2024年, 第46卷, 第02期　
刊出日期：2024-03-15

  

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  基于贝叶斯理论的粘弹介质AVF衰减反演方法

  周单

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 127-136.

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  笔者通过引入贝叶斯反演框架，将AVF分析融入反演机制之中，以地质、测井、地震解释资料作为先验信息，构建从粘弹性参数到地震数据的似然函数，以后验概率的形式给出反演结果，从而建立了一种适合地下地质模型与参数估计的粘弹性介质反演方法。首先通过简化Aki-Richards公式，并引入粘弹性介质中两个新的衰减参数Q_p和Q_s,推导出粘弹性介质AVF的近似表达式；然后从粘弹性介质下线性化的AVF公式出发，基于贝叶斯反演的框架，将初始模型中的先验信息以及测井曲线的互相关信息加入到数据反演中来，得到要求解的后验概率模型。通过理论模型数值实验和实际工区应用表明，该方法可以对地下介质的纵横波衰减进行直接反演，衰减异常能够指示可能的含气储层，从而为储层预测提供了更多的信息，减低了预测的风险。
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  基于三重震相波形模拟的东北亚地区上地幔S波速度结构研究

  赵一帆, 王毅

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 137-145.

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  对上地幔波速结构的研究有助于认识上地幔物质组成和温度分布，同时还可以为地球动力学的研究提供约束条件。笔者根据中国数字地震台网记录到的位于东亚地区的两个地震波路径近似相互垂直的地震事件，通过三重震相波形模拟的方法，对探测区域下方的上地幔速度结构进行了研究。结果表明，两个不同方向的地震事件得到的波速模型均在250 km以上存在低速带，波速降幅两者有差异；过渡带下半部分均存在高速带，表明该区域过渡带受到东亚俯冲板块的影响。该区域过渡带厚度无明显变化是两个不连续面附近温度和成分分布不同造成的，和该区域过渡带受俯冲带影响的结论不矛盾。
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  基于BO-XGBoost优化方法的砂岩厚度预测方法研究与应用

  刘烜良, 张军华, 白青林, 王福金, 刘中伟, 焦红岩

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 146-153.

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  河道砂体预测在油气勘探中具有十分重要的作用，但在实际勘探开发中，复杂河道砂体地层埋深及河道本身结构的复杂性会使其井震关系较差，进而导致砂岩预测精度较低。针对该问题，笔者利用地震多属性信息，发挥密井网优势，利用BO-XGBoost砂岩厚度预测方法，在验证集占比为25%时取得最佳的预测效果，且预测效果要好于常规SVM和XGBoost方法。研究方法对同类复杂储层的砂岩厚度预测，有借鉴意义。
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  基于OBC地震资料的叠后叠前多尺度裂缝预测技术在涠西南潜山储层中的应用

  鲁统祥, 李明, 盖永浩, 周凡, 廖键

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 154-163.

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  涠西南潜山储层具有较大资源潜力，但常规基于单一叠后地震属性的裂缝预测精度尚无法满足精细目标评价需求。笔者基于OBC地震资料宽方位数据优势，在叠后属性大尺度裂缝预测中利用相干、曲率和似然等多属性进行融合以提高裂缝预测可靠性，并进一步提出基于多方位预测融合法和法向照明数据优选预测法，分别通过多方位划分和法向照明实现数据基础改善，从而提高裂缝预测精度；在叠前裂缝预测中，开展道集优化处理并基于AVAZ计算各向异性强度等表征中尺度裂缝密度与方向；最后利用成像测井获得小尺度裂缝发育认识，并最终形成了基于OBC地震资料的叠后叠前多尺度裂缝预测技术，取得了较好的应用成效。
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  OBN资料多分量联合横波噪音衰减技术及在莺歌海盆地某区的应用

  张敏, 孙雷鸣, 史文英, 王新领, 张兴岩

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 164-173.

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  在OBN地震资料处理中，Z分量的横波噪音压制一直是纵波处理的关键环节，横波噪音压制的好坏直接影响Z分量的数据品质，对后续双检合并起着至关重要的作用。横波噪音具有强振幅、相干性、低频、低速等特点，并且三维空间上呈锥形。针对横波噪音的特点，笔者提出一种利用OBN资料多分量数据进行联合横波噪音衰减技术。首先将XY分量中记录的横波信号与Z分量进行联合匹配得到Z分量的横波噪音模型，并在十字交叉域共检波点道集上对数据和噪音模型进行三维曲波正变换，引入最小平方法对有效信号和横波噪音进行匹配减，最后再进行三维曲波反变换，达到压制此噪音的效果。该方法应用于莺歌海盆地某区OBN实际地震资料中有效地压制了Z分量横波噪声，为后续处理提供了高品质地震数据。
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  多分量裂缝预测技术研究及其在川南页岩气工区的应用

  杨海涛, 黄平辉, 曹中林, 王栋, 周强, 闫媛媛, 王鸿燕

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 174-179.

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  与常规油气相比，页岩中普遍含气，但是单井的产量变化大，通过改造形成裂缝网络的页岩气井才具有工业开发价值。目前，页岩裂缝预测的方法较多，大多数是基于纵波地震资料的，而利用多分量地震资料预测裂缝发育区仍是研究人员探索和努力的方向。这里首次运用转换横波地震资料对页岩气的裂缝发育情况进行预测研究。首先，利用转换波模型正演，结合多波地震资料对比识别页岩的小断裂、小断层。其次，通过基于横波分裂特性的裂缝预测技术对高角度的裂缝走向和密度进行预测。通过四川盆地实际资料应用表明，多分量裂缝预测技术能够有效识别页岩气的裂缝发育情况，多分量裂缝预测效果明显优于纵波叠前裂缝预测，成果更加合理。
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  川东二叠系龙潭组不同沉积环境下的页岩弹性波速度特征

  王艳, 张兵, 姚永君, 林晓杨, 曹高权, 肖威

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 180-189.

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  笔者选取川东地区FT1井龙潭组页岩进行实验测试，在岩相划分的背景下，通过主微量元素研究川东龙潭组不同岩相的沉积环境，结合沉积环境对石英成因、TOC的影响，探讨不同沉积环境下的弹性波速度变化特征。研究结果表明：(1)混合质页岩和黏土质页岩处于低古生产力、富氧、陆源碎屑输入较高的沉积环境，其石英以陆源碎屑石英为主，TOC含量偏低；硅质页岩处于高古生产力、缺氧、陆源碎屑输入较低的沉积环境，其石英以生物成因石英为主，TOC含量较高。(2)混合质页岩和黏土质页岩以黏土颗粒作为岩石骨架，弹性波速度较低，且弹性波速度随石英含量呈上升趋势；硅质页岩以石英颗粒作为岩石骨架，弹性波速度较高，且弹性波速度随石英含量呈下降趋势。研究结果可为龙潭组页岩优势岩相勘探提供依据。
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  基于自然电场与电阻率法的尾矿库渗漏探测数值模拟研究

  杜兴忠, 谢静, 官俊峰, 崔益安

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 190-196.

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  尾矿库堆存是处置矿山尾矿的常规方案，但尾矿库渗漏严重威胁生态环境。及时查明地下渗漏情况，有助于采取有效的补救方案。笔者基于有限元—无限元耦合法开展数值模拟研究，探究基于直流电阻率法及自然电场法的综合物探技术在尾矿库渗漏探测中的应用效果。研究结果表明，直流电阻率法和自然电场法能相互结合、验证、补充，能够揭露地下电阻率结构异常，同时能提供渗漏点的位置及深度信息。这些研究可为尾矿库及其它渗漏问题提供数值参考和技术方案指导。
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  起伏地形的2.5维主轴各向异性海洋CSEM反演研究

  覃金生

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 197-205.

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  笔者利用OCCAM方法实现了MPI并行的2.5维海洋CSEM反演算法。正演采用基于非结构网格的有限元方法，在精确模拟海底起伏地形和构造模型的同时，对核心区域和扩展区域进行不同尺度的剖分以减少反演参数。水平海床和起伏海床的理论模型算例表明，沿测线发射的2.5维剖面数据对垂直各向异性模型的恢复效果优于水平各向异性模型。复杂海底地形模型的试算结果表明，带地形沉积层的存在会对反演结果产生较大影响，在实际资料解释中应该引起重视。
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  综合物探技术在城市地铁勘察中的研究与案例浅析

  李乾坤, 胡清茂, 赵晓亮, 郑江波

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 206-214.

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  在城市地铁勘察中，岩溶、断裂及软土等不良地质是主要工程隐患，严重威胁着工程后续的施工建设安全，在常规地质勘察之外，有必要采用有效且适宜于城市环境的物探手段予以查明，提高勘察资料的可靠度和覆盖面。城市环境复杂，场地条件限制多，不同物性干扰强，整体物探环境恶劣。笔者以徐州地铁4、5号线勘察为例，首先针对具体场地条件进行物探环境评估；其次对各种物探方法进行技术适应性分析，提出场地环境与技术方法的最佳耦合；最后，总结出一套适用性与操作性强的物探技术模式。综合对比分析结果表明：(1)微动、瞬变电磁等技术可作为城区主要的地面物探手段，能初步查明岩溶、断裂等地质体的位置与赋存特征；(2)在岩溶精细探测上，孔间CT(电磁波)技术能进一步圈定岩溶的发育规模和空间位置；(3)地面与孔间物探的合理选用或联合应用，能够提供不同勘察阶段、不同勘察精度所需的地质资料，满足城市地铁勘察需求。
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  综合物探方法在城市道路典型障碍物定位研究中的应用

  杨超

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 215-223.

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  在城市主干道路改扩建工程中，为准确测定地下原水箱涵及其附属隐伏护管桥的空间位置，保障高架桥梁桩基的准确设计及顺利施工，采用高密度电法、地震面波法、探地雷达法、GEM-2多频电磁法等几种常用工程物探方法，旨在对比方法有效性，总结技术要点，为城市道路典型障碍物定位研究积累技术资料及工程经验。地下原水箱涵道及其附属隐伏护管桥为钢筋混凝土，具有特殊的工程结构，与地层具有明显的物性差异，这里利用GEM-2多频电磁法清晰地准确地探测到了护管桥的平面边界，高密度电法、地震面波法较为有效地圈定了护管桥及原水箱涵的空间位置，探地雷达法清晰地探测到了护管桥区域，并且精细地刻画了原水箱涵及护管桥的空间关系，这些成果为类似城市道路工程问题的地球物理勘察提供了实践依据及解决方案。
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  中国西南山地城市生态环境质量长时序变化及其评价——以重庆市为例

  苟晓娟, 刘瑞, 李谷琳

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 224-234.

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  为研究中国西南地区山地城市的生态环境质量，选择以重庆市为例，利用遥感技术和Google Earth Engine(GEE)平台，构建遥感生态指数(RSEI,remote sensing ecological index),评价重庆市2000年～2021年的生态环境质量及其长时序变化。为探讨山地城市生态环境质量的主要影响因素，选取海拔、坡度、气温和降水四个影响因子，得到RSEI的海拔依赖性与坡度依赖性以及RSEI与气候因子的响应关系。结果表明：(1)遥感生态指数RSEI总体呈上升趋势，生态质量为“优”的面积增加了130.27%,生态质量为“差”的面积减少了65.68%,生态环境有明显的改善；(2)从RSEI随海拔、坡度变化曲线可以看出，0 m～1 800 m范围内RSEI缓慢增加，1 800 m～2 800 m范围内开始减小，RSEI随坡度增加而增长，坡度>40°之后RSEI趋于平稳；(3)从RSEI与气候因子的响应曲线可以看出，温度和RSEI呈负相关，温度越高，RSEI越低；随着降水的增加，RSEI指数逐渐上升。研究表明，使用GEE平台可以对多云雾、植被覆盖度高的西南山地城市的生态环境质量进行长时序的监测和评价。研究结果可为中国西南地区山地城市的生态环境保护提供精细化管理，从而根据区域特色进行环境治理，实现生态环境与经济的协调发展。
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  面向大规模集群作业并发规模的数据库连接池优化技术

  师伟, 王向辉, 林茂春, 侯红军, 程实

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 235-241.

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  数据库作为地震勘探处理软件系统的多学科数据存储管理的核心组件，在底层支撑着处理作业的读写访问需求。在当前，随着地震勘探处理技术的飞速发展，大规模集群下处理作业的并发规模也快速扩张，底层数据库采用常规的读写一体化部署方式难以支撑大规模并发作业的读写请求。笔者针对地震勘探大规模集群数据资料处理作业并发场景，提出一种“1+N“读写分离部署方式的数据库连接池优化技术，设计了基于数据库服务器节点信息的资源分配器，对并发作业的数据库读写请求进行了合理的优化，并在实验室环境和实际地震勘探数据资料处理生产中进行了验证，能够支撑大规模集群下处理作业长事物、高并发等特征的数据库访问请求。
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  基于3D Tiles的大规模三维地质模型共享技术研究

  吴龙华, 侯建光, 朱月霞, 李运杰

  物探化探计算技术. 2024, 46(02): 242-250.

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  针对三维地质模型的网络共享与发布研究较少，基于3D Tiles提出了一种大规模三维地质模型共享发布方案：首先采用基于二次误差测度(QEM)的半边折叠算法，对模型进行简化，建立分层LOD模型；再利用平面四叉树+纵向固定距离切分的方法对各级模型进行分块，建立瓦片分层结构树；最后计算出所需的几何误差、变换矩阵等参数，并生成3D Tiles瓦片内容及瓦片集描述文件。基于此方案选取了某区域约1 000 km~2的三维地质体模型进行了实验，实验表明该方案在保障模型的几何特征和细节表现的同时，可对大规模三维地质模型进行高效、流畅的加载与显示。