基于BG理论确定Phillips方法的正则化参数并评价反演结果

<正>则参数的选取在Phillips-Twomey方法中起着关键性的作用,但一方面人们很难确定该参数的选取是否恰当,另一方面在参数选取时存在着很大的主观因素。研究利用Phillips-Twomey方法反演核磁共振横向弛豫时间谱时正则参数的确定,其确定方法是基于BG理论中的折中准则和正则参数最小准则;同时,还利用分辨率矩阵和协方差矩阵来评价反演所得横向弛豫时间谱。数值模拟和岩心分析均表明,基于BG理论的折中准则和正则参数最小准则方法适用于确定Phillips-Twomey方法反演核磁共振横向弛豫时间谱的正则参数r的选取。岩心分析结果表明,该方法反演效果比常规的SVD方法好,并且该方法避免了反演者的主观判断,因此反演结果没有反演者个人偏好影响。     

核磁共振T2谱优化反演方法

将核磁共振T2谱反演问题转化为求目标函数极小值的优化问题,建立新的易于实现T2谱非负约束的优化反演模型,然后利用共轭梯度算法解决上述反演问题。将该方法应用于无噪声理论回波数据、信噪比SNR=25的理论回波数据以及岩心NMR实验数据反演并与构造谱及实验室国外软件反演结果对比表明,无噪声理论回波数据反演的T2谱与构造谱几乎完全符合;信噪比SNR=25时反演的T2谱和构造谱符合得很好;岩心反演的T2谱与实验室国外软件反演的T2谱符合得很好,利用反演结果计算的孔隙度与实验室氦孔隙度绝对误差为0.65%。因此,该方法是一种有效和实用的核磁共振T2谱反演方法,具有较强的抗噪能力,能够应用于生产和科研。     

基于核磁共振弛豫谱的变压器油老化检测研究

针对目前常规的变压器油绝缘热老化检测中过程繁杂等问题, 提出一种基于低场核磁共振弛豫时间谱的检测方法。根据油品中烃类化合物在高压放电环境中出现裂解、结构发生改变的原理, 设计变压器油热老化核磁共振横向弛豫谱检测系统。采用自旋回波序列采集油样时域信号回波峰值点, 描述弛豫时间谱反演算法。利用山西省电力公司长治变电站110 kV高压变压器提取的油样(挂网运行年限分别为1, 10和20年), 进行检测装置性能的验证及测试。结果表明, 在17.173 MHz条件下, 该检测方法可以在1分钟内完成一次油样的信号检测与弛豫谱反演, 3种油样的弛豫时间峰值分别为203.83, 145.82和141.95 ms。可以看出, 随着年限的增加, 弛豫时间呈下降的趋势, 表明高温能够导致油品中分子化学键断裂, 析出气体。     

一种改进的核磁共振测井原始回波压缩方法

提出一种基于最优量化的原始回波压缩方法,在描述弛豫时间谱数学模型的基础上,分析了核磁共振离散方程组的病态性.在综合考虑反演精度和计算量的前提下,确定合适的离散化回波个数,并通过改进的最优量化的方法,对核磁共振回波信号进行最优化离散,获取离散点的最优分布.结果表明该方法能够在保证反演精度的前提下,有效提高弛豫时间谱反演的效率.     

核磁共振弛豫信号多指数反演新方法及其应用

提出一种新的基于整体迭代修正的核磁共振(NMR)弛豫信号多指数反演方法, 并对新方法的具体实现过程和应用效果进行了详细讨论. 通过算例, 对新方法和基于奇异值分解的MAP-Ⅱ算法反演结果进行了对比, 分别给出不同布点方式以及不同信噪比下NMR横向和纵向弛豫信号的多指数反演结果. 结果表明, 在16~64点对数均匀布点时, 新方法明显优于MAP-Ⅱ, 特别是在信噪比较低的情况下, 仍然能保证弛豫谱的真实性. 该方法可应用于岩心NMR实验分析以及NMR测井资料解释处理.     

AVO/AVA反演对非均质储层横向分辨率影响

 塔里木盆地碳酸盐岩储层以次生溶蚀孔洞为主要储集空间,表现为强非均质性的特点。孔洞体积的准确计算对油田开发方案制定意义重大。受地表沙漠化和储层深埋藏的影响,塔中地区地震资料具有低信噪比和分辨率的特点。适合于对该地区储层描述以及孔隙流体探测的叠前地震反演方法通常为角道集部分叠加的AVA反演。与单道AVO反演相比,AVA反演基于角道集的叠加,在提高信噪比的同时将影响反演结果的横向分辨率。本文通过物理模拟的办法,建立了不同大小、低速介质充填的孔洞物理模型。在采集的地震资料基础上,量化分析了AVO反演与AVA反演两种不同叠前地震反演方法对同一孔洞的反演结果在非均质储层横向分辨率上的差异,并且与孔洞实际尺寸进行了对比。结果表明,地震道集的叠加在提高信噪比的同时降低了横向分辨率,地震道集叠加后一道所代表的范围越大,横向分辨率降低越明显。     

非负约束正则化反演动态光散射双峰颗粒粒度分布

颗粒粒度反演需要求解第一类Fredholm积分方程,此问题是动态光散射中的难点之一,其中,双峰颗粒的反演更是亟待解决的问题.为保证反演结果的非负性,采用了trust region reflective Newton和active set算法实现的非负Tikhonov,非负TSVD算法对双峰颗粒数据进行了反演.结果表明采...     

约束层速度反演方法及其处理系统的Qt研发

三维约束层速度反演技术是建立在指数渐进边界形式速度趋势模型之上,结合了井资料、旁道数据,以阻尼因子全局约束计算层速度的方法。能有效识别层速度异常区域,适用于大倾角低幅构造,少井无井区的速度资料处理。在充分利用Windows操作系统的广泛应用及运行稳定的基础上,结合跨平台的c++图形用户界面库Qt,使用c/c++和fortran语言混合编程,完成了三维约束层速度反演处理系统的研发。该处理系统运用于南海琼东南BD地区实际资料表明:方法能较好的解决纵向连续及横向变速的问题,计算得到的剖面分层贴合层位曲线,能更清晰的描绘构造细节,为储层预测提供依据。     

宽带约束地震反演在兰尕地区储层预测中的应用

兰尕背斜带处于塔河油田南部,具有发育非背斜圈闭的条件,勘探程度较低,适用于宽带约束地震反演技术进行储层预测.作者介绍了宽带约束稀疏脉冲反演技术的基本原理、实现方法以及反演流程,并在兰尕地区首次利用约束稀疏脉冲反演技术进行了储层预测,反演过程中运用了9口井进行约束.将反演结果与井真实情况相对比,上油组、中油组与钻井、测井解释储层吻合较好,下油组顶面吻合较好,内部及底部与钻井有一定差异.根据反演结果圈定了砂体发育带,确定了岩性圈闭,并最终落实了钻井目标.该方法在勘探程度比较低的地方可以较准确地预测储层岩性和展布规律,对油田的进一步勘探开发,以及降低勘探开发风险有一定的指导意义.     

复合绝缘子伞裙老化状态检测的单边核磁共振传感器

对复合绝缘子伞裙老化状态的评估,关系到电力系统的安全稳定运行。为了实现在工程现场对复合绝缘子伞裙的无损检测,提出了一种便携式单边核磁共振传感器的设计方案。对静态磁场的均匀度和射频线圈进行了优化,以获得较高的信噪比。以110kV等级下不同运行年份的绝缘子为样品进行测量,使用CPMG序列对样品进行激励;采用单指数拟合和反拉普拉斯变换对核磁共振横向弛豫回波信号进行处理。结果表明,随着复合绝缘子运行时间的增加,其等效横向弛豫时间减小。因此,这种便携式单边核磁共振传感器有望用于复合绝缘子伞裙老化程度的定量分析。     

基于经验模态分解的核磁共振去噪方法研究

核磁共振（NMR）在孔隙结构评估和流体识别方面具有独特的优势，但NMR信号很容易受到噪声影响。根据NMR噪声的时域和频域特征，提出了基于一种经验模态分解（EMD）的NMR去噪方法。首先，利用EMD将信号由高频到低频分解为一系列的本征模态函数，以此分解噪声和噪声NMR信号，然后，使用曲线趋势法和改进的过零点率曲线确定信号噪声分离准则，将有用信号叠加到剩余项以获得去噪信号。通过岩芯数据和测井数据对比发现，基于EMD的去噪方法可以提高信噪比的同时保留孔隙结构信息，其去噪效果优于小波阈值和EMD小波阈值法，计算得到的孔隙度接近实际孔隙度。     

一种估算砂岩核磁T_2谱新方法

根据核磁共振弛豫机制,基于三维数字岩心技术建立一种估算砂岩核磁共振横向弛豫(T_2)谱的新方法。采用过程模拟法重建砂岩三维数字岩心,通过Delaunay剖分将砂岩微观孔隙结构划分为多个四面体孔隙单元,再用几何方法和Monte Carlo方法相结合求出每个孔隙单元的表面积与体积之比(S/V),进而获得砂岩模拟的核磁T2谱。经过大量模拟试验筛选参数,减小计算误差。考虑单峰态和双峰态核磁T_2谱,模拟结果和实验结果基本吻合。该方法有助于研究粒度分布、孔隙结构等对岩石核磁共振响应的影响。     

水合物低场核磁共振弛豫响应

水合物核磁共振表征对于海上水合物储层勘探以及地层描述具有重大意义。设计实验探究了溴化四丁基铵（TBAB）水溶液在分级降温与升温过程中的低场核磁共振弛豫响应特征。实验数据结果表明，变温过程中横向弛豫时间（T2）分布存在三个区间，即小峰区间（小于4 ms）、中峰区间（4~100 ms）和大峰区间（100~3 000 ms），核磁共振弛豫信号分别来源于水合物、TBAB分子和水中的氢原子核。测试样品的温度以及T2分布演化规律能够识别样品中所包含物质，即固态水合物、TBAB水溶液、水、冰。小峰信号由水合物提供，依此建立了水合物核磁共振信号（幅值和T2）与温度的关系，可以作为量化分析水合物含量的温度校准依据。     

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。     

地质统计学反演方法及其在薄层砂体预测中的应用

地质统计学反演首先应用确定性反演方法得到波阻抗体,以了解储层的大致分布,并用于求取水平变差函数;然后从井点出发,井间遵从原始地震数据,通过随机模拟产生井间波阻抗,再将波阻抗转换成反射系数并与确定性反演方法求得的子波进行褶积产生合成地震道,通过反复迭代直至合成地震道与原始地震道达到一定程度的匹配.该方法有效地综合了地质、测井和三维地震数据,反演结果是多个等概率的波阻抗数据体实现,符合输入数据的地质统计学特征并受地质模型的约束,具有测井数据的垂向分辨率高和地震数据的横向分辨率高的优势,可用于不确定性评价.     

鲜花生的低场核磁共振横向弛豫分析

尽管低场1H-核磁共振(NMR)弛豫谱技术可以有效地获取油料作物种子中水和油脂等组分含量信息,但实现准确分析的关键前提是解决弛豫谱的标识问题。首先,通过记录鲜花生脱水过程质量随时间变化确定核磁共振测量步骤;随之,采用CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)方法获得花生核磁共振横向弛豫数据;最后,使用连续谱迭代方法得到花生核磁共振弛豫谱。由弛豫谱峰面积与花生质量变化关系,并借助纯花生油实验结果确认了样品脂肪的核磁共振横向弛豫谱。基于单位质量干燥花生和纯花生油两者的脂肪弛豫谱峰面积之比获得与索氏抽提法相吻合的含油率。     

利用声波反演技术识别储层流体性质

储层流体性质识别是测井解释的重要内容之一.在钻井过程中,储层所含流体性质一般在录井岩屑或钻井取心中能够直接定性识别,但录井岩屑和岩心受到井内泥浆等因素的影响,无法准确评价.有些测井技术,例如核磁共振成像测井,可以直接测量储层流体性质,但由于费用问题,不可能对所有井进行核磁共振测井.为此,本文研究如何利用常规声波测井方法进行流体性质识别.首先建立流体识别模型,根据模型把声波时差反演成电阻率值,再用反演电阻率和实测电阻率进行比较.当实测电阻率大于反演电阻率时,储层为气层;当实测电阻率小于反演电阻率时,储层为水层;气水同层和含气水层介于气层和水层之间,可根据实测电阻率和反演电阻率的差值大小来判别.实例表明,该方法适用于孔隙度较高的储层,孔隙度越大,流体判别的准确性越高.对低孔裂缝性储层及储层物性较差时,效果较差.     

奥美拉唑核磁共振结构解析中化学交换对信号的影响

利用HSQC技术对2种溶剂体系下奥美拉唑(Omeprazole)分子中特定碳原子的横向弛豫时间T2进行了测定.测定结果显示2种不同溶剂体系下的T2值差别很大,证明了在DMSO-d6溶剂体系中该化合物存在一个分子内的化学交换过程.实验通过改变溶剂体系的手段抑制了化学交换现象,获得了理想的核磁谱图,并顺利地完成了奥美拉唑分子的结构确定,还对这一化学交换过程导致NMR信号异常的原因进行了探讨.