采集作业技术、绿色计算技术、绿色分析技术和绿色系统等组成。绿色地球物理技术的主要发展方向有:被动源地球物理探测技术、绿色震源等地球物理激发技术、节点地震数据采集技术、多物理场融合观测节点系统、卫星遥感与无人机地球物理观测技术、快速算法与绿色计算技术、自动化数据处理与智能化数据分析技术、基于光纤声波传感(DAS)的永久监测系统、低成本地球物理技术等。 展开更多

关键词 绿色技术 绿色系统 绿色作业 绿色计算 绿色服务 环境友好技术

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长期高稳定性固体不极化电极研制与测试

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作者 李双双 韩鹏 +3 位作者 莫淳淯 陶德强 王志刚 何展翔 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第1期234-242,共9页

地电场测量是大地电磁、自然电位等地球物理勘探的重要步骤,长期高稳定性的电场传感器(电极)是高精度地电场观测的基础。实际应用中,电极性能对观测精度和勘探结果准确度的影响显著,如何保持测量电极的长期高稳定性是一个难题。为此,从... 地电场测量是大地电磁、自然电位等地球物理勘探的重要步骤,长期高稳定性的电场传感器(电极)是高精度地电场观测的基础。实际应用中,电极性能对观测精度和勘探结果准确度的影响显著,如何保持测量电极的长期高稳定性是一个难题。为此,从电极反应原理出发,首先通过加入微量纳米气相二氧化硅制备凝胶提升电解质的持水性和均匀性,增强不极化电极的稳定性;然后,在结构上改进了电极内部腔体小通道的尺寸和位置,进一步提升电极的稳定性和使用寿命,同时增加了可拆卸的养护筒以满足恶劣环境的使用需求。通过反复试验测试,最终研制出了具有长期高稳定性的NPE(non-polarizing electrode)系列固体不极化电极。对新研制的NPE系列电极的内阻、极化电位差、稳定性、自噪声水平、温度及频率响应等性能进行测试,测试结果表明其任意电极对极差小于0.1 mV,内阻小于200Ω,24小时极差漂移小于0.05 mV,1个月的极差漂移小于0.1 mV,温度系数小于25μV/℃,主要性能指标均达到了国际行业水平。本项研究为地电场的测量提供了一款新型、高精度国产传感器。 展开更多

关键词 固体电极 电解质 极差稳定性 温度系数 频率响应

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节点地震勘探技术发展的系统性思考 被引量：2

3

作者 赵改善 何展翔 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第4期718-734,共17页

节点地震数据采集是地震勘探技术的一次重大变革。节点地震仪因具有多项优势特性得到了广泛应用。节点地震勘探技术显著提高了地震勘探对山地等复杂地表条件的适应性和灵活性,降低了野外作业的劳动强度和用工量,提高了地震勘探生产效率... 节点地震数据采集是地震勘探技术的一次重大变革。节点地震仪因具有多项优势特性得到了广泛应用。节点地震勘探技术显著提高了地震勘探对山地等复杂地表条件的适应性和灵活性,降低了野外作业的劳动强度和用工量,提高了地震勘探生产效率,同时,提升了野外作业的HSE性能,但节点地震勘探仍面临一系列挑战。节点地震勘探技术发展不仅是地震勘探仪器的变革,同时,也是地震数据采集模式、数据处理模式和数据应用模式的变革。节点地震仪的未来发展趋势主要是节点地震仪性能的不断提高与优化,节点地震仪的系列化与多样化,多物理场融合观测节点系统,特殊环境节点地震仪以及相关配套装备的发展。节点地震仪使地震勘探数据采集模式从集中式变革为分布式,从而将促进地震勘探野外作业流程和施工管理模式的优化与变革。节点分布式地震数据采集模式的变革,正在向长时间连续观测、主动源与被动源融合采集、密集采集与稀疏采集共存、实时监控与实时回传、节点布设与回收自动化辅助等方向发展。节点地震数据处理模式的变革将向自动化处理流程和智能化分析等方向发展,需要有相应的主动源与被动源地震数据处理、非规则观测系统地震数据处理功能的支持,增量式数据处理功能和处理流程的创新将建立全新的增量式地震数据处理模式,在某些应用场景下这种增量式地震数据处理可以按实时和自动化流程模式开展。节点地震数据应用模式的变革将向应用领域与应用场景多样化、地震数据采集处理解释软硬件系统一体化、被动源环境噪声信息深度应用、主动源与被动源信号融合应用等方向发展。建议加强研究形成节点地震仪器装备、采集技术、处理技术和应用技术的系统化体系,以应用场景为引导实现节点地震勘探技术与新一代信息通信技术的融合发展,形成节点地震仪和节点地震数据应用的开源架构和生态系统。 展开更多

关键词 节点地震仪 采集模式 处理模式 应用模式 增量式处理 环境噪声成像

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海洋辅助源宽频大地电磁方法

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作者 袁慧 何展翔 +3 位作者 赵云生 张朔宁 喻国 吴梦影 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期160-168,共9页

受空气波影响,目前常用的海洋可控源电磁探测方法在浅水区几乎是探测盲区;由于海水的吸收衰减作用,大地电磁测深信号的高频成分在水域几乎衰减殆尽。因此,这两种方法在探测深度方面均存在不足之处。针对这一问题,提出海洋辅助源宽频大... 受空气波影响,目前常用的海洋可控源电磁探测方法在浅水区几乎是探测盲区;由于海水的吸收衰减作用,大地电磁测深信号的高频成分在水域几乎衰减殆尽。因此,这两种方法在探测深度方面均存在不足之处。针对这一问题,提出海洋辅助源宽频大地电磁方法,将可控源音频大地电磁法应用于海洋资源勘探,开展混场源电磁数据采集,即在水面布设激发场源,在海底远区布设采集站接收电磁信号,可获得海洋可控源音频大地电磁信号。对这两组数据进行拼接处理,可实现海域宽频大地电磁探测。建立空气—海水—海底三层地电模型,计算水面激发—海底接收方式下的电磁场分量,分析了不同储层模型的宽频大地电磁视电阻率曲线特征,探讨了海洋可控源音频大地电磁分量的适应性及可行性。本项研究为海洋资源勘探与深部地球科学研究提供了有效的电磁探测方法。 展开更多

关键词 海洋辅助源 宽频大地电磁 适应性 全深度探测 三维模拟

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应用残差网络的微地震事件五分类检测方法

5

作者 潘禹行 田宵 +2 位作者 甘兆龙 张雄 张伟 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期392-403,共12页

常规的微地震事件检测方法通常需要人工选取阈值,在处理大量连续记录数据时效率较低,难以适应实时监测的需求。为此,提出一种基于残差网络的微地震事件五分类检测方法,将样本分为噪声、完整的微震事件、只含有P波、只含有S波以及多个微... 常规的微地震事件检测方法通常需要人工选取阈值,在处理大量连续记录数据时效率较低,难以适应实时监测的需求。为此,提出一种基于残差网络的微地震事件五分类检测方法,将样本分为噪声、完整的微震事件、只含有P波、只含有S波以及多个微震事件五类。该方法只需将连续记录的波形数据等分,并通过时窗调整获得完整的微震记录。通过一系列数据增广方法实现小规模实际数据样本集的模型训练,模型精度高达99%。将该方法与二分类方法同时应用于微地震监测数据检测,并通过P波、S波到时拾取和震源定位评估检测效果。研究结果表明,基于残差网络的五分类检测方法检测到了更多数量的微震事件,且具有较高的运算效率,满足实时监测的需求。 展开更多

关键词 微地震监测 事件检测 数据增广 残差网络 深度学习

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基于物性分析建模的时频电磁反演及储层评价——以准北缘石北构造带为例 被引量：4

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作者 王有涛 何展翔 +3 位作者 陈学国 李竹强 吴梦影 曹杨 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1489-1497,I0010,共10页

时频电磁法(TFEM)在油气勘探中发挥着重要作用,数据反演中模型精度对反演精度影响很大,充分利用已知资料精确建模可有效降低反演的非唯一性、提高反演精度。基于准北探区实际资料,对研究区电测井数据进行高斯分布统计分析,获得各地层的... 时频电磁法(TFEM)在油气勘探中发挥着重要作用,数据反演中模型精度对反演精度影响很大,充分利用已知资料精确建模可有效降低反演的非唯一性、提高反演精度。基于准北探区实际资料,对研究区电测井数据进行高斯分布统计分析,获得各地层的电阻率均值、离差等特征数据,据此提出对研究区上、下构造层及不同地层进行分层电性建模的方法;通过火成岩储层岩石频散测试分析,获得探区不同油气饱和度火成岩的频散特性,同时依据该地区时频电磁油气检测结果与钻井含油气信息建立油气电磁属性识别模板。示例展示了通过分层建模和反演获得的电阻率和极化率剖面,以及剖面的分析、解释结果,指出了含油气有利目标。文中的建模方法和油气目标解释思路可为类似地区的油气储层评价提供有价值参考。 展开更多

关键词 时频电磁 物性分析 分层建模 储层评价

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海洋可控源电磁法三维模拟电性模型研究 被引量：3

7

作者 赵云生 何展翔 +3 位作者 高妍 张朔宁 袁慧 张向宇 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期469-476,共8页

海洋可控源电磁法(MCSEM)是实现海洋油气圈闭评价和精确勘探的有效手段。目前,关于准确、高效、稳定的MCSEM数据三维正演模拟研究已取得长足进步。文中针对MCSEM正演的三维精确建模,从海洋地层岩石分类特征出发,细化三维网格电性表征,... 海洋可控源电磁法(MCSEM)是实现海洋油气圈闭评价和精确勘探的有效手段。目前,关于准确、高效、稳定的MCSEM数据三维正演模拟研究已取得长足进步。文中针对MCSEM正演的三维精确建模,从海洋地层岩石分类特征出发,细化三维网格电性表征,建立基于孔隙度和岩石物性特征的网格单元函数,给出了海洋可控源电磁回路中包括铜棒电极的网格单元和海水层、海底沉积层、油气储层及其盖层等五种类型介质的电阻率表征,同时通过对上述五类介质的频散测试数据进行复电阻率等效模型拟合,进一步获得其复电阻率最优表征。考虑储层岩石孔隙度及海水分层特征、充分利用已知信息的建模方法能够提高三维模拟精度,为直接反演储层含油饱和度提供了一种思路,这必将推动MCSEM在油气勘探领域更广泛的应用。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 复电阻率 分层等效模型 三维模拟

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基于F⁃J法微动探测的表层结构调查 被引量：1

8

作者 赵容容 杨振涛 +3 位作者 任承豪 周鑫 王轶 陈伟 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期789-800,共12页

三维地震勘探常常处于城镇、道路等无法实施微测井等静校正方法的区域,近期人们尝试利用微动调查替代现有的静校正方法,取得了一定效果。现今微动调查在石油勘探的应用中主要通过提取面波频散曲线反演地层速度结构。该方法在石油勘探领... 三维地震勘探常常处于城镇、道路等无法实施微测井等静校正方法的区域,近期人们尝试利用微动调查替代现有的静校正方法,取得了一定效果。现今微动调查在石油勘探的应用中主要通过提取面波频散曲线反演地层速度结构。该方法在石油勘探领域仍处于起步阶段,作为核心技术的频散成像方法种类繁多,其中2019年提出的频率—贝塞尔变换法(Frequency‑Bessel,F‑J)受到人们的广泛关注。相比空间自相关方法(SPAC),F‑J方法在利用背景噪声高阶模式面波成像上具有巨大优势。为了更好地研究F‑J方法的适用性,首先利用合成数据分析了不同观测系统和采集参数对F‑J成像的影响;然后利用四川某地实际噪声数据分析了不同观测系统、采集时间对F‑J频散成像的影响。实际应用中采用分段择优叠加得到的频散谱,可有效提高频散谱成像质量,为准确提取频散曲线提供了数据基础。进一步对比测井数据,发现利用基阶、高阶模式频散曲线进行多模式联合反演可精确地反演地层结构,使经济、高效地获得表层结构成为可能。 展开更多

关键词 微动 瑞雷波 高阶面波 基阶面波 频率—贝塞尔变换(F‑J) 空间自相关(SPAC)

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带约束的一维时频电磁联合反演研究 被引量：2

9

作者 齐治澎 汤文武 +1 位作者 何展翔 张力 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期477-483,共7页

利用时频电磁资料可同时获取时间域及频率域电磁信息。相比单一时间域或频率域电磁信号,综合利用时频电磁信息可明显提高电性反演精度。为获得精细地电模型,基于正则化反演方法,融合数据约束、模型约束及步长约束,提出一种一维自适应时... 利用时频电磁资料可同时获取时间域及频率域电磁信息。相比单一时间域或频率域电磁信号,综合利用时频电磁信息可明显提高电性反演精度。为获得精细地电模型,基于正则化反演方法,融合数据约束、模型约束及步长约束,提出一种一维自适应时频电磁联合反演算法。该算法对时间域和频率域数据平衡因子及正则化因子采用自适应调整方案,同时将模型参数搜索范围约束与WOLFE准则相结合,在限制参数搜索范围的同时约束迭代步长,确保反演的稳定性和精度。使用经典层状模型、含噪声的页岩气地电模型及实测数据对该反演方法进行测试与分析,结果表明带约束的时频电磁联合反演方法可有效提高复杂模型电阻率反演的分辨率,对提高时频电磁方法油气藏识别精度具有实际意义。 展开更多

关键词 时频电磁 联合反演 约束 正则化

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多方法多信息电磁联合约束反演方法研究进展 被引量：1

10

作者 张朔宁 喻国 何展翔 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1522-1534,共13页

电磁法在油气勘探、深部矿产资源调查、地热地下水勘查、地球深部结构成像以及水下军事目标侦察等方面都发挥着重要作用。文中系统地总结了多种信息和多方法的电磁联合约束反演研究进展,从方法应用的角度介绍了研究现状,着重分析了不同... 电磁法在油气勘探、深部矿产资源调查、地热地下水勘查、地球深部结构成像以及水下军事目标侦察等方面都发挥着重要作用。文中系统地总结了多种信息和多方法的电磁联合约束反演研究进展,从方法应用的角度介绍了研究现状,着重分析了不同电磁联合约束反演方法目标函数的构建形式及存在的问题和技术难点。在地震数据等已知信息较多的地区,利用先验信息构建不同类型约束函数,通过约束反演提高盐岩、火成岩发育区构造成像精度,降低反演的非唯一性。在已采集天然源大地电磁(MT)数据和人工源电磁(CSEM)数据的地区,可利用这两类方法各自的优势开展联合反演,发展顺序约束的联合反演及基于统一目标函数的多方法联合反演。CSEM法与MT法在反演深度上具有互补性,覆盖整个研究深度,同时可提高目标反演精度,减少反演的非唯一性。文中针对这一类联合反演的目标函数和权重因子的选择进行讨论。根据实际应用效果分析,目前最重要、最有潜力的联合反演是电磁数据与地震数据的联合反演,这种联合反演方式经历了从地震约束电磁反演到基于物理模型的联合反演和基于交叉梯度方法的联合反演。文中分析了速度与电阻率模型之间难以构建合理联系这一难点,说明目标函数中交叉梯度项和物理模型约束项的权重因子设置是目前开展地震—电磁联合约束反演的关键和难点。最后,笔者提出:将电磁联合反演与人工智能算法、三维可视化分析相结合;采用大规模并行计算等新方法、新技术的发展方向;发展联合采集系统,为多物理场联合反演提供更有效的数据体。 展开更多

关键词 电磁法勘探 多方法多信息联合反演 目标函数

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利用深度学习图像转译方法压制自由表面多次波

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作者 崔宁城 张伟 《石油地球物理勘探》 2025年第2期283-291,共9页

多次波压制是石油勘探领域提升地震数据偏移成像质量的重要手段,特别是对于受自由表面多次波干扰较强的海洋拖缆数据。为了更好地提升多次波压制效果和数据处理效率,文中提出了一种利用深度学习图像转译技术压制自由表面多次波的方法。... 多次波压制是石油勘探领域提升地震数据偏移成像质量的重要手段,特别是对于受自由表面多次波干扰较强的海洋拖缆数据。为了更好地提升多次波压制效果和数据处理效率,文中提出了一种利用深度学习图像转译技术压制自由表面多次波的方法。首先,将地震数据处理任务视为深度学习中的图像转译任务,采用Pix2Pix网络处理转换为图像形式的地震数据;其次,将常规单一形式的目标数据集改进为组合形式,进行多任务训练提升Pix2Pix网络的输出效果,并根据数据处理前、后的关联性,设计额外的损失函数进一步约束和提升网络的输出效果;最后,建立层状模型和复杂模型进行数值测试,并在输入数据中添加了额外的干扰项进行定量测试。数值测试结果表明,文中方法能够通过发掘数据的共同特征达到识别和压制多次波的目的,提升偏移图像的清晰度,在处理数据时具有较高的计算效率,能够更准确地识别地下层位信息。 展开更多

关键词 深度学习 数据处理 多次波压制 Pix2Pix网络

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