波阻抗反演的快速模拟退火算法

波阻抗反演是储层参数及砂体预测不可缺少的内容,在地震勘探中占有重要位置．使用快速模拟退火算法(FSA)进行波阻抗反演,能避免目标函数值陷入局部极值区并可获得全局最优解、因此,用快速模拟退火算法进行波阻抗反演,并通过理论模型试算和实际资料的反演验证了该算法的应用效果．结果表明,FSA反演结果不依赖于初值,FSA收敛速度比常规模拟退火算法(SA)收敛速度更快．井点处的波阻抗反演结果与测井数据基本吻合．     

电法测井的快速迭代反演方法

针对电法测井中遇到的全非均匀的二维地层模型,将深浅侧向视电阻率曲线作为约束条件,提出了计算地层真电阻率及侵入半径的一种快速迭代反演方法。数值模拟和实际资料处理的结果表明,所有反演计算结果均与实测结果吻合,且地层电阻率的吻合程度最高,高分辨率三侧向资料的反演比普通三侧向资料更为精细。     

大地电磁人工神经网络反演

为提高大地电磁非线性反演的计算效率和精度,将人工神经网络引入大地电磁数据反演。神经网络输入为已知地电模型的视电阻率数组,输出为地电模型参数。采用BP算法(back propagation algorithm)进行学习训练,通过信息正向传播和误差反向传播,迭代计算得出神经网络连接权值的最优值;再将训练好的神经网络对未知模型的视电阻率进行反演。对2层和3层大地电磁模型分别建立神经网络并测试反演,研究结果表明:该反演方法能实时准确地逼近真实模型,验证了该方法的可行性和有效性。     

电法测井的快速整体反演及其应用

为了提高电法测井反演的速度,提出了一种快速计算雅可比矩阵的方法,即只考虑每个待反演参数的微小改变对其所在层及其邻层视电阻率有影响,而对其他层的视电阻率没有影响,从而节约了大量计算雅可比矩阵的时间,其反演的时间与待反演的参数个数基本上呈线性关系.在计算精度基本不受影响的情况下,使得应用阻尼最小二乘方法反演侵入半径和原状地层真电阻率的速度提高了至少一个数量级.人工模型和实际资料的处理结果表明,该方法能有效地消除环境因素的影响,恢复地层的实际电阻率.同时也证实了阵列感应测井数据具有探测深度大、分辨率高的特点,在层不太薄(层厚超过1 m)、侵入不太深(侵入半径不超过0.25 m)时,深探测数据能较准确地反映地层真电阻率.     

电法测井的快速整体反演及其应用

为了提高电法测井反演的速度，提出了一种快速计算雅可比矩阵的方法，即只考虑每个待反演参数的微小改变对其所在层及其邻层视电阻率有影响，而对其他层的视电阻率没有影响，从而节约了大量计算雅可比矩阵的时间，其反演的时间与待反演的参数个数基本上呈线性关系。在计算精度基本不受影响的情况下，使得应用阻尼最小二乘方法反演侵入半径和原状地层真电阻率的速度提高了至少一个数量级。人工模型和实际资料的处理结果表明，该方法能有效地消除环境因素的影响，恢复地层的实际电阻率。同时也证实了阵列感应测井数据具有探测深度大、分辨率高的特点，在层不太薄（层厚超过1m）、侵入不太深（侵入半径不超过0．25m）时，深探测数据能较准确地反映地层真电阻率。     

联合QL近似与迭代Born近似法电导率散射成像

对于多维电磁响应的数值模拟和成像反演，积分方程法只需对异常体进行剖分和积分，不涉及复杂的吸收边界条件等问题，具有计算速度快和计算输度高等特点。用于电磁场数值模拟的近似法同样可以用于快速成像反演，它们的模型都是建立在散射电磁场积分方程的线性化基础之上的。联合运用QL近似法与迭代Born近似法进行电导率成像反演，将QL近似法得到的结果作为Born迭代法的初始模型，不用人为的设置初值，尽管方法简单，但却较为有效。     

基于快速匹配追踪的混合域地震稀疏反演方法

匹配追踪稀疏地震反演是基于模型参数L0范数稀疏性度量的高分辨率反射系数反演方法。针对经典匹配追踪反演策略抗噪能力强但计算效率低的问题,通过控制多原子迭代次数和迭代阈值搜索模型最优解,提出基于快速匹配追踪算法的混合域地震稀疏反演方法。首先,在相对纵波阻抗低频模型约束下,构建混合域褶积模型正演算子和正则化方程,低频背景的引入将有效缩小模型参数的搜索空间;然后,在多原子快速匹配追踪反演框架推导混合域稀疏反演目标泛函,提高地层反射系数的恢复效率和收敛精度;最后,利用数据测试及实际地震资料对该方法的预测精度和可靠性进行试验分析,该方法相比常规时间域反演有助于选择高信噪比的频率分量提高算法的抗噪能力,而且在改善反演分辨率的同时避免了匹配追踪算法存在的计算效率低和局部极值的问题。     

二维瞬态热传导问题热物性参数反演

文章采用边界元法分析二维瞬态热传导问题;建立热扩散系数和导热系数反演问题的目标函数,利用共轭梯度法对该目标函数进行优化,引入复变量求导法求解目标函数梯度矩阵,该方法的求导精度优于常规差分法;探讨了迭代初值、测量数据随机偏差对计算结果的影响。迭代初值不同,反演结果都能收敛到精确解;随机偏差越大,迭代步数越多;随机偏差越小,计算结果越趋近于精确解。算例验证了方法的有效性和稳定性。     

旋转声源延迟时间方程求解的数值研究

为提高气动噪声时域数值算法的计算速度,针对亚音速匀速圆周运动的点声源,将延迟时间方程的求解问题转化为求抛物线与余弦曲线的交点,转化后的方程形式简洁并且数值计算效率更高.使用分段二次函数对延迟时间方程中的余弦函数进行替换,得到一种新的高精度迭代初值计算方法,并分别采用Newton迭代和Halley迭代算法求解延迟时间方程.研究表明:相对于通常的固定初值给定法,所提出的分段二次近似迭代初值计算方法可以减少约20％的计算时间,且Halley迭代算法具有较好的计算效率和收敛特性.     

电法测井的快速迭代反演方法

针对电法测井中遇到的全非均匀的二维地层模型,半深浅侧向视电阻率曲线作为约束条件,提出了计算地层真电阻率及侵入半径的一种快速迭代反演方法,数值模拟和实际资料处理的结果表明,所有以演计算结果均与实测结果吻合,且地层电阻率的吻合程度最高,高分辨率三侧向资料的反演比普通三侧向资料更为精细。     

致密砂岩储集层裂缝的双侧向测井响应快速计算方法

裂缝性砂岩油气藏是一种极为重要的隐蔽型油气藏,由于其非均质性严重及裂缝分布的复杂性,这类油气藏的测井评价难度较大。双侧向测井被认为是目前常规测井中进行储集层裂缝识别和评价的最有效的测井方法之一。依据平板裂缝模型,按照裂缝的双侧向测井响应特征将裂缝分为低角度裂缝、倾斜角度裂缝和高角度裂缝等3种状态。在进行大量的数值计算的基础上,建立了相应的裂缝性砂岩地层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝倾角、泥浆电阻率、基岩电阻率之间的函数关系,形成一套适合裂缝性砂岩地层特点的双侧向测井响应快速计算方法,为利用双侧向测井资料快速反演裂缝参数提供有效的支持。实际资料处理表明,根据双侧向测井响应的快速计算方法反演处理得到的砂岩裂缝的参数具有较好的可信度。     

致密砂岩储集层裂缝的双侧向测井响应快速计算方法

裂缝性砂岩油气藏是一种极为重要的隐蔽型油气藏，由于其非均质性严重及裂缝分布的复杂性，这类油气藏的测井评价难度较大。双侧向测井被认为是目前常规测井中进行储集层裂缝识别和评价的最有效的测井方法之一。依据平板裂缝模型，按照裂缝的双侧向测井响应特征将裂缝分为低角度裂缝、倾斜角度裂缝和高角度裂缝等3种状态。在进行大量的数值计算的基础上，建立了相应的裂缝性砂岩地层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝倾角、泥浆电阻率、基岩电阻率之间的函数关系，形成一套适合裂缝性砂岩地层特点的双侧向测井响应快速计算方法，为利用双侧向测井资料快速反演裂缝参数提供有效的支持。实际资料处理表明，根据双侧向测井响应的快速计算方法反演处理得到的砂岩裂缝的参数具有较好的可信度。     

煤层注水渗透特征的参数反演

为克服实验室测定方法的条件限制和方法本身存在“以点代面”的不足，提出用可变容差最优化方法根据注水试验观测资料反演煤体导水参数和贮水参数的方案，建立了煤体湿润的观测值(水分增值)与计算值的相对偏差最小为搜索目标函数。提出利用对己知参数的正向结果的反演计算来验证反演算法的精度。通过用不同初值对自身的反演，结果表明，反演收敛快，精度高，稳定性好，对初值的选择要求不高。在进行抗噪性实例检验计算中，迭代21次，调用有限元数值模型42次后参数既趋向稳定；湿润分布(水分增值)的最大绝对误差不超过0．03％，计算精度满足工程要求。这项研究，能够实现利用现场注水的结果不断修正模型参数，使模型不断适应煤层条件的变化。     

普通电阻率测井的数值模式匹配解法

应用数值模式匹配理论计算了由任意多个轴对称多层径向不均匀介质叠加而成的地层中的普通电阻率测井响应。这种方法把二维数值问题转化为一维解析解和一维数值解的结合。因此大大减少了计算量。文中给出了反射矩阵和透射矩阵的递推公式，还提出了一种新的基函数。计算结果表明，该方法与有限元法相比具有运算效率高的优点，这种快速算法将对横向测井资料的反演在现场测井解释中应用有积极的推动作用。     

利用一维单道声反射实现强声阻抗介质下的流体层厚变反演方法

针对单道超声反射式水泥胶结测井 ,从理论方法上研究如何从一维反射资料反演第一界面窜槽时水层的厚度 .通过选择套管共振透射窗 ,提高目的层有用信号的信噪比 .内层介质 (水和水泥 )厚度出现在声波相应介质层的相移φ(ω) =nπ φ0 (ω)中 ,利用多个频率点的相移反正切函数主值给出相应的 n值计算公式 ,并把 n值的整型性作为反演收敛的判据之一 .在已知条件下 ,采用牛顿迭代法对人工合成单道反射波信号反演了窜槽水层厚度 ,在模拟实际窜槽水层厚度为 1 mm和 3mm情况下 ,均得到满意的结果 ,而且反演结果的精度对初值的选择不敏感 ,表明反演方法可行     

普通电阻率测井的数值模式匹配解法

应用数值模式匹配理论计算了由任意多个轴对称多层径向不均匀介质叠加而成的地层中的普通电阻率测井响应，这种方法把二维数值问题转化为一维解析解和一维数值解的结合，因此大大减少了计算量，文中给出了反射矩阵和透射矩阵的递推公式，还提出了一种新的基函数．计算结果表明，该方法与有限元法相比具有运算效率高的优点．这种快速算法将对横向测井资料的反演在现场测井解释中应用有积极的推动作用．     

多元混合物相包线的Newton-Raphson算法

详细介绍了一种计算多元混合物相包线的Newton Raphson多变量迭代算法。以Newton Raphson方法为代表的多变量迭代算法 ,其关键在于选择迭代变量和计算初值。在每一计算点分析各变量变化的敏感性 ,选择出适当的指定变量和迭代变量 ,并利用已求点的性质 ,通过两点三次样条插值为新计算点提供初值。对 4种典型的油气藏混合流体的相包线进行了计算 ,结果表明 ,该算法对于不同组成特点的多组分流体混合物均可以稳定、快速地收敛。相包线上临界点、温度和压力极值点的计算结果与丹麦相态计算软件包的计算结果相符。     

解非线性抛物型方程的多层网格扰动迭代法

提出一种数值求解非线性抛物型方程初边值问题的多层网格扰动迭代法；该方法有效地结合了多层网格方法和扰动迭代方法，在固定的时间网格层上该方法有二阶敛速，渐近最优；整体计算量为Ｏ（ＭＮｌ），其中Ｍ是时间计算层数目，Ｎｌ是空间分划细网层节点变量个数；计算误差不传播，且解决了迭代初值的选择问题。     

基于LTS稳健初值的选权迭代法

提出先用LTS稳健估计来确定残差的初值,然后再进行选权迭代方法。其估计结果既具有LTS方法的高失效点(BP)稳健性,又具有选权迭代方法的高估计效率。仿真表明基于LTS稳健初值的选权迭代方法能够同时抵抗来自X方向和Y方向的多个异常,具有非常强的稳健性,其计算结果与没有异常时的最小二乘估计结果一致,同时它的估计效率也达到了很高的水平。     

通风网络解算初始风量确定方法

矿井通风网络解算前,各分支风量的初值直接影向网络解算的速度和迭代是否收敛.分析了影响通风网络各分支风量分配的3个因素:网络拓扑结构、矿井总风量和分支本身的风阻;提出了确定通风网络解算初始风量的新思路,把通风网络的独立通路当作并联通风路线,利用矿井总风量和通路风阻计算各通路的风量,再分到每个分支中.通过一个网络图示例说明了使用该思路提出的方法,给出了通风网络解算初值与网络解算真值的误差,除角联分支外都不超过20％.