基于Gramian和惩罚函数约束的MT和重力联合反演

联合反演可以降低解的多解性,是目前地球物理反演领域的重要发展趋势.目前,在联合反演中,传统的岩石物性约束对先验的物性信息依赖较强,而Gramian约束对先验信息要求低.Gramian约束不必事先确定参与约束的物性向量组之间的关联系数,是目前联合反演领域的研究热点.但是单纯的Gramian约束联合反演对参数的解空间缺少约束.基于此,在实现了大地电磁测深(MT)和重力的Gramian约束联合反演的基础上,将惩罚函数引入MT和重力的Gramian约束联合反演的目标函数,进而实现基于Gramian和惩罚函数约束的MT和重力联合反演.模型试验表明:Gramian约束可以有效地促进不同物性参数之间的耦合,惩罚函数的引入可以保证物性模型在一定程度上满足先验认识.     

波阻抗反演在气藏描述中的应用

波阻抗是储集岩的一种重要物性参数,同振幅等反映界面性质的参数相比,具有低的多解性和更高的储层横向预测精度。运用测井约束的地震波阻抗反演,可以较准确地获取储层波阻抗参数;再运用井上测井资料,建立砂体解释模型和储层含气性解释模型,可以获得较准确的砂体等厚度图和波阻抗平面分布图,达到储层横向预测的目的     

基于卷积神经网络的重力异常反演

重力异常反演是地球勘探中常用的方法,它是通过地表观测重力异常推断地下介质的密度分布。针对传统反演方法存在的多解性、初始模型依赖和计算时间较长等问题,本文提出一种基于卷积神经网络(CNN)的重力异常反演方法,该方法首先通过大量正演计算获得训练数据集;然后采用该数据集训练CNN网络,使其建立从地表观测重力异常到地下密度模型之间的映射关系;最后将重力异常数据输入到训练好的卷积神经网络,得到对应的地下密度模型。实验结果表明,该方法能快速、准确的反演出地下重力异常体的密度、位置和形状,具有较强的泛化能力,能有效解决重力异常反演问题。     

基于指数型聚焦稳定器的大地电磁测深反演

相对于传统的光滑反演,聚焦反演可以突出地质体的尖锐边界。此外,指数型聚焦稳定器受聚焦因子(在聚焦类稳定器中普遍存在)影响较小,但这种新型的稳定器只在重磁反演中得以实现。基于此,尝试将这种新型的聚焦器引入到大地电磁测深(MT)反演中。模型试验表明基于指数型聚焦稳定器的反演结果可以有效地突出电阻率异常体的边界,指数型聚焦稳定器适用于MT反演且具有推广至其他地球物理方法聚焦反演的潜质。     

重力勘探及其应用

重力勘探主要是通过测量由地下密度不均匀体引起的重力异常来推断测区的地质构造或矿产分布情况等.重力数据通过整理、各项校正、异常分离等可以得到勘探目标的重力异常特征.通过解重力反演问题,可以确定地质体的埋深、大小等几何参数、密度等物性参数以及密度分界面的起伏.实际应用中,要尽可能多的利用已有的信息约束反演过程,从而提高反演结果的质量.重力勘探在区域地质构造研究、寻找矿产、油、气资源、工程地质调查、水文地质调查等领域中发挥着重要的作用.实例说明,不同的地质特征对应不同的重力异常特征,重力勘探正是利用获得的异常特征分析、推断测区的地质构造.     

基于Tikhonov 正则化微分形式的重力2D密度反演方法及其在鄱阳盆地的应用

详细讨论了用于计算重力密度分布的2D密度模型方法。该方法将已知地质地球物理数据作为先验信息以相对和绝对约束的形式引入反演方程中,从而在很大程度上减少了反演的多解性。首次利用洪吉诺夫正则化方法的微分形式处理重力数据的反问题,解决了方程解的病态性的同时进一步提高了反演结果的精度。将该反演方法应用于鄱阳湖盆地的剖面重力数据反演中,根据反演结果及重震综合解释结果将该盆地划分为三个构造分区。     

利用孔隙度遗传反演约束储层地质模型

针对油田投产初期井距较大、井间储层发育状况难以预测的情况,应用遗传反演方法进行孔隙度反演,在地质建模过程中利用反演数据体约束孔隙度属性。以某油田东营组某小层为例进行地质建模,结果表明：应用遗传反演方法得到的孔隙度反演数据体可以在三维空间中较真实地反映出储层物性;利用孔隙度遗传反演数据体对对孔隙度模型进行约束的方法,相比传统地震约束方法,中间步骤少,准确性高,工作周期短,在实际工作中取得较好效果。     

影响约束地震反演品质的因素分析

目的分析约束地震反演品质的因素,提高反演的品质。方法从地震反演原理、基础资料的品质、反演方法和地质约束模型及其外推控制等方面分析对地震反演品质的影响。结果提出了从提高地震品质、对测井资料预处理和构造精细解释及其模型的正确建立3方面改善反演品质的策略。结论针对性的保障措施可以最大程度地消除反演的多解性,提高反演的品质,对在波阻抗技术基础上发展起来的弹性阻抗反演品质的提高同样有借鉴意义。     

应用地震多属性反演与随机模拟技术预测砂体展布——以川西丰谷构造须四段为例

针对丰谷构造须四段储层具有埋深大、物性差、砂泥岩速度差异小等特点,综合采用基于神经网络的地震多属性反演与基于地质统计学的随机模拟进行砂体展布预测.该方法在目标曲线预分析和井震标定的基础上,首先根据地震属性与目标曲线的相关性,对地震属性进行排序与优选;然后通过概率神经网络训练,寻找目标曲线与多种地震属性的非线性关系,得到目标曲线的反演数据体;最后以反演体为约束条件,通过随机模拟的方法建立砂岩百分含量模型,完成砂体的井间预测.应用结果表明.该方法可以有效地减少砂体预测的多解性、提高砂体预测的精度,较为客观地展现各期砂体的空间分布以及相互叠置关系,具有一定应用价值.     

l_p范数波阻抗约束反演

以模型为基础的反演技术较直接，对地震资料进行反演有较高的分辨率，它将地震资料，测井资料和其他已知信息有机地统一在一起，将多解性降低到最小程度．ｌｐ范数反演较最小二乘反演可更加有效地消除噪音特别是较大偏差数据的影响．本文采用有约束的共轭梯度法求解ｌｐ范数的最优化问题．测井资料在本文的算例和实际资料的反演中得到充分的利用，主要表现在子波反演，初值估计和速度约束上．     

大地电磁测深和重力数据贝叶斯联合反演

贝叶斯反演是地球物理联合反演领域的研究热点。目前,虽已有其他方法之间的贝叶斯联合反演文献发表,但鲜有文献涉及大地电磁测深(MT)和重力数据贝叶斯联合反演。现基于非常快速的模拟退火(VFSA)算法实现了MT和重力数据贝叶斯同步联合反演。将MT和重力联合反演的解表达为电阻率和密度的后验概率密度分布,并提取了电阻率和密度的最大后验概率解、均值解和最终迭代解。模型试验表明,参考多种解的表达有助于获得更加接近实际的解,认识解的多解性和不确定性。     

基于多种位场数据及3D反演结果的综合解释方法

近期位场梯度数据在勘探地球物理观测数据解释中的作用日益增加,随着计算机等硬件设施的进步,处理大型数据能力的增强,重力数据3D反演方法也越来越多的应用到重力数据解释工作中。本文提出结合重力数据、梯度数据及重力数据3D反演结果的综合解释方法,并将此解释方法应用到虎林盆地观测数据、梯度数据及3D反演结果的综合解释工作中。本文首先讨论单个棱柱体的重力数据、梯度数据的计算方法以及重力数据3D反演方法;然后,编制了matlab程序计算重力数据、梯度张量数据并处理重力数据的3D反演;最后,根据计算的数据详细讨论了梯度九分量之间的关系及重力数据反演结果的数值特征,提出结合梯度九分量数据及重力数据3D反演方法联合解释方法。模型试算及解释结果表明重力梯度数据对进一步提高勘探地球物理观测数据的解释精度及确定埋深较浅的异常源位置及水平尺寸等信息起到重要的作用,将其与重力数据3D反演方法联合解释可更准确的刻画异常源的分布特征。最后经过此综合解释方法将虎林盆地划分为8个构造单元。     

利用模拟退火法反演地下三维密度界面的数值模拟

解的优化问题是重磁反演中很重要的一个方面。为了提高反演的精度和效率,采用一种线性网格化的模拟退火法来进行密度反演。将模拟区域划分为若干规则且密度均匀的长方体。为了减小边界条件的影响,可将研究区域中不同部分划分为规模不同的长方体。由引力位可推导出长方体外任意一点的重力异常公式;利用重力的可叠加性,计算每个观测点的重力异常。在给定长方体的规模参数后,根据已知的重力异常,利用模拟退火法求取最优化解,从而确定密度参数。     

Preventing False Trips of Zone 3 Protection Relays in Smart Grid

While remote zone 3 protection relays are essential to power systems, their false trips are also one of main causes related to cascading blackouts. Although many methods have been developed on traditional power systems to address this issue, the past cascading failure events showed the ineffectiveness of these methods.With the development of Smart Grid(SG), new agent-based methods have been proposed to address this issue by utilizing SG real-time communications. We found that these solutions simply assume ideal communication networks and do not consider the effect of practical network constraints and resource management. In this paper,we propose several solutions to address practical network resource management and constraints, and further improve the agent-based solutions in order to prevent the false tripping of zone 3 relays in various conditions. We also analyze the potential issues of these solutions, and point out the future investigation in this direction.     

基于FFT的重力正反演方法及其在漠河盆地油气远景预测中的应用

基于快速傅里叶方法原理改进了Parker和Oldenburg提出的重力数据二维及三维的正反演方法,通过对一组模型使用改进前及之后的两种方法进行验算,结果表明该方法在三维重力异常正演计算及三维深度反演计算中均取得了较好的效果。将该方法应用于漠河盆地的基底深度反演中,并综合前人论文资料及先验信息,将漠河盆地划分为四个构造单元。并通过详细分析,预测了漠河盆地的油气远景区。     

具有约束条件的均衡规划问题的微分方程方法

提出了具有不等式约束的均衡规划问题,运用该均衡规划问题的拉格朗日函数和投影算子将具有不等式约束的均衡规划问题转化为方程组.进一步,应用所得到的方程组建立了具有控制过程的微分方程系统,并证明了具有控制过程的微分方程系统的解的聚点是具有不等式约束的均衡规划问题的解.最后,给出了2个具有不等式约束的均衡规划问题的数值算例,并分别运用具有控制过程的微分方程系统对其进行求解,描绘了每个算例的微分方程系统的解的轨迹图,从图中可以明显地观察到具有控制过程的微分方程系统的解的轨迹收敛于均衡规划问题的解,从而说明了微分方程方法求解具有不等式约束的均衡规划问题的可行性和有效性.     

基于矢量波数变换法的主动源瑞雷波多模式提取方法在近地表地层结构探测中的应用研究

基于瞬态多道面波分析法(MASW)的数据采集方式, 对矢量波数变换法(VWTM)、相移法和高分辨率拉东变换法3种瑞雷波频散成像方法进行对比分析。首先, 采用合成地震数据对比3种方法的成像效果, 发现VWTM在成像精度和成像质量方面都有很大的优势, 成像分辨率高, 与理论频散曲线拟合准确, 高阶模式成像效果突出, 且抗噪能力也优于另两种方法。然后, 采用实际多道瞬态面波数据进行对比分析, 发现与相移法和拉东变换法相比, VWTM在瑞雷波基阶模式成像精度和高阶模式成像质量方面仍具有优势。采用遗传算法对比基阶与高阶频散曲线反演结果, 发现含有高阶模式的多模式频散曲线联合反演的多解性明显降低, 反演结果精度更高, 也更稳定。在实际瞬态瑞雷波勘探实践中, VWTM能够高质量地提取多模式瑞雷波频散特征, 可为多模式面波频散联合反演提供可靠的基础数据。研究结果表明, 将VWTM法与有效的反演方法相结合, 可以极大地提高瑞雷波浅地层探测能力和探测精度。     

煤层自燃三维温度场反演的小波研究

为研究小波变换在煤层自燃三维温度场反演中的应用,对煤层自燃的三维温度场的反问题进行了详细描述,并给出了三维反演时序模型和约束条件.结合煤层自燃三维温度场,深入讨论小波的振荡性和衰减特性,证明了瞬时热源温度场函数和过余温度场函数可以作为三维温度场反演中的小波变换函数和小波变换尺度函数,从而为小波变换在煤层自燃算法中的研究应用打下理论基础.