矿物微-纳尺度硫同位素分析及在东营凹陷油气成藏的应用示范 被引量：3

1

作者 郝佳龙 张刘平 +2 位作者 李照阳 杨蔚 林杨挺 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期313-322,共10页

黄铁矿等硫化物离子探针硫同位素分析已经广泛应用在成矿机理、古环境重建、大气环境硫源示踪及行星演化等研究中。纳米离子探针(CAMECA Nano SIMS 50L)的使用将硫化物硫同位素分析空间分辨率提升到微纳尺度(1μm~100nm),实现了分辨率1~... 黄铁矿等硫化物离子探针硫同位素分析已经广泛应用在成矿机理、古环境重建、大气环境硫源示踪及行星演化等研究中。纳米离子探针(CAMECA Nano SIMS 50L)的使用将硫化物硫同位素分析空间分辨率提升到微纳尺度(1μm~100nm),实现了分辨率1~2μm、精度0.5‰(1SD)的硫同位素点分析方法,分辨率100nm、精度1‰的硫同位素图像分析方法。为了进一步优化分析流程拓展纳米离子探针硫同位素的应用,本文系统比较了纳米离子探针微纳尺度硫同位素点分析方法、图像分析方法的各自特点及分析流程;并以东营凹陷北带沙四段黄铁矿为研究对象,联合采用了纳米离子探针硫同位素点分析和硫同位素图像分析手段,对黄铁矿微细结构进行分析,从而揭示了储层中黄铁矿成因及其油气成藏的指示意义。 展开更多

关键词 纳米离子探针 硫同位素 空间分辨率 东营凹陷 同位素图像

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三维频率域声波方程最优隐式27点有限差分正演模拟

2

作者 袁雨欣 刘洪 《地球物理学报》 北大核心 2025年第8期3207-3222,共16页

本文提出了一种最优隐式27点有限差分格式用于三维频率域声波方程正演模拟,以提高地震波模拟的数值解精度.文章首先推导了三维频率域声波方程的隐式27点有限差分格式,并通过最小化相速度误差,获得了不同空间采样间距比情况下的最优系数... 本文提出了一种最优隐式27点有限差分格式用于三维频率域声波方程正演模拟,以提高地震波模拟的数值解精度.文章首先推导了三维频率域声波方程的隐式27点有限差分格式,并通过最小化相速度误差,获得了不同空间采样间距比情况下的最优系数.与经典的显式7点有限差分格式相比,在相速度误差不大于1%的条件下,最优隐式27点格式将每个波长的采样点数从13减少到4.该格式随后应用于等间距和不等间距的均匀介质模拟,并进一步验证了其对非均匀盐丘模型模拟的有效性.结果表明,与经典的7点有限差分格式相比,最优隐式27点有限差分格式能够更有效抑制数值频散并提高模拟精度. 展开更多

关键词 三维声波方程 频率域 隐式有限差分格式 优化系数

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三维弹性波全波形反演在小保当煤矿勘探中的应用研究

3

作者 刘超 刘鹏 +3 位作者 张慧峰 白坤 李志勇 潘文勇 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期66-71,共6页

高效、安全和智能化的煤矿开采对煤层顶底板以及地下三维地质模型的精度要求越来越高,传统地球物理探测方法在成像分辨率和精度方面已无法满足实际需求。将三维弹性波全波形反演技术应用于陕西小保当一号煤矿112204工作面的地下三维地... 高效、安全和智能化的煤矿开采对煤层顶底板以及地下三维地质模型的精度要求越来越高,传统地球物理探测方法在成像分辨率和精度方面已无法满足实际需求。将三维弹性波全波形反演技术应用于陕西小保当一号煤矿112204工作面的地下三维地质模型构建,通过谱元法和GPU超算实现地震波高效和高精度正演模拟,发展了多尺度、多目标函数和多波的反演方法与技术,并使用测井先验信息进行正则化约束,降低反演的非线性和多解性,最终构建了112204采煤工作面三维弹性速度结构模型,对煤层的顶底板进行了高精度成像,精细刻画了煤层的三维空间展布,反演结果与测井结果吻合较好,实现了采煤工作面的透明化。 展开更多

关键词 透明地质 采煤工作面 三维地质模型 谱元法 GPU超算

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频率域声波方程仿射25点格式高精度数值模拟

4

作者 董树立 陈景波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3859-3873,共15页

构造一个高效的有限差分算子在提升频率域有限差分正演模拟的计算效率方面具有重要意义.旋转坐标系法以其良好的几何特性被广泛用于各种数值格式的构造.前人开发的广义双9点格式具有较高的数值精度且适用于任意矩形网格采样.仿射坐标系... 构造一个高效的有限差分算子在提升频率域有限差分正演模拟的计算效率方面具有重要意义.旋转坐标系法以其良好的几何特性被广泛用于各种数值格式的构造.前人开发的广义双9点格式具有较高的数值精度且适用于任意矩形网格采样.仿射坐标系作为一种广义的坐标系统,以其不限制坐标轴彼此正交的特性而受到关注.在本研究中,我们基于仿射变换对广义双9点格式进行了深入分析,发现其并不严格遵循旋转坐标系方法.因为其在非均匀网格间隔和低波数下具有零阶截断精度.此外,考虑到广义双9点格式对有限差分模板利用不充分,我们基于仿射变换提出了一个具有更高精度的仿射25点格式.在相等或不等网格间距的情况下,仿射25点格式在低波数时都严格收敛.在高波数时,为限制相速度误差在1%以内,仿射25点格式仅需每最小波长的网格点数不多于2.2个.数值算例证明了仿射25点格式的准确性和优越性. 展开更多

关键词 仿射变换 双9点格式 25点格式 声波方程 频域有限差分

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基于注意力机制U-Net的复杂地表地震初至拾取方法

5

作者 李闻达 刘洪 吴天麒 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3891-3903,共13页

地震数据的初至拾取是近地表初至波反演、静校正等工作的基础,是后续地震数据处理中不可或缺的一部分.随着地震数据量的不断增加,近地表条件更为复杂,信噪比越来越低,传统的自动拾取方法逐渐无法满足海量的拾取任务,需要大量的人工校正... 地震数据的初至拾取是近地表初至波反演、静校正等工作的基础,是后续地震数据处理中不可或缺的一部分.随着地震数据量的不断增加,近地表条件更为复杂,信噪比越来越低,传统的自动拾取方法逐渐无法满足海量的拾取任务,需要大量的人工校正工作.因此需要一种更为精确的地震数据自动初至拾取方法.本文的贡献主要有以下几点.本文提出将一个注意力机制的U-Net网络应用于信噪比低、强近地表干扰的地区的初至拾取方法.首先将注意力门结构加入到一个标准的U-Net模型中,逐步抑制不相关的背景部分特征,提升拾取的准确性.其次本文提出使用地震波形数据与能量表象(Energy Semblance,ES)作为双通道数据体,可以使U-Net不仅关注相位信息,而且关注到初至的能量属性.此外,我们使用单通道的"0-1"标签作为网络的输出,可以大大缓解标签值分布不均衡的问题,提升预测精度.最后我们提出构建复杂近地表特征的合成数据集,包含复杂初至特征及复杂非均匀噪声的样本,验证方法的鲁棒性,并证明Dice-loss函数可以提升拾取精度.本文提出的方法对于强噪声干扰、缺道坏道及复杂近地表情况均有良好的适应性. 展开更多

关键词 初至拾取 注意力机制 复杂近地表

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可控震源独立同步扫描高效地震采集资料噪声压制方法 被引量：9

6

作者 周松 霍守东 +5 位作者 胡立新 石太昆 赵国勇 舒国旭 莫延钢 张媛 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期691-696,共6页

基于稀疏反演理论,提出了采用L1正则化和L0正则化混合迭代算法对高效采集地震记录的干涉炮噪声进行压制的方法。将含有干涉炮噪声的地震记录重排为共中心点道集,并将干涉炮噪声去除问题转化为一个稀疏反演问题。使用软阈值迭代算法求解L... 基于稀疏反演理论,提出了采用L1正则化和L0正则化混合迭代算法对高效采集地震记录的干涉炮噪声进行压制的方法。将含有干涉炮噪声的地震记录重排为共中心点道集,并将干涉炮噪声去除问题转化为一个稀疏反演问题。使用软阈值迭代算法求解L1正则化问题,获得良好的迭代初值;然后采用硬阈值迭代算法求解L0正则化问题,获得最终干涉炮噪声的压制结果。利用该方法对实际独立同步扫描高效采集的地震资料中干涉炮噪声进行了噪声压制测试,获得了良好的效果。对比测试结果与中值滤波方法的去噪结果可以看出,基于稀疏反演的干涉炮噪声压制方法对干涉炮噪声的压制效果更好。 展开更多

关键词 独立同步扫描 高效地震 干涉炮噪声 去噪 中值滤波 稀疏反演

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移动线源的Green函数求解及辐射能量分析:高铁地震信号简化建模 被引量：16

7

作者 曹健 陈景波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2303-2312,共10页

在基于人工主动源的勘探地震学中,往往采用固定位置和激发时间的点源数学模型来描述爆炸型震源或可控震源,因此就有了描述单点力源作用下的弹性全空间或半空间中弹性波传播的Green函数,成为了勘探地震学的重要理论基础.而如今,行进中的... 在基于人工主动源的勘探地震学中,往往采用固定位置和激发时间的点源数学模型来描述爆炸型震源或可控震源,因此就有了描述单点力源作用下的弹性全空间或半空间中弹性波传播的Green函数,成为了勘探地震学的重要理论基础.而如今,行进中的高速列车(高铁)是一种全新的主动源,其接近匀速的运行速度、确定的长度和荷载使其可以被重复利用.本文将行进中的高铁在数学上简化建模为一个移动线源来进行研究,给出了这一震源作用下的弹性半空间和全空间中Green函数的计算方法,并分别讨论了全空间中远场Green函数的频谱特征和空间辐射能量的方向性特点,以及半空间中Green函数与近场观测数据的对比结果,为高铁震源下的地震波传播规律和振动信号的研究与利用提供帮助. 展开更多

关键词 GREEN函数 高速列车(高铁) 半空间和全空间 频谱特征 辐射花样

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BFO-PSO算法下的弹性波数值模拟 被引量：4

8

作者 赵平起 何书梅 +6 位作者 倪天禄 赵明 张家良 吴吉忠 魏朋朋 李闻达 白文磊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2461-2470,共10页

地震波正演模拟是地震反演与成像的基础和关键,有限差分算法广泛应用于地震波数值模拟,差分算子的精度直接影响数值模拟的质量和效率.本文提出一种BFO-PSO算法下的有限差分算子优化方法,并应用其进行弹性波数值模拟.首先,将BFO算法中的... 地震波正演模拟是地震反演与成像的基础和关键,有限差分算法广泛应用于地震波数值模拟,差分算子的精度直接影响数值模拟的质量和效率.本文提出一种BFO-PSO算法下的有限差分算子优化方法,并应用其进行弹性波数值模拟.首先,将BFO算法中的趋化、复制、驱散三个步骤引入PSO算法,形成具有更好全局搜索能力和更快收敛速度的BFO-PSO混合优化算法;之后构造包含有限差分系数的目标函数,并应用BFO-PSO混合优化算法求取最优解,获得优化的有限差分算子;最后应用此优化的有限差分算子在不同模型上进行弹性波数值模拟.根据频散曲线及数值模拟结果,可以分析得出,BFO-PSO算法优化后的有限差分算子在保证计算效率的同时,具有更高的精度,可以有效压制数值频散,提高数值模拟的精度和效率. 展开更多

关键词 BFO-PSO算法 有限差分 数值模拟 弹性波

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基于纵横波分离FCT弹性波正演频散压制 被引量：2

9

作者 刘聪 周熙焱 +2 位作者 常旭 王一博 程冰洁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2534-2549,共16页

有限差分方法被广泛应用于地震波数值模拟和传播.传统有限差分法采用Taylor级数展开实现空间偏导数的差分,但该方法会因为网格离散化而产生数值频散,降低地震波模拟的精度.优化差分系数正演方法能在一定程度上压制部分频散,然而纵、横... 有限差分方法被广泛应用于地震波数值模拟和传播.传统有限差分法采用Taylor级数展开实现空间偏导数的差分,但该方法会因为网格离散化而产生数值频散,降低地震波模拟的精度.优化差分系数正演方法能在一定程度上压制部分频散,然而纵、横波速度取值差异较大,在弹性波有限差分正演模拟中,在满足纵波最大速度确定的稳定性条件下,浅层低速横波波场往往会产生明显的频散现象.为了削弱弹性波场正演数值频散,提高数值模拟精度,本文首先采用优化差分网格系数降低数值频散,然后再采用通量校正传输(Flux-Correction Transport, FCT)法来进一步压制弹性波场有限差分数值频散.常规的FCT法是对弹性波场直接进行频散压制,但由于弹性波场中纵、横波速度差异明显,横波波场频散明显强于纵波,为了压制横波波场的数值频散,往往需要选取较大的频散压制参数,但这会使频散较弱的纵波产生假象.因此本文提出基于纵横波分离FCT弹性波正演频散压制方法,对分离之后的纵横波场分别选择合适的频散压制参数进行通量校正,可以有效压制数值频散,削弱纵波FCT产生的假象.通过理论分析和数值算例发现,本文方法能有效削弱弹性波场有限差分数值频散,相对于常规FCT方法没有假象产生. 展开更多

关键词 弹性波正演 有限差分 纵横波分离 FCT 频散压制

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致密砂岩气储层有效性识别和定量评价——以鄂尔多斯盆地东南部上古生界山西组一段为例 被引量：20

10

作者 秦波 曹斌风 +3 位作者 周进松 张立宽 雷裕红 张振宇 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期403-415,共13页

储层有效性识别和定量评价是制约致密砂岩油气勘探的关键难题。以鄂尔多斯盆地东南部上古生界山西组一段为研究对象,从储层非均质性研究入手,开展砂岩微观—岩芯—测井尺度的细致观测,将含气储层砂岩划分为三种主要的岩石相,其中贫塑性... 储层有效性识别和定量评价是制约致密砂岩油气勘探的关键难题。以鄂尔多斯盆地东南部上古生界山西组一段为研究对象,从储层非均质性研究入手,开展砂岩微观—岩芯—测井尺度的细致观测,将含气储层砂岩划分为三种主要的岩石相,其中贫塑性颗粒岩屑石英砂岩构成了物性和含气性相对较好的有效储集岩石。运用薄片和岩芯数据标定不同岩石相的常规测井响应,建立了基于主成分统计分析的有效储集岩石测井识别模型,认识了有效储层的空间分布规律。将储层有效性研究从微观尺度的岩石相描述拓展到宏观尺度的量化表征,实现了致密砂岩气有效储集空间分布的定量评价。 展开更多

关键词 储层非均质性 岩石相 测井响应 储层有效性评价 致密砂岩气

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求解二阶解耦弹性波方程的低秩分解法和低秩有限差分法 被引量：8

11

作者 袁雨欣 胡婷 +2 位作者 王之洋 郭鹏 刘洪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3324-3333,共10页

时间域的波场延拓方法在本质上都可以归结为对一个空间-波数域算子的近似.本文基于一阶波数-空间混合域象征,提出一种新的方法求解解耦的二阶位移弹性波方程.该方法采用交错网格,连续使用两次一阶前向和后向拟微分算子,推导得到了解耦... 时间域的波场延拓方法在本质上都可以归结为对一个空间-波数域算子的近似.本文基于一阶波数-空间混合域象征,提出一种新的方法求解解耦的二阶位移弹性波方程.该方法采用交错网格,连续使用两次一阶前向和后向拟微分算子,推导得到了解耦的二阶位移弹性波方程的波场延拓算子.由于该混合域象征在伪谱算子的基础上增加了一个依赖于速度模型的补偿项,可以补偿由于采用二阶中心差分计算时间微分项带来的误差,有效地减少模拟结果的数值频散,提高模拟精度.然而,在非均匀介质中,直接计算该二阶的波场延拓算子,每一个时间步上需要做N次快速傅里叶逆变换,其中N是总的网格点数.为了减少计算量,提出了交错网格低秩分解方法;针对常规有限差分数值频散问题,本文将交错网格低秩方法与有限差分法结合,提出了交错网格低秩有限差分法.数值结果表明,交错网格低秩方法和交错网格低秩有限差分法具有较高的精度,对于复杂介质的地震波数值模拟和偏移成像具有重要的价值. 展开更多

关键词 波场延拓 波数-空间混合域象征 交错网格低秩分解方法 交错网格低秩有限差分法

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基于高铁震源简化桥墩模型激发地震波的数值模拟 被引量：10

12

作者 王之洋 李幼铭 白文磊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4473-4484,共12页

高铁列车运行过程中绝大部分时间都是行驶在高架桥上的,高铁列车经过桥梁时,通过与大地耦合的桥墩激发地震波发震过程和平地不完全一样.本文探索高铁列车行驶经过高架桥桥墩,通过桥墩对地下介质激发地震波的机理及过程.为了便于理论分析... 高铁列车运行过程中绝大部分时间都是行驶在高架桥上的,高铁列车经过桥梁时,通过与大地耦合的桥墩激发地震波发震过程和平地不完全一样.本文探索高铁列车行驶经过高架桥桥墩,通过桥墩对地下介质激发地震波的机理及过程.为了便于理论分析,文中将高铁列车简化为在高架桥上沿一个方向运动的移动线源,通过每节车厢前后组轮对,对每一个桥墩施加力的作用,而桥墩插入地面几十米深至围岩,与表层土壤和深层围岩双重耦合,由此给出高铁列车通过桥墩激发地震波的震源时间函数.同时,基于广义连续介质力学框架下的修正偶应力理论,推导包含介质特征尺度的弹性波动方程,并应用此弹性波动方程以及构建的高铁震源时间函数,采用优化的交错网格有限差分算法,实现数值模拟,将合成的地震记录与实际地震记录对比分析,其结论将为进一步的基于高铁震源的成像和反演研究提供理论依据. 展开更多

关键词 桥墩模型 高铁震源 数值模拟 修正偶应力理论

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基于多重网格预条件求解平均导数法离散的Helmholtz方程 被引量：1

13

作者 袁雨欣 李阿满 +2 位作者 胡婷 郭鹏 刘洪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2660-2670,共11页

有限差分法求解Helmholtz方程,依赖于两点:1差分格式的构造;2高效的求解算法.本文采用平均导数法离散Helmholtz方程.该差分格式有三点好处:1能适用于横纵不等间距采样;2在完全匹配层区域(PML),差分方程与微分方程逐点相容;3能将一个波... 有限差分法求解Helmholtz方程,依赖于两点:1差分格式的构造;2高效的求解算法.本文采用平均导数法离散Helmholtz方程.该差分格式有三点好处:1能适用于横纵不等间距采样;2在完全匹配层区域(PML),差分方程与微分方程逐点相容;3能将一个波长内的采样点数减少至少于4.求解离散的Helmholtz方程的算法一般分为直接法和迭代算法.直接法由于内存需求太大而无法适用于大规模问题;基于Krylov子空间的迭代方法结合多重网格预条件算法是一种快速高效求解方法,然而对于横纵不等间距采样(在多重网格中称为各向异性问题),经典的多重网格方法失效.本文分析了经典多重网格的三个重要组成部分:完全加权限制算子,点松弛技术以及双线性延拓算子,进而采用了半粗化技术代替全粗化技术,线松弛技术代替点松弛技术以及依赖差分算子的延拓算子代替双线性延拓算子,使得各向异性问题变得收敛;而且对于非均匀介质中-低频率的迭代问题,我们获得了较为满意的收敛速度. 展开更多

关键词 多重网格 各向异性问题 HELMHOLTZ方程 平均导数法

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基于压缩感知的地震数据重建 被引量：9

14

作者 舒国旭 吕公河 +3 位作者 吕尧 石太昆 邸志欣 霍守东 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期549-554,共6页

"两宽一高"(宽方位、宽频带、高密度)地震采集技术在解决复杂构造成像、岩性勘探以及油气藏精细描述等方面具有明显的技术优势,然而其工业化应用还需解决复杂地表以及勘探成本等制约因素。基于压缩感知理论及非规则观测系统... "两宽一高"(宽方位、宽频带、高密度)地震采集技术在解决复杂构造成像、岩性勘探以及油气藏精细描述等方面具有明显的技术优势,然而其工业化应用还需解决复杂地表以及勘探成本等制约因素。基于压缩感知理论及非规则观测系统的最优化设计,有效降低了勘探成本;随后利用L_0正则化和L_1正则化混合迭代的方法求解0范数稀疏约束的优化问题,重建地震数据,实现在一定成本限制的条件下获取更高密度数据体的目的。TFT工区基于压缩感知的数据采集与重建,验证了方法的有效性,为"两宽一高"地震勘探采集技术的工业化应用提供了有效的思路。 展开更多

关键词 压缩感知 “两宽一高” 稀疏 非规则 观测系统设计 数据重建 勘探成本

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绕射信息提取技术及其在致密砂岩断裂系统识别中的应用 被引量：3

15

作者 周鹏 肖曦 +4 位作者 陶杰 刘方 梁瑶 霍守东 舒梦珵 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期276-282,共7页

致密砂岩储层的断裂系统和裂缝发育的准确描述是油气勘探开发过程中的关键问题之一,其中发育的小尺度断裂、裂缝等地质异常体通常会在地震波场传播中产生绕射,这些绕射信息在保幅偏移后能够得到较好地保留。中值滤波技术能够利用反射波... 致密砂岩储层的断裂系统和裂缝发育的准确描述是油气勘探开发过程中的关键问题之一,其中发育的小尺度断裂、裂缝等地质异常体通常会在地震波场传播中产生绕射,这些绕射信息在保幅偏移后能够得到较好地保留。中值滤波技术能够利用反射波与绕射波的空间相关性差异,进行绕射信息提取。在利用中值滤波技术提取的绕射波信息基础上,进一步利用绕射波的空间相关性,采用绕射特征增强处理技术压制部分噪声,突出边缘绕射信息,从而得到更加直观的裂缝发育系统。将该技术用于鄂尔多斯盆地某实际地震资料的处理,结果表明,该技术能够有效提取断裂信息,绕射信息增强结果能够识别出研究区存在的丰富小尺度断裂,较好地刻画了断裂系统的空间展布,对致密气储层研究具有重要意义。 展开更多

关键词 绕射波 绕射信息提取 致密砂岩 断裂系统 裂缝 中值滤波 绕射特征增强

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一种模拟非均匀介质中弹性波传播新的k-space方法 被引量：2

16

作者 黄继伟 刘洪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3091-3104,共14页

传统的伪谱(PS)方法,采用傅里叶变换(FT)计算空间导数具有很高的精度,每个波长仅需要两个采样点,而时间导数采用有限差分(FD)近似因而精度较低.当采用大时间步长时,由于时空精度不平衡,PS法存在不稳定性问题.原始的k-space方法可以有效... 传统的伪谱(PS)方法,采用傅里叶变换(FT)计算空间导数具有很高的精度,每个波长仅需要两个采样点,而时间导数采用有限差分(FD)近似因而精度较低.当采用大时间步长时,由于时空精度不平衡,PS法存在不稳定性问题.原始的k-space方法可以有效地克服这些问题但是却无法适用于非均匀介质.为了提高原始k-space方法模拟非均匀介质波动方程的精度,我们提出了一种新的k-space算子族.它是用非均匀介质的变速度代替原k-space算子中的常数补偿速度构造得到,引入低秩近似可以高效求解.我们将构造的新的k-space算子应用于耦合的二阶位移波动方程,而不是交错网格一阶速度应力波动方程,使模拟弹性波的计算存储量减少.我们从数学上证明了基于二阶波动方程的k-space方法与基于一阶波动方程的k-space方法是等价的.数值模拟实验表明,与传统的PS、交错网格PS和原始的k-space方法相比,我们的新方法可以在时间和空间步长较大的均匀和非均匀介质中,为弹性波的传播提供更精确的数值解.在保持稳定性和精度的同时,采用较大的时空采样间隔,可以大大降低数值模拟的计算成本. 展开更多

关键词 k-space算子 低秩近似 弹性波传播 非均匀介质

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弹性波传播中由微结构相互作用导致的尺度效应分析 被引量：1

17

作者 王之洋 李幼铭 白文磊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3257-3269,共13页

相比于传统弹性波动方程,非对称弹性波动方程增加的独立自由项,包含有介质特征尺度参数.基于非对称弹性波动方程,可以分析弹性波传播中,由介质内微孔缝隙结构相互作用所导致的地震波传播尺度效应.本文从介质应变能密度函数出发,并结合... 相比于传统弹性波动方程,非对称弹性波动方程增加的独立自由项,包含有介质特征尺度参数.基于非对称弹性波动方程,可以分析弹性波传播中,由介质内微孔缝隙结构相互作用所导致的地震波传播尺度效应.本文从介质应变能密度函数出发,并结合几何方程和平衡方程,给出修正偶应力理论下的非对称弹性波动方程以及对应的非对称SH型横波波动方程的数学表达式,并在三层煤层模型上进行数值模拟,将检波器分别设置在地表和煤层中线,通过改变介质特征尺度参数值,合成地震记录,研究分析弹性波传播中,由介质内微孔缝隙结构相互作用所导致的尺度效应,对地震记录的影响及规律,并得出以下结论和认识:(1)非对称弹性波动方程模拟的弹性波传播表现出明显的尺度效应;(2)地震记录需要考虑介质内部多尺度的微孔缝隙相互作用的影响. 展开更多

关键词 非对称地震学 弹性波 尺度效应 数值模拟

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基于非监督学习的水力压裂裂缝平面识别 被引量：2

18

作者 马孜卓 郑忆康 +2 位作者 薛清峰 翟鸿宇 雷兴林 《中国地震》 北大核心 2021年第2期322-331,共10页

在水力压裂施工中,如何有效获取压裂过程中产生的裂缝形态以及裂缝的动态扩展过程一直是困扰学术界和工业界的问题。目前,常规利用微地震事件定位结果进行分析的方法存在需要人工干预、散点信息表示能力不足等问题;采用数值模拟分析的... 在水力压裂施工中,如何有效获取压裂过程中产生的裂缝形态以及裂缝的动态扩展过程一直是困扰学术界和工业界的问题。目前,常规利用微地震事件定位结果进行分析的方法存在需要人工干预、散点信息表示能力不足等问题;采用数值模拟分析的方法往往因复杂的地下介质情况而引入计算偏差。本文基于非监督学习算法,通过提取微地震事件的空间和时间信息,实现对裂缝平面的识别以及裂缝网络拓展路径的分析;并通过引入水力压裂岩石物理实验,利用实际监测获得的声发射数据以及对应的真实破裂情况的CT扫描数据,检验方法的可行性。最终结果表明,本文所提方法对主断裂有较好的识别效果,识别结果与CT扫描的真实结果吻合性较好。 展开更多

关键词 非监督学习 聚类分析 裂缝平面识别 水力压裂 声发射

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利用绕射信息在裂缝型地层中进行钻前风险评估 被引量：1

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作者 梁瑶 霍守东 +3 位作者 李学良 舒梦珵 杨晓 石太昆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期46-53,共8页

钻前风险评估是智能导钻过程中减少井漏井塌等事故的关键环节.在裂缝型地层中,特别是在深层、超深层地区,井筒的承压能力极易受到地层中天然裂缝带的影响,较易出现井漏、井塌等钻井事故,亟需在钻进前进行基于裂缝带的风险评估.绕射波由... 钻前风险评估是智能导钻过程中减少井漏井塌等事故的关键环节.在裂缝型地层中,特别是在深层、超深层地区,井筒的承压能力极易受到地层中天然裂缝带的影响,较易出现井漏、井塌等钻井事故,亟需在钻进前进行基于裂缝带的风险评估.绕射波由于对裂缝等小地质体较为敏感,是描述天然裂缝带的有效手段,但是目前的绕射波成像结果通常信噪比不高,较难直接应用于钻前风险评估.论文通过分析绕射波均方根振幅能量,发展适用于绕射波成像的构造平滑技术,提出了基于绕射波信息的天然裂缝带描述方法,提高了数据信噪比,更好地描述了天然裂缝带的空间分布.该方法应用于顺北地区某钻井的深部裂缝型地层中,所得的目标层段预测结果与实钻的漏失、卡钻井段具有较好的对应关系,验证了方法有效性. 展开更多

关键词 钻前风险评估 裂缝带 绕射波 梯度结构张量

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基于波动方程的微地震震源位置、震源时间及VTI介质各向异性参数联合反演 被引量：3

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作者 薛清峰 《中国地震》 北大核心 2021年第2期285-299,共15页

对于非常规油气开发,水力压裂监控的效果取决于对微地震事件的分析、解释。准确的微地震震源位置是关乎施工成败的重要因素。微地震震源位置的准确性与多个参数相关,其不仅依赖于微地震事件的激发时间,同时也依赖于储层介质参数信息,因... 对于非常规油气开发,水力压裂监控的效果取决于对微地震事件的分析、解释。准确的微地震震源位置是关乎施工成败的重要因素。微地震震源位置的准确性与多个参数相关,其不仅依赖于微地震事件的激发时间,同时也依赖于储层介质参数信息,因此进行微地震震源位置、震源时间、储层介质参数的联合反演尤为重要。页岩气储层通常表现出较强的各向异性,VTI介质可对其进行较好的近似描述。基于VTI介质波动方程,本文提出了同时反演微地震震源位置、震源时间以及VTI介质各向异性参数的联合反演方法。数值算例结果表明,该联合反演方法可以通过迭代反演同时得到高精度的微地震震源位置、震源激发时间以及VTI介质各向异性参数信息。 展开更多

关键词 震源位置 震源激发时间 各向异性参数 波动方程 联合反演

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