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  • 简介:无网格形函数构造不依赖预定义单元,具有计算精度高、处理复杂模型便利等优点。本文介绍了无单元Galerkin(EFGM)、点插值(PIM)与径向基点插值(RPIM)三种全域弱式无网格近似原理及特点;以二维泊松方程为例研究了支持域无量纲尺寸、场节点与背景网格设置对无网格计算精度影响。将RPIM与EFGM应用于频率域线源二维正演,给出了RPIM形状参数推荐值;分析了均匀介质模型大地电磁(MT)二维正演无网格边界条件直接加载与罚函数加载精度差异,结合PIM与RPIM边界条件加载便利及EFGM计算复杂模型精度高优势,提出了EFG—PIM及EFG.RPIM耦合算法,数值计算结果验证了耦合算法有效性。研究发现:无网格及其耦合方法适用于电磁法数值模拟;支持域无量纲尺寸取1.0时无网格精度与效率高,场节点与背景网格重合时计算效果佳;泊松方程求解PIM及RPIM精度较EFGM低,计算均匀介质MT响应精度较EFGM高;RPIM改善了PIM计算涉及奇异性问题,对应支持域无量纲尺寸选择空间大。

  • 标签: 无单元Galerkin法 点插值法 径向基点插值法 泊松方程 线源二维正演 无网格耦合法
  • 简介:地层品质因子Q反映了地层对地震波吸收衰减强弱,是油气检测重要指示因子,准确提取Q值十分重要。本文根据地震子波能量衰减特征,提出基于子波衰减前后能量比Q值提取方法。该方法是综合利用多点信息估算子波能量,规避了常规Q值方法(如质心频移)对地震子波谱假设,适用于任意波谱形状,但对资料保真度要求较高。VSP正演模型测试发现,在非固有衰减(如几何扩散、反射透射损失等)得到准确补偿前提下,能比能较好地反演地层Q值。实际零偏VSP资料应用表明,能比提取Q值趋势与谱比基本一致,具有一定可信度。

  • 标签: 品质因子Q 能量比 时间域 地震子波 谱比法
  • 简介:震源定位是微地震监测关键技术之一。本文提出用于微地震定位弹性波和加权弹性波(WEW)干涉成像方法。该方法在保证定位精度同时,还可避免震源假象。通过各向同性水平层介质状模型数值试验,初步表明该方法可适应低信噪比微震信号、速度随机扰动、较稀疏检波器分布等情况,并在速度模型存在一定系统误差时也仍保持较高定位精度。由于干涉成像方法不需要进行初至拾取,定位效率相对传统走时方法也得到了提高。采用二维断层模型试算Nnumericalresultsofusingatwo-dimensionalfaultmodel,表明方法还能实现多震源定位,且比逆时成像有更高定位精度。

  • 标签: 微地震监测 震源定位 弹性波 干涉偏移 逆时成像
  • 简介:本文介绍了在B隧道勘查中应用高分辨电磁成像技术探测隐伏构造一个成功实例.数据采集采用高频电磁成像系统(STRATAGEMEH4,频率范围从1Hz到90kHz).野外采集正交电磁场分量,从地磁成像剖面中提取目标体有关电磁学信息.为获取高质量采集数据,野外采用包含天然场源和全张量可控源混合场源.B隧道坐落在位于中国中部湖北省西部,隧道埋深不到200m,但区域地质作用导致它地质机构十分复杂.第一次勘查过程中,勘探人员误把一个脱落体露头当成基岩面,施工过程中出现了冒顶.第二次勘探时采用高分辨电磁和折射地震,这次勘探找到了隐伏基岩面和一个隐伏断裂.勘探结果与后来隧道挖掘揭示构造吻合.

  • 标签: B隧道勘查 高分辨电磁成像技术 隐伏构造 电磁学信息 折射地震法
  • 简介:常规重力梯度对地质体位置划分很模糊,当深度越大,地质体越小时,对Vzz和Vzx求导误差也越大,导致结果与实际偏差很大。本文提出状态判别因子对角点位置进行优化确定,比常规高阶重力导数更精确,使重力梯度在对小地质体和断裂上有更好分辨率,理论模型试算和实际资料处理效果很好,为找矿或划分地下地质体产状提供了更有利依据。

  • 标签: 高阶重力导数 重力梯度法 状态判别因子
  • 简介:随着煤矿深部开采,多层积水采空区探测成为煤田水文物探工作新内容。中心回线瞬变电磁(简称TEM)因场结构与地层耦合关系,对低阻层探测有利。但低阻层屏蔽作用不仅使得探测同样深度需要更长观测时间,而且还会减弱下伏地层异常响应。本文通过直接时域数值模拟和水平分层大地模型正演,估算了探测目的层所需要时间长度,根据噪声对观测数据造成影响,给出了多层积水采空区可分辨标准。山西大同达子沟煤矿水文勘探中获得TEM实测曲线,表现了对多层积水采空区探测能力。在实测曲线定量反演解释中,利用电测井资料作为初始参数进行定量反演,约束了煤系薄层等值性。所推断三层和两层积水采空区,为钻孔所证实。研究结果表明,当观测时间有足够长度、下伏地层异常显示大于观测误差,中心回线TEM探测多层采空区积水是可行性

  • 标签: 中心回线TEM法 多层积水采空区探测 低阻屏蔽层 数值与理论分析 观测时长 观测误差
  • 简介:为了有效处理人工源影响,本文开发了带源CSAMT二维正反演算法,可用于全区(近区、过渡区和远区)资料反演。引入正则化因子完成磁二维反演,并且将模型参数调整为磁化率对数,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和磁进行联合反演,通过搜索交叉梯度项权重方法,避免了不同异常源引起两种异常相互干扰问题。理论模型算例表明基于交叉梯度联合反演方法优于单独反演。本文开发带源CSAMT二维正反演算法,有效处理了人工源影响,保证了最终联合反演算法可靠性。

  • 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:标量CSAMT只适合一维及测量方向与构造方向垂直二维情况,对于复杂三维地电结构,CSAMT需采用张量测量。本文试图采用矢量有限元实现三维张量CSAMT正演模拟。为了验证算法正确性,本文在层状介质中计算了三维CSAMT远区电场,磁场及阻抗张量,并且与层状介质中理论解进行了比较,接着还模拟了均匀半空间中含有三维异常体模型,并且分析了四个阻抗张量、视电阻率及阻抗相位响应特征。得出如下结论:采用矢量有限元来模拟三维张量CSAMT,其电磁场及阻抗张量实虚部计算精度都比较高,并且该方法本身满足电场向不连续,不用进行散度校正。

  • 标签: 可控源音频大地电磁法 正演 阻抗张量 矢量有限元法
  • 简介:本文基于弹性波动方程,从其弱形式出发,利用Galerkin变分原理,通过对方程进行空间和时间上离散,在空间域中引入预条件共轭梯度逐元算法,在时间域中引入时间积分交错网格预处理/多次校正算法,发展了弹性波模拟Chebyshev谱元算法。针对均匀固体介质和具有倾斜分层分区均匀固体介质模型,通过与有限差分算法结果相比较验证其精度可信性,同时利用该算法模拟了弹性波在具有水平分层任意起伏自由表面模型中传播,并分析了其传播特点。研究表明,我们提出交错网格预处理/多次校正算法Chebyshev谱元算法,保留了有限元优势,并且采用了具有最优张量乘积技术元到元算法,能够处理带有起伏自由表面的复杂介质模型,它具有比有限元收敛快,计算效率较高等优点,特别适合于复杂结构和复杂介质中弹性波传播数值模拟。

  • 标签: Chebyshev谱元 元到元 预处理/多次校正算法
  • 简介:在直流电有限元数值模拟中,针对常规结构化网格源点附近网格节点数值精度低问题,并考虑计算效率和反演成像需求,本文在二维点源问题中提出一种新网格加密一收缩方法。其核心思想是在结构化网格计算区域中先后引入网格节点加密和网格节点收缩两个环节。通过在计算区域水平方向上均匀加密网格节点密度,降低源点奇异性影响范围,并提升对地形模拟能力;通过在计算区域垂向方向上将多个网格收缩到一个网格中,降低网格节点规模,进而提高数值计算效率。理论模型检验表明,网格加密-收缩方法能有效地解决源奇异性问题,与均匀加密网格相比,网格节点总数降低了约80%。

  • 标签: 直流电阻率法 网格加密.收缩 数值模拟 有限单元法
  • 简介:本文提出了一种基于Kirchhoff积分偏移和逆时偏移联合速度分析及成像方法,采用剩余曲率分析及层剥离策略进行偏移速度建模。本文方法改善了Kirchhoff积分偏移在复杂构造时计算精度不高和逆时偏移计算效率慢缺点,兼有计算效率高、成像精度高优点,并将其应用在反射波隧道超前预报中。通过模型试算,发现隧道中使用逆时偏移成像结果在多方面优于Kirchhoff积分偏移成像结果;通过对实测数据处理,验证本方法计算效率较高,建立速度模型合理,成像剖面清晰,结合地质调绘资料可对隧道开挖前方地质构造做出较准确预报。

  • 标签: 隧道预报 偏移速度分析 Kirchhoff积分偏移 逆时偏移 速度建模
  • 简介:标量CSAMT只适合一维及测量方向与构造方向垂直二维情况,对于复杂三维地电结构,CSAMT需采用张量测量。本文试图采用矢量有限元实现三维张量CSAMT正演模拟。为了验证算法正确性,本文在层状介质中计算了三维CSAMT远区电场,磁场及阻抗张量,并且与层状介质中理论解进行了比较,接着还模拟了均匀半空间中含有三维异常体模型,并且分析了四个阻抗张量、视电阻率及阻抗相位响应特征。得出如下结论:采用矢量有限元来模拟三维张量CSAMT,其电磁场及阻抗张量实虚部计算精度都比较高,并且该方法本身满足电场向不连续,不用进行散度校正。

  • 标签: 可控源音频大地电磁法 正演 阻抗张量 矢量有限元法
  • 简介:MostcurrentprestackAVAjointinversionmethodsarebasedontheexactZoeppritzequationanditsvariousapproximations.However,theseequationsonlyreflecttherelationbetweenreflectioncoefficients,incidenceangles,andelasticparametersoneithersideoftheinterface,whichmeansthatwave-propagationeffects,suchassphericalspreading,attenuation,transmissionloss,multiples,andeventmismatchingofP-andS-waves,arenotconsideredandcannotaccuratelydescribethetruepropagationcharacteristicsofseismicwaves.ConventionalAVAinversionmethodsrequirethatthesewave-propagationeffectshavebeenfullycorrectedorattenuatedbeforeinversionbuttheserequirementscanhardlybesatisfiedinpractice.Usingaone-dimensional(1D)earthmodel,thereflectivitymethodcansimulatethefullwavefieldresponseofseismicwaves.Therefore,weproposeanonlinearmulticomponentprestackAVAjointinversionmethodbasedonthevectorizedreflectivitymethod,whichusesafastnondominatedsortinggeneticalgorithm(NSGAII)tooptimizethenonlinearmultiobjectivefunctiontoestimatemultipleparameters,suchasP-wavevelocity,S-wavevelocity,anddensity.Thisapproachisrobustbecauseitcansimultaneouslycopewithmorethanoneobjectivefunctionwithoutintroducingweightcoefficients.Modeltestsprovetheeffectivenessoftheproposedinversionmethod.Basedontheinversionresults,wefindthatthenonlinearprestackAVAjointinversionusingthereflectivitymethodyieldsmoreaccurateinversionresultsthantheinversionbyusingtheexactZoeppritzequationwhenthewave-propagationeffectsoftransmissionlossandinternalmultiplesarenotcompletelycorrected.

  • 标签: REFLECTIVITY method fast nondominated SORTING genetic
  • 简介:Tilt—depth可以用于快速反演磁源上顶埋深,但其无法反演磁源底部深度,同时该方法反演解过于单一。针对于此,本文在有限厚度台阶磁异常导数公式基础上,推导出了可以同时反演地质体上、下界面埋深改进型Tilt—depth计算公式,并采用在Tilt梯度图上选取多特征点进行联合反演计算模式来提高反演解可靠性。二维及三维组合模型试验均证实了改进型Tilt—depth可以有效地反演出磁性体上顶与下底深度,且上顶埋深反演精度明显高于常规方法。最后将改进型Tilt—depth用于松辽盆地长岭断陷航磁数据反演,其上顶埋深反演结果与钻孔钻遇火山岩深度基本一致,证实改进型Tilt—depth法相对于常规方法反演结果更加准确。

  • 标签: Tilt-depth法 下底深度 长岭断陷 火山岩
  • 简介:Theattenuationfactororqualityfactor(Q-factororQ)hasbeenusedtomeasuretheenergyattenuationofseismicwavespropagatinginundergroundmedia.ManymethodsareusedtoestimatetheQ-factor.WeproposeamethodtocalculatetheQ-factorbasedontheprestackQ-factorinversionandthegeneralizedS-transform.TheproposedmethodspecifiesastandardprimarywaveletandcalculatesthecumulativeQ-factors;then,itfindstheinterlaminarQ-factorsusingtherelationbetweenQandoffset(QVO)andtheDixformula.TheproposedmethodisalternativetomethodsthatcalculateinterlaminarQ-factorsafterhorizonpicking.Becausethefrequencyspectrumofeachhorizoncanbeextractedcontinuouslyona2Dtime–frequencyspectrum,themethodiscalledthecontinuousspectralratioslope(CSRS)method.ComparedwiththeotherQ-inversionmethods,themethodoffersnearlyeffortlesscomputationsandstability,andhasmathematicalandphysicalsignificance.WeusenumericalmodelingtoverifythefeasibilityofthemethodandapplyittorealdatafromanoilfieldinAhdeb,Iraq.TheresultssuggestthattheresolutionandspatialstabilityoftheQ-profileareoptimalandcontainabundantinterlaminarinformationthatisextremelyhelpfulinmakinglithologyandfluidpredictions.

  • 标签: Quality factor PRESTACK Q estimation generalized
  • 简介:受沉积环境影响,海底地层层理发育,各向异性介质更接近于真实海洋地质条件。对海洋各向异性研究可更好认识海底构造特征,有效地进行海底资源勘查。本文从各向异性麦克斯韦电磁方程出发,根据电磁场无源特征引入标量位函数;利用电场和磁场连续性分别向海底深部和海水中延拓,并将延拓后电磁位函数在海底耦合到发射源上,从而实现海底电场和磁场递推求解。我们首先探索如何利用海洋电阻率识别和求解海底电各向异性特征。研究发现海底各向异性可从视电阻率测深曲线和海底视电阻率极性图进行求解。进而,我们通过海底各向异性地层中高阻体(油气藏)模型进行正演模拟,发现海洋电视电阻率在浅水区对地下高阻薄层有明显异常反应。相比海洋可控源电磁,海洋直流电不受空气波影响,在浅海区油气资源勘查有着较好优势,而前人大多基于各向同性模型进行研究,本文实现一维海洋直流电阻率各向异性正演模拟,算法计算精度高,能很好为二维、三维正演模拟提供理论参考。更多还原

  • 标签: 各向异性 海洋电阻率法 正演模拟 电磁场延拓算法
  • 简介:海洋天然气水合物是一种潜在巨大能源,而地球物理探测技术是勘探天然气水合物资源重要方法。本文介绍了利用可控源电磁探测海洋天然气水合物可行性,在参考了大洋钻探计划(ODP)164航次对天然气水合物采样数据基础上建立了几种不同水合物含量海底天然气水合物一维地电模型,并且利用建立模型讨论了天然气水合物频率域电磁响应。文章就天然气水合物电场振幅值和相位随着收发距和频率等参数变化关系等做了相应研究,同时就水合物厚度不同时其相应电磁响应特征做了初步探讨,为海洋天然气水合物勘探和资源评价提供了参考。

  • 标签: 天然气水合物 可控源电磁法 正演模拟 资源评价
  • 简介:目前在研究地球物理参数空间变异特性时常常是基于几何各向异性假设,然而实际中几何各向异性假设常常不成立。本文提出了一种求解地球物理参数各向异性新方法,首先对各方向上变异值作归一化处理,然后用拟合方法得到各方向单位步长上变异性强度,进而实现对全局各向异性求解。以上海地区合成孔径雷达干涉测量(InSAR)中差分大气延迟样本数据为例,验证了新方法求解各向异性优越性:新方法偏差只有6.4%,而基于几何各向异性假设方法偏差达到了21.2%,而且新方法运算效率有非常显著提高。进一步,通过克里金插值交叉验证实验,证明了基于新算法得到结构函数插值效果最好,从而从另外一个角度验证了新算法求解各向异性更准确,更好地表征了区域化变量空间结构特征。因此,与几何各向异性假设方法相比,新方法不仅能更准确描述地球物理参数各向异性,而且有更高运算效率,为更准确地估计出所需地球物理参数奠定了基础。

  • 标签: 地球物理参数 各向异性 变异函数 合成孔径雷达干涉 大气延迟 克里金插值
  • 简介:这篇文章重点研究改进Gabor小波(improvedGaborwavelet,IGW)变)并讨论了它在地震信号处理和解释中应用ThispaperintroducesanimprovedGaborwaveletanditscompletetransform,andmainlyanalysestheirpropertiesanddiscussesapplicationsofthesepropertiesinseismicsignalprocessandinterpretation。改进Gabor小波变换具有以下特性:1)IGWT把时域信号映射到时间一频率域,而传统Gabor小波变换把时间信号映射到时间一尺度域;2)IGWT可用于信号分频,通过固定变换主频参数dominantfrequency,并变换能提取相应子带信号,且其主频部分信息与原信号相应频率部分信息一致,通过调节变换分辨率因子,变换能有效控制子带信号带宽;3)用IGWT和IGWIT构建滤波器有良好时一频局部性,在指定时一频范围内能实现针对性滤波。文章用仿真实验和实际用例验证IGWT这些特性,并在提高地震信号分辨率、地震信号分频和识别小断层等地震信号处理和解释等方面的应用中取得良好效果。

  • 标签: 地震信号 逆变换 GABOR小波变换 断层 分辨率 瞬时相位
  • 简介:地震数据精确解释和分析非常依赖于所使用算法稳定性。我们着重于盐丘地震勘探稳定检测。我们讨论一个基于地震成像中最佳结构特征属性排序分类盐丘探测新模型。该算法克服了现有的基于结构属性技术局限性,因为该技术非常依赖于盐丘固有的地质属性与盐丘检测所用属性数量。该算法综合了灰度共生矩阵(GLCM)属性,Gabor滤波器,以及含有使用属性特征排序信息协方差矩阵本征结构等属性。将排序前列属性组合起来形成一组最优特征集,以保证算法即使在沿盐丘边界没有强反射层情况下也能有效。与现有的盐丘检测技术相比,本文算法稳定和计算高效,并能处理小尺度特征集。我用荷兰F3地块评价该算法性能。实验结果表明,本文提出基于信息理论工作流程用于检测盐丘,其精度优于现有盐丘检测技术。

  • 标签: 地震解释 盐丘检测 结构特征 灰度共生矩阵