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深部大陆科学钻探装备关键技术发展综述
1
作者 高科 郭京坤 +11 位作者 吕兰 郭威 张毅 冉恒谦 梁帅 王治刚 于永平 贾瑞 赵研 张宗正 闻育民 王学博 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2026年第1期295-314,共20页
深部大陆科学钻探是直接获取地球内部物质、揭示大陆形成与演化机制的关键技术途径,其装备水平是国家深地探测能力与科技实力的重要体现。本文系统梳理了深部大陆科学钻探装备的关键技术发展现状、核心挑战和未来趋势,聚焦于超万米极端... 深部大陆科学钻探是直接获取地球内部物质、揭示大陆形成与演化机制的关键技术途径,其装备水平是国家深地探测能力与科技实力的重要体现。本文系统梳理了深部大陆科学钻探装备的关键技术发展现状、核心挑战和未来趋势,聚焦于超万米极端环境下钻探装备所面临的高温、高压和高负荷等复杂工况带来的技术难题。通过文献调研与案例比较,结合国内外典型科学钻探工程(如科拉超深井、德国KTB、中国松科二井和深地塔科1井等)的装备参数与技术表现,对钻压精准控制、绳索取心、钻柱高效起下钻、钻井液冷却与循环控制,以及智能化运维等关键技术难点进行了深入剖析。我国自主研发的“地壳一号”万米钻机及深地塔科1井等在取心质量、自动化作业水平等方面已达到国际先进水准,并在顶驱系统、绳索取心绞车、井口自动化装备和泥浆智能调控等环节取得重要突破;然而,在高温高压传感、超深孔动态密封和智能决策模型等方向仍存在明显短板。面向未来,深部科学钻探装备应进一步朝着自动化、智能化、绿色化、模块化及无钻机井内自驱动等方向拓展,推动钻探装备从传统机械化工具向具备地质感知能力的“智能探针”演进,为我国深地资源勘探与能源安全保障提供关键技术与装备支撑。 展开更多
关键词 超深科学钻探 钻压控制 绳索取心 钻机自动化 钻机智能控制 地壳一号
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致密砂岩气层核磁孔隙度校正模型构建
2
作者 谢冰 夏小勇 +4 位作者 王跃祥 韩冰 彭骁 朱绍武 何强 《核电子学与探测技术》 北大核心 2026年第2期257-262,共6页
为研究含气饱和度对致密砂岩储层核磁孔隙度的影响,本研究在四川盆地川西北地区三叠系须家河组选取4块代表性岩心,开展甲烷(CH_(4))驱水状态的核磁共振实验,获得7种不同饱和状态的核磁共振T_(2)谱及核磁孔隙度数据。在系统分析含气饱和... 为研究含气饱和度对致密砂岩储层核磁孔隙度的影响,本研究在四川盆地川西北地区三叠系须家河组选取4块代表性岩心,开展甲烷(CH_(4))驱水状态的核磁共振实验,获得7种不同饱和状态的核磁共振T_(2)谱及核磁孔隙度数据。在系统分析含气饱和度对核磁孔隙度影响规律的基础上,构建了不同含气饱和度下的致密砂岩储层孔隙度校正模型。计算结果表明:利用该校正模型得到的核磁孔隙度与岩心分析孔隙度的平均相对误差介于7.06%~7.45%之间,证实了本研究提出模型的可靠性。 展开更多
关键词 核磁孔隙度 含气饱和度 致密砂岩 校正 核磁孔隙度差
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深度域地震-地质导向技术在古龙页岩油水平井导向中的应用
3
作者 赵海波 黄丛 +3 位作者 乔卫 王团 李奎周 王宏强 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2026年第1期127-136,共10页
水平井钻井已经成为页岩油经济有效开采的主要手段,水平井导向技术是水平井钻井成功的关键技术。以往地质导向技术利用水平井实钻曲线与导眼井曲线拟合预测井底位置,结合地震预测钻井前方构造趋势变化,时间域地震无法直接预测出钻井前... 水平井钻井已经成为页岩油经济有效开采的主要手段,水平井导向技术是水平井钻井成功的关键技术。以往地质导向技术利用水平井实钻曲线与导眼井曲线拟合预测井底位置,结合地震预测钻井前方构造趋势变化,时间域地震无法直接预测出钻井前方构造倾角等参数,而深度域地震受速度的影响,常会出现地震预测井底所在层位与实钻层位不符的问题,无法及时更新深度域地震,影响水平井有效箱体钻遇率。为开展深度域地震-地质导向技术研究,满足页岩油大规模水平井勘探开发的需求,充分利用地震、测井以及现场实时钻井数据,建立地震地质导向模型,通过实钻曲线与导眼井曲线拟合调整导向模型,确定井底在地下准确位置,利用导向模型层位与地震解释层位匹配构建实时更新的速度场,自动更新深度域地震剖面。该技术解决了深度域地震导向,地震剖面无法及时更新问题,确保导向模型标志层位与深度域地震标志层位完全一致,提高了地震导向钻井前方构造倾角预测的准确性,在古龙页岩油导向中具有了较好的效果,已经完钻的55口水平井,一类箱体钻遇率达到97%。研究成果可推广到其他领域水平井导向过程中。 展开更多
关键词 地震-地质导向技术 古龙页岩油 速度场 深度域 水平井
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基于井数据驱动的储层厚度预测方法及其应用
4
作者 裴占松 金贤镐 +4 位作者 王春尧 崔建峰 石东义 王志强 左松林 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2026年第1期87-92,共6页
提高已开发区块加密调整井方案编制的科学性与可操作性,精确预测储层厚度是核心任务之一。针对常规反距离加权插值算法在储层厚度预测中精度不足的问题,创新构建了权重反距离幂指数插值数学模型,该模型结合数据归一化和截断2步清洗,利... 提高已开发区块加密调整井方案编制的科学性与可操作性,精确预测储层厚度是核心任务之一。针对常规反距离加权插值算法在储层厚度预测中精度不足的问题,创新构建了权重反距离幂指数插值数学模型,该模型结合数据归一化和截断2步清洗,利用已知井的储层厚度数据,通过计算值与已知井间的绝对误差最小化,实现距离幂指数的优化,并考虑每个老井井点的权重。通过该模型,储层厚度的预测精度得到了显著提升,符合率达到85.3%,相比常规反距离加权插值法提高了15百分点。实际应用表明,权重反距离幂指数插值数学模型在密井网区块储层厚度预测中表现优异,能够较好地解决加密调整井设计中的精度要求问题,满足了单井设计工作需求。研究成果为储层厚度预测提供了一种高精度、可操作的技术方案,具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 加密井 厚度预测 反距离 幂指数 权重系数
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土石坝渗漏地-孔电阻率成像探测技术
5
作者 谭磊 胡雄武 +5 位作者 张平松 江晓益 董亚 刘福达 李纯阳 徐虎 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第2期203-213,共11页
【目的】电阻率法是水库堤坝渗漏探测的重要手段,但地表电阻率法探测隐患时存在两坝肩盲区与深部分辨率不足等问题,难以精准捕捉全坝段的薄弱区。【方法】提出大坝渗漏的地-孔电阻率探测方法,通过数值模拟分析渗漏区在横向与垂向变化过... 【目的】电阻率法是水库堤坝渗漏探测的重要手段,但地表电阻率法探测隐患时存在两坝肩盲区与深部分辨率不足等问题,难以精准捕捉全坝段的薄弱区。【方法】提出大坝渗漏的地-孔电阻率探测方法,通过数值模拟分析渗漏区在横向与垂向变化过程中的地-孔电阻率分布特征。以石壁水库大坝为例,利用地-孔电阻率观测系统获取电极电流以及近地表、跨孔、地-孔电阻率信息,并结合钻孔资料、水库水位、地质剖面和钻孔电视验证探测结果的可靠性。【结果和结论】随着预设渗漏区逐渐靠近坝肩山体,地表电阻率反映出的异常体深度与中心位置偏差逐渐增大,而地-孔电阻率成像受岸坡山体高阻区影响较小,探测结果与预设模型吻合较好;地表电阻率对浅部渗漏异常较为敏感,但随着深度增加,难以识别深部渗漏区,地-孔电阻率反演结果能清晰揭示不同深度的目标体,并对山体边界具有较强的刻画能力;在石壁水库渗漏区探测试验中,地表电阻率反映出的坝体段渗漏异常范围较大,难以全面揭示坝肩渗漏区,跨孔电阻率提高了钻孔间坝体段的探测精度,但覆盖范围有限,地-孔电阻率反演剖面勘探范围广,有效压制了坝体段的低阻异常,有助于降低地表电阻率的体积效应,实现对深部坝肩接触带低阻异常的精细圈定,为水库大坝隐患的定向处置提供了技术依据,也为土石坝的精准诊断与智能感知提供了新思路。 展开更多
关键词 电阻率法 土石坝 渗漏隐患 地-孔电阻率成像 电极电流 并行电法
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时频后处理:理论综述及其在储层表征中的应用
6
作者 陈辉 王思媛 +1 位作者 胡英 陈旭平 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期451-468,共18页
时频分析是揭示非平稳信号特征的重要工具.针对传统时频谱存在的能量扩散问题,时频后处理方法应运而生.该类方法通过重排原时频谱系数,有效提高时频结果的能量聚焦性,在信号处理领域具有广泛的应用潜力.本文系统综述了时频后处理方法的... 时频分析是揭示非平稳信号特征的重要工具.针对传统时频谱存在的能量扩散问题,时频后处理方法应运而生.该类方法通过重排原时频谱系数,有效提高时频结果的能量聚焦性,在信号处理领域具有广泛的应用潜力.本文系统综述了时频后处理方法的理论进展,梳理并辨析不同方法间的内在联系,从而提供一个全面而清晰的概述.通过数值算例,对比分析同步挤压类方法与同步提取类方法的时频谱差异,并直观展现不同估计量的时频定位能力,为方法选择提供参考依据.此外,本文探讨了时频后处理方法在储层表征中的应用价值.对模拟地震信号和实际地震资料的分析表明,基于瞬时频率的后处理方法对薄互层的频率响应更为敏感,而基于群延迟的后处理方法在识别地震反射界面上具有优势.上述研究为解决复杂储层表征问题提供了新的思路和方法.最后,本文从多道地震信号处理、时频谱特征以及深度学习融合等角度,对时频后处理方法的研究趋势进行了展望. 展开更多
关键词 时频分析 时频后处理 瞬时频率 群延迟 储层表征
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基于融合降噪先验与多尺度特征聚合的微地震震源定位方法
7
作者 黄建平 王秋阳 +5 位作者 李媛媛 黎国龙 路依霖 李三福 段文胜 雷刚林 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期65-75,共11页
随着地震勘探采集数据量的激增,传统微地震定位方法难以满足当前水力压裂实时定位的需求且在采集过程中受环境噪声干扰,导致信噪比较低,影响震源定位精度。为此,提出一种基于深度学习的自监督-监督混合学习方法,首先采用卷积降噪自编码... 随着地震勘探采集数据量的激增,传统微地震定位方法难以满足当前水力压裂实时定位的需求且在采集过程中受环境噪声干扰,导致信噪比较低,影响震源定位精度。为此,提出一种基于深度学习的自监督-监督混合学习方法,首先采用卷积降噪自编码器(CDAE)进行自监督预训练,在去噪的同时学习数据中的波形特征;随后将CDAE的编码器部分作为特征提取模块,与全卷积定位模块级联,构建联合定位模型;最后利用少量标签数据微调网络,实现从含噪的微地震数据到震源空间分布的非线性映射。通过线性模型和Marmousi-2模型进行试验测试并与U-Net等网络进行对比。结果表明,提出的联合定位网络在仅使用少量标签数据训练情况下,仍可实现高精度震源定位效果。 展开更多
关键词 微地震监测 降噪先验 特征聚合 震源定位 深度学习
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基于多尺度特征提取的U-Net网络微地震定位方法
8
作者 黄建平 王秋阳 +6 位作者 李媛媛 黎国龙 苏来源 路依霖 李三福 段文胜 雷刚林 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
微地震定位是微地震监测的核心任务,面对当前海量的地震数据,传统的定位方法已无法满足实时定位的需求。为此,利用深度学习技术,提出一种基于U-Net网络为主要架构的微地震震源定位方法,通过融合双交叉注意力模块和空间空洞金字塔池化模... 微地震定位是微地震监测的核心任务,面对当前海量的地震数据,传统的定位方法已无法满足实时定位的需求。为此,利用深度学习技术,提出一种基于U-Net网络为主要架构的微地震震源定位方法,通过融合双交叉注意力模块和空间空洞金字塔池化模块,增强网络对微震数据中波形特征的提取能力,提升震源位置预测精度。最后,利用简单层状和复杂速度模型生成合成数据进行实验测试,并与U-Net和Att-Unet网络对震源位置预测误差精度进行对比分析。结果表明,所构建的网络模型在震源预测精度以及网络性能上均优于其他网络模型,并且对低信噪比的微地震数据也有较好的预测效果。 展开更多
关键词 微震定位 水力压裂 多尺度特征提取 U-Net网络 注意力机制
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燕辽裂陷带北部中元古界烃源岩研究进展综述
9
作者 孙求实 李晓海 +2 位作者 刘邦 孙守亮 宗文明 《西北地质》 北大核心 2026年第1期216-230,共15页
近几十年来元古宙早期生命演化基础性研究取得重大进展,随着全球范围内多处中元古界原生油气藏的发现和商业化开发,中元古界已成为重要的油气勘探目的层。中国北方燕辽裂陷带,尤其是北部冀北、辽西两坳陷中元古界分布广、沉积厚度大,具... 近几十年来元古宙早期生命演化基础性研究取得重大进展,随着全球范围内多处中元古界原生油气藏的发现和商业化开发,中元古界已成为重要的油气勘探目的层。中国北方燕辽裂陷带,尤其是北部冀北、辽西两坳陷中元古界分布广、沉积厚度大,具备形成与富集规模性油气资源的条件。笔者从烃源层生烃潜力、油源对比研究、成藏期次3个方面总结了燕辽裂陷带北部地区中元古界油气资源研究进展。结合收集和自测烃源岩样品数据,对冀北、辽西6套主要烃源层沉积特征及生烃潜力进行评价。研究发现,洪水庄组页岩分布范围广,沉积厚度大,受后期蚀变及构造破坏小,具有好的生烃潜力,是燕辽裂陷带北部中元古界最主要的烃源层。因此,笔者建议将燕辽裂陷带北部中元古界油气勘探的重点着眼于找寻辽西坳陷洪水庄组供油的构造稳定圈闭。 展开更多
关键词 油气勘查工程 生烃潜力 烃源岩 中元古界 燕辽裂陷带北部
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二氧化碳地质封存盖层力学建模及其封闭性研究——以辽河油田CCUS试验区S229块为例
10
作者 施玉华 梁飞 +2 位作者 田梅 张雪涛 蒋星达 《石油物探》 北大核心 2026年第1期182-194,共13页
碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)在应对全球气候变化、减少温室气体排放方面具有重要意义。二氧化碳(CO_(2))地质封存是一个动态过程,极易引起地质体应力场改变,诱发盖层岩石力学破坏,造成CO_(2)泄露... 碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)在应对全球气候变化、减少温室气体排放方面具有重要意义。二氧化碳(CO_(2))地质封存是一个动态过程,极易引起地质体应力场改变,诱发盖层岩石力学破坏,造成CO_(2)泄露。因此,盖层封闭性研究是CCUS项目实施中的关键研究内容之一。以辽河油田CCUS试验区S229区块为例,针对二氧化碳地质封存过程中盖层封闭性评价需求,基于地质、测井及岩心实验数据,采用三维地质力学建模技术,结合毛细管压力理论和摩尔-库伦破坏准则,计算盖层最大CO_(2)羽流柱高度,并分析盖层张性破坏压力与剪切破坏压力。提取注入井点位置的破坏压力阈值,实现盖层封闭性定点定量评价,明确研究区块CO_(2)注入井极限压力。分析表明,研究区盖层泥岩毛细管封闭能力较好,所能封闭的最大CO_(2)羽流柱高度为379.08 m;盖层张性破裂压力范围为58.3~62.1 MPa,剪切破裂压力范围为54.8~60.9 MPa;井36-70附近盖层剪切破坏风险最高,极限井底压力为58.09 MPa。研究结果表明,S229区块盖层具备较好的封闭性能,但需严格控制CO_(2)注入压力以避免力学破坏。研究成果为研究区CCUS项目注入参数优化及安全实施提供了指导。 展开更多
关键词 CCUS 地质力学建模 盖层封闭评价 CO_(2)羽流柱高度 破坏压力
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致密砂岩气层核磁共振响应特征分析及孔隙度校正
11
作者 李静 高遥 +4 位作者 刘翔 贾春明 高子扬 黄锐捷 肖亮 《核电子学与探测技术》 北大核心 2026年第2期277-285,共9页
选取准噶尔盆地南缘二叠系清水河组致密砂岩地层10块代表性岩心,分别开展完全饱含水及5种甲烷(CH_(4))驱水状态下的核磁共振实验,研究了CH_(4)驱水对核磁共振T2谱,含气饱和度对核磁孔隙度及核磁共振T_(2)几何均值(T_(2lm))的影响规律。... 选取准噶尔盆地南缘二叠系清水河组致密砂岩地层10块代表性岩心,分别开展完全饱含水及5种甲烷(CH_(4))驱水状态下的核磁共振实验,研究了CH_(4)驱水对核磁共振T2谱,含气饱和度对核磁孔隙度及核磁共振T_(2)几何均值(T_(2lm))的影响规律。结果表明,完全饱含水状态下,核磁共振T_(2)谱呈现分布较宽的双峰,T_(2)谱收敛点大于1000 ms。随着CH_(4)驱替时间延长(含气饱和度增加),核磁共振T_(2)谱可动峰主峰位置逐渐向左移动,且幅度降低,核磁孔隙度、T_(2lm)与完全饱含水状态下的差异也逐渐增大。相同含气饱和度下,孔隙结构越好,核磁孔隙度降低越明显。利用岩心实验结果,建立了基于储层分类的致密砂岩气层核磁孔隙度校正模型。利用其能够有效地校正岩石孔隙空间饱含天然气对核磁孔隙度的影响,得到地层的真实孔隙度。计算的孔隙度与岩心分析孔隙度之间的平均相对误差为7.42%。 展开更多
关键词 核磁共振 CH_(4)驱水 含气饱和度 核磁孔隙度
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五维地震数据解释与储层预测进展
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作者 印兴耀 李坤 +2 位作者 宗兆云 张繁昌 马正乾 《中国科学:地球科学》 北大核心 2026年第2期411-431,共21页
五维地震数据包含了空间三维、偏移距和观测方位角的地震反射波场信息,五维地震数据解释技术为复杂油气储层的高精度表征提供了全新解决方案。本文概述五维地震数据解释及相关基础研究中的关键科学问题,着重评述国内外五维地震数据解释... 五维地震数据包含了空间三维、偏移距和观测方位角的地震反射波场信息,五维地震数据解释技术为复杂油气储层的高精度表征提供了全新解决方案。本文概述五维地震数据解释及相关基础研究中的关键科学问题,着重评述国内外五维地震数据解释技术在岩石物理理论、地震属性分析、地震反演优化、裂缝预测、地应力估计和流体识别等方面的主要研究进展,探究五维地震数据解释理论方法研究面临的机遇、挑战与未来发展方向。理论研究与实际应用表明,建立耦合温压条件、强非均质性与各向异性等多种微观岩石物理机制的五维地震岩石物理模型,奠定了不同类型复杂油气储层地震识别的物理基础;发展裂缝型储层五维地震鲁棒反演与储层定量解释理论与方法,突破海量高维数据计算稳定性差和信息利用率低的问题;创新基于五维地震属性、方位弹性模量椭圆拟合、傅里叶级数分解及方位反演属性等多维度信息融合的五维地震裂缝预测技术,有效提高了裂缝预测精度;建立各向异性理论表征的储层脆性、地应力等工程甜点五维地震数据预测方法,形成可压裂性评价的五维地震技术。五维地震数据解释理论与技术的工业化应用为复杂储层预测和油气识别提供新的理论与方法。 展开更多
关键词 五维地震数据 地震反演 储层预测 地震岩石物理 裂缝预测
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等值反磁通瞬变电磁法探测超顺磁红土覆盖区铝土矿的应用
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作者 李星 韩润生 +1 位作者 席振铢 龙霞 《地质学报》 北大核心 2026年第2期670-678,共9页
等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)凭借其浅层高分辨率的优势,在铝土矿层探测中具有潜力。然而,在红土覆盖区,覆盖层的超顺磁效应会叠加于感应涡流产生的二次瞬变电磁场,导致总体响应信号增强、弛豫时间延长,从而显著降低探测分辨率。针对云... 等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)凭借其浅层高分辨率的优势,在铝土矿层探测中具有潜力。然而,在红土覆盖区,覆盖层的超顺磁效应会叠加于感应涡流产生的二次瞬变电磁场,导致总体响应信号增强、弛豫时间延长,从而显著降低探测分辨率。针对云南富民铝土矿白龙水井村矿段深部地质勘查需求,本文基于研究区物性统计与地层特征,结合铝土矿层、赋矿层位及上下围岩的电阻率特性,建立了沉积型铝土矿层状地电模型,并开展OCTEM正演模拟,系统分析浅层超顺磁红土覆盖条件下的响应特征。根据响应规律,对红土区实测感应电压进行处理与校正,以抑制超顺磁覆盖层的影响,并通过反演获取地下电阻率空间分布。结合找矿模型,对两条OCTEM试验剖面电阻率的二维展布特征进行综合解释,揭示了白龙水井村矿段的深部延伸与空间分布,钻探结果验证了该解释的准确性。研究表明,经有效校正后,OCTEM可用于超顺磁红土覆盖区的铝土矿层探测。 展开更多
关键词 等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM) 铝土矿探测 红土覆盖层 超顺磁 数据校正
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基于多道卡尔曼滤波神经网络的无监督微地震去噪方法
14
作者 张岩 张永雪 +4 位作者 魏子心 董宏丽 韩非 张林军 汪靖哲 《地球物理学报》 北大核心 2026年第1期353-365,共13页
微地震数据中有效信号的振幅、频率,及噪声具有显著的时变特征,当前微地震去噪方法中基于卡尔曼滤波方法高度依赖经验调参而影响应用效率,深度学习方法往往需要大量有效样本监督学习.针对以上问题,提出一种结合卡尔曼滤波与循环神经网... 微地震数据中有效信号的振幅、频率,及噪声具有显著的时变特征,当前微地震去噪方法中基于卡尔曼滤波方法高度依赖经验调参而影响应用效率,深度学习方法往往需要大量有效样本监督学习.针对以上问题,提出一种结合卡尔曼滤波与循环神经网络的无监督微地震数据去噪方法.首先,建立多道微地震数据的卡尔曼滤波状态预测与更新方程,充分利用多道相关性提高卡尔曼滤波参数的表征能力;其次,设计多道卡尔曼滤波状态预测与更新的RNN运算算子,通过链式梯度自动求取方式优化卡尔曼滤波的参数,构建基于循环神经网络模式的多道卡尔曼网络去噪;再次,结合无监督的微地震去噪训练方法,实现卡尔曼参数自动优化,避免有效数据标签的过度依赖;最后,通过理论正演与实际微地震数据的实验结果表明,本文方法在微地震去噪准确性与效率上优于传统卡尔曼滤波与变分自编码器等同类方法. 展开更多
关键词 微地震数据处理 卡尔曼滤波 循环神经网络 噪声压制 无监督网络
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基于NEWUOA的CRS叠加成像技术
15
作者 韩复兴 王源 +4 位作者 高正辉 常志邈 马飞 秦昊 尚浩 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2026年第1期386-396,共11页
共反射面元(common reflection surface,CRS)叠加成像技术通过使用相邻共中心点道集信息提高地震数据信噪比,是处理低信噪比、低覆盖次数地震数据的关键技术。其三参数优化的搜索方法无论是经典的分步搜索还是同步的全局搜索,最终都需... 共反射面元(common reflection surface,CRS)叠加成像技术通过使用相邻共中心点道集信息提高地震数据信噪比,是处理低信噪比、低覆盖次数地震数据的关键技术。其三参数优化的搜索方法无论是经典的分步搜索还是同步的全局搜索,最终都需要局部优化算法提升精度,而传统的Nelder-Mead单纯形算法搜索方式简单,计算效率较低。本文采用一种无导数优化算法——新型无约束优化算法(new unconstrained optimization algorithm,NEWUOA)作为CRS叠加的精度提升算法。该算法通过动态构建二次插值模型,采用信赖域迭代策略,利用目标函数曲率信息提升计算效率。文中采用层状起伏模型和Marmousi2模型对该算法进行测试。结果显示,针对简单的层状起伏模型和复杂的Marmousi2模型,基于NEWUOA得到的相干值优化结果均普遍优于或等于基于Nelder-Mead单纯形算法得到的相干值优化结果,与Nelder-Mead单纯形算法相比,计算效率分别提升约48%和45%。这表明NEWUOA在保证CRS叠加优化精度的同时,能够显著提升计算效率,适合作为精度提升的计算工具。 展开更多
关键词 CRS叠加成像技术 三参数优化 NEWUOA 无导数优化 Nelder-Mead单纯形算法
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AI-Geo:基于并行分布式架构的智能地球物理云平台
16
作者 陈鸿龙 马博仑 +2 位作者 李哲 高志敏 宋建国 《计算机应用与软件》 北大核心 2026年第1期9-16,共8页
针对物探行业存在的大数据处理缓慢、软件繁琐、算法难以应用等问题,设计开发出一套基于并行分布式架构的云平台。该平台通过Web使用,采用模块化与工作流交互,具备并行计算与分布式系统。平台部署地学常用算法与AI框架,支持模块化扩展,... 针对物探行业存在的大数据处理缓慢、软件繁琐、算法难以应用等问题,设计开发出一套基于并行分布式架构的云平台。该平台通过Web使用,采用模块化与工作流交互,具备并行计算与分布式系统。平台部署地学常用算法与AI框架,支持模块化扩展,并具备多语言与多环境聚合系统,兼容不同平台算法。平台具备知识共享和资料管理系统,并能自适应切换多种数据源。实验表明,平台能显著缩短运行耗时,并可面向物探信息解释的多元化场景,促进行业高质量发展。 展开更多
关键词 分布式集群 并行计算 云计算 工作流 地球物理
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绕射波GWO-VMD分离成像方法
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作者 林朋 刘育林 +3 位作者 彭苏萍 崔晓芹 郭偿波 杨婕 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第2期183-191,共9页
【背景】断层、陷落柱和尖灭点等小尺度不连续地质体广泛存在于地下空间,与煤炭、油气等地下资源的安全生产及开发有密切联系。作为小尺度不连续地质体的波场响应,绕射波可以克服传统反射波成像的不足,具备对小尺度地质体高精度识别和... 【背景】断层、陷落柱和尖灭点等小尺度不连续地质体广泛存在于地下空间,与煤炭、油气等地下资源的安全生产及开发有密切联系。作为小尺度不连续地质体的波场响应,绕射波可以克服传统反射波成像的不足,具备对小尺度地质体高精度识别和定位的能力。【目的和方法】为实现不连续地质体绕射波成像,以反射波和绕射波在运动学和动力学特征差异为基础,利用变分模态分解(VMD)方法的精准时频域自适应分解能力和灰狼算法(GWO)的高效稳定全局寻优能力,有效避免了经验误差和局部最优问题,同时提高了绕射波分离的精度与方法的自适应性。【结果和结论】相较于鲸鱼算法(WOA)和蚁群算法(ACO),粒子群算法(PSO)、麻雀搜索算法(SSA)和灰狼算法(GWO)的最优适应度值较小(3.172),具有较好的寻优性能。此外,相较于粒子群算法(PSO)和麻雀搜索算法(SSA),灰狼算法(GWO)具有更小的迭代收敛次数,仅通过6次迭代即可收敛至全局最优。由此证明了GWO算法在寻优性能和寻优速度方面的优越性。通过合成数据和实际数据的测试,验证了GWO-VMD算法在绕射波分离和强反射压制方面的有效性,能够实现对微尺度构造的高分辨率成像。 展开更多
关键词 不连续地质体 绕射波分离 变分模态分解 参数寻优 灰狼算法
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基于一阶速度-应力方程的起伏地表VTI介质逆时偏移
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作者 张凯 郭林杰 +3 位作者 李振春 丁易 李壮 蒋忠 《石油物探》 北大核心 2026年第1期77-87,共11页
随着油气勘探开发的深入,目标探区呈现复杂地表和复杂构造的双复杂特征,鉴于地表高程变化大和研究重点聚焦于小尺度勘探目标的因素,具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质被广泛应用于复杂地质构造的叠前偏移成像中,这些因素都会改变... 随着油气勘探开发的深入,目标探区呈现复杂地表和复杂构造的双复杂特征,鉴于地表高程变化大和研究重点聚焦于小尺度勘探目标的因素,具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质被广泛应用于复杂地质构造的叠前偏移成像中,这些因素都会改变波的传播性质,使得成像方法难以满足高精度成像的需求。为了精确模拟VTI介质的起伏地表下的波场传播特征,将流体力学中的正交贴体网格引入起伏地表下VTI介质的网格剖分中,发展了一套基于起伏地表VTI介质的全交错有限差分模拟算法。并基于正演模拟算法,改进了起伏地表问题下的逆时偏移成像方法。数值模拟结果表明,所发展的模拟方法可以正确模拟起伏地表下VTI介质中的波场传播,并在此基础上进行高精度的RTM成像,成像结果相比于各向同性假设或者规则网格假设下的RTM,更准确地反映了反射面所在的位置,降低了起伏地表对成像结果的影响。 展开更多
关键词 贴体网格 起伏地表 VTI介质逆时偏移 伪声波方程
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基于等值反磁通瞬变电磁法喀斯特型铝土矿深度学习建模与反演
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作者 王鹤 王彤彤 +4 位作者 席振铢 曾威 张尚清 杨永亮 熊运平 《地质学报》 北大核心 2026年第2期657-669,共13页
针对喀斯特型铝土矿复杂地电结构探测难题,本文提出了一种融合地质模型约束的等值反磁通瞬变电磁法深度学习反演方法,以提高地下电阻率结构的反演精度。首先,基于喀斯特型铝土矿岩溶成矿特征,构建具有低-高-低阻结构的地电模型,固定层... 针对喀斯特型铝土矿复杂地电结构探测难题,本文提出了一种融合地质模型约束的等值反磁通瞬变电磁法深度学习反演方法,以提高地下电阻率结构的反演精度。首先,基于喀斯特型铝土矿岩溶成矿特征,构建具有低-高-低阻结构的地电模型,固定层位厚度变化系数,生成电阻率模型及其对应等值反磁通瞬变电磁法响应的训练数据集。其次,采用U型网络作为主干网络,结合残差网络构建U型残差网络,U型残差网络通过残差模块实现多尺度特征提取,建立响应数据与地下电性结构的非线性映射关系。然后,通过无噪声和有噪声的合成数据,以及山西省阳城县喀斯特型铝土矿实测数据验证该方法。研究结果表明,该方法对异常识别误差较小,精度较高,实测数据反演结果吻合度高。基于等值反磁通瞬变电磁法深度学习反演方法可突破传统线性方法对初始模型的依赖,为复杂地质条件下探测地下结构提供了解决方案。 展开更多
关键词 等值反磁通瞬变电磁法 深度学习 喀斯特型铝土矿 人工智能反演
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一种去除地层背景凸显缝洞体结构的地震描述新方法——以塔里木盆地富满地区YM区块为例
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作者 王彭 桂志鹏 +5 位作者 尹朋博 李会元 王青红 智德光 王雨 张军华 《石油物探》 北大核心 2026年第1期156-165,共10页
缝洞体核部识别是缝洞型储层描述的核心环节之一。由于缝洞体内部的孔、缝、洞和流体等与断层相互叠合,情况复杂,仅依靠地震相难以对缝洞体进行有效且准确的解释。传统的相干、曲率、最大似然等属性算法已无法满足当前油气勘探开发对缝... 缝洞体核部识别是缝洞型储层描述的核心环节之一。由于缝洞体内部的孔、缝、洞和流体等与断层相互叠合,情况复杂,仅依靠地震相难以对缝洞体进行有效且准确的解释。传统的相干、曲率、最大似然等属性算法已无法满足当前油气勘探开发对缝洞体识别精度的需求。针对塔里木盆地富满地区YM区块复杂缝洞体储层特点,提出了一套全新的缝洞体描述方法。首先,根据地震资料的精细解释地震数据确定储层的顶界面、底界面,从原始地震数据中提取目的层位体,形成地层切片体;利用空间-波数域滤波技术去除地层切片体的地层背景;然后,提取缝洞体梯度结构张量第一特征值,利用阈值和幅值控制能量脊,以此识别缝洞体核部;最后,融合识别结果与地层切片体,并将其内嵌到原始地震数据中,得到最终的缝洞体描述数据体。将该方法应用于W5井区的储层预测,识别的缝洞体核部与井震数据吻合度较高;此外,在应用于W2井区时,成功预测出3个有利靶点。该方法的应用结果表明,去除地层背景、凸显缝洞体结构的地震描述方法能够对复杂缝洞体实现有效描述,具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 塔里木盆地 缝洞体 走滑断层 空间-波数域滤波 特征值 核部追踪
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