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Phase estimation in bispectral domain based on conformal mapping and applications in seismic wavelet estimation

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Applied Geophysics 2011年第1期8卷 36-47,95页

作者： Yu Yong-Cai wang shang-xu Yuan San-Yi Qi Peng-Fei State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting CNPC Key Laboratory of Geophysical Exploration China University of Petroleum Beijing 0 China China University of Geosciences （Beijing） Beijing 100083 China.

Seismic wavelet estimation is an important part of seismic data processing and interpretation, whose preciseness is directly related to the results of deconvolution and inversion. Wavelet estimation based on higher-order spectra is an important new method. However, the higher-order spectra often have phase wrapping problems, which lead to wavelet phase spectrum deviations and thereby affect mixed-phase wavelet estimation. To solve this problem, we propose a new phase spectral method based on conformal mapping in the bispectral domain. The method avoids the phase wrapping problems by narrowing the scope of the Fourier phase spectrum to eliminate the bispectral phase wrapping influence in the original phase spectral estimation. The method constitutes least-squares wavelet phase spectrum estimation based on conformal mapping which is applied to mixed-phase wavelet estimation with the least-squares wavelet amplitude spectrum estimation. Theoretical model and actual seismic data verify the validity of this method. We also extend the idea of conformal mapping in the bispectral wavelet phase spectrum estimation to trispectral wavelet phase spectrum estimation.

关键词： conformal mapping higher-order spectra phase wrapping wavelet estimation

Velocity dispersion and fluid substitution in sandstone under partially saturated conditions

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Applied Geophysics 2018年第2期15卷 188-196,361,362页

作者： Ma Xiao-Yi wang shang-xu Zhao Jian-Guo Yin Han-Jun Zhao Li-Ming State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting China University of Petroleum (Beijing) Beijing 102249 China

The elastic moduli of four sandstone samples are measured at seismic （2-2000 Hz） and ultrasonic （1 MHz） frequencies and water- and glycerin-saturated conditions. We observe that the high-permeability samples under partially water-saturated conditions and the low-permeability samples under partially glycerin-saturated conditions show little dispersion at low frequencies （2-2000 Hz）. However, the high-permeability samples under partially glycerin-saturated conditions and the low-permeability samples under partially water-saturated conditions produce strong dispersion in the same frequency range （2-2000 Hz）. This suggests that fluid mobility largely controls the pore-fluid movement and pore pressure in a porous medium. High fluid mobility facilitates pore-pressure equilibration either between pores or between heterogeneous regions, resulting in a low-frequency domain where the Gassmann equations are valid. In contrast, low fluid mobility produces pressure gradients even at seismic frequencies, and thus dispersion. The latter shows a systematic shift to lower frequencies with decreasing mobility. Sandstone samples showed variations in Vp as a function of fluid saturation. We explore the applicability of the Gassmann model on sandstone rocks. Two theoretical bounds for the P-velocity are known, the Gassmann-Wood and Gassmann-Hill limits. The observations confirm the effect of wave-induced flow on the transition from the Gassmann-Wood to the Gassmann-Hill limit. With decreasing fluid mobility, the P-velocity at 2-2000 Hz moves from the Gassmann-Wood boundary to the Gassmann-Hill boundary. In addition,, we investigate the mechanisms responsible for this transition.

关键词： Sandstone saturation P-wave dispersion Gassmann fluid substitution

应用地震数据体结构特征法预测孔缝洞型油气储层

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石油地球物理勘探 2008年第4期43卷 415-421,366页

作者：林昌荣王尚旭中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室

应用地震数据体结构特征法预测油气是一项新的油气预测技术,它以每个地震道的地震数据元素之间的相互关系(即数据体结构特征)为研究对象,通过提取每一地震道的振幅数值等参数,研究各种参数的组合、排列特征及其与含油气性的关系,达到预... 详细信息

应用地震数据体结构特征法预测油气是一项新的油气预测技术,它以每个地震道的地震数据元素之间的相互关系(即数据体结构特征)为研究对象,通过提取每一地震道的振幅数值等参数,研究各种参数的组合、排列特征及其与含油气性的关系,达到预测油气层的目的。该方法克服了一些传统的油气预测方法受不同储集空间复杂性的影响,能在非均质性强的复杂储层预测中取得较好效果。本文分别选取了孔隙型、裂缝型和缝洞型等三种不同储集空间类型的非均质性强的碳酸盐岩储层实例,应用地震数据体结构特征法进行了含油气性预测。应用结果表明,当地层中含有油气时,地震数据体结构特征会出现明显的异常特征,进而圈定油气藏边界。实例中本方法预测结果与后期实钻结果对比,符合率较高。

关键词：储层预测地震数据体结构特征孔隙—裂缝—缝洞油气层

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波动方程有限元叠前逆时偏移

石油地球物理勘探 2008年第1期43卷 17-21,7+6+130页

作者：薛东川王尚旭中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京市昌平区府学路18号102249

为研究起伏地表、复杂构造以及复杂速度分布条件下地震数据的精确成像方法,本文采用有限元法完成观测波场的声波方程逆时外推,并提出了以节点波场最大振幅出现时间作为成像时间的最大振幅成像条件。该成像条件不同于激发时间成像条件,... 详细信息

为研究起伏地表、复杂构造以及复杂速度分布条件下地震数据的精确成像方法,本文采用有限元法完成观测波场的声波方程逆时外推,并提出了以节点波场最大振幅出现时间作为成像时间的最大振幅成像条件。该成像条件不同于激发时间成像条件,它基于波动理论而不是射线理论,可使能量更好地聚焦。有限元法采用六节点三角形单元,对单元内的场和速度均作二次插值以提高模拟精度;用对角化的集中质量矩阵代替协调质量矩阵,避免了矩阵求逆,提高了计算效率。通过对带地形的凹陷模型、Mormousi模型及带地形的Mormousi模型等三个理论模型的计算,结果表明该方法能够有效处理复杂地质条件下的地震成像问题,对于复杂地质体中的断层、断块、背斜构造、高速体和目标体成像都比较清晰,位置准确。尤其对于基于起伏地表直接进行偏移的模型数据也得到了较好的成像结果。

关键词：有限元叠前逆时偏移最大振幅成像条件集中质量矩阵

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局部指数拟合异常提取法在普光气田的应用

地球物理学报 2011年第1期54卷 218-226页

作者：林昌荣王尚旭中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249

在分析现有一些地震属性预测油气的应用效果及局限性基础上,提出了一种新型的地震参数提取方法——局部指数拟合异常提取法(曾称之为"地震数据体结构特征预测油气方法").该方法首先假定地震波形局部是由背景和异常组成,其背景用指数函... 详细信息

在分析现有一些地震属性预测油气的应用效果及局限性基础上,提出了一种新型的地震参数提取方法——局部指数拟合异常提取法(曾称之为"地震数据体结构特征预测油气方法").该方法首先假定地震波形局部是由背景和异常组成,其背景用指数函数拟合,拟合残差沿深度积分符合最小二乘原则;然后,进行灰度矢量相关分析,并借以预测油气储集体所在位置和分布特征.应用该法,可以实现油气储层预测中纵、横向算法和划分标准的统一,图与表的联动对比,最大限度地减少了人为因素的影响,从而较大地提高了钻前油气预测的成功率.最后,以普光气田为例,利用该方法所研究的结果,经4口实钻井验证,均获得巨厚气层,取得了显著的经济效益,证明了该方法的有效性和实用性,值得推广应用.

关键词：地震数据体结构特征油气储层预测

Structural Modal Parameter Recognition and Related Damage Identification Methods under Environmental Excitations: A Review

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Structural Durability & Health Monitoring 2025年第1期19卷 25-54页

作者： Chao Zhang shang-Xi Lai Hua-Ping wang School of Civil Engineering and Mechanics Lanzhou UniversityLanzhou730000China Key Laboratory of Special Functional Materials and Structural Design Ministry of EducationLanzhou UniversityLanzhou730000China

Modal parameters can accurately characterize the structural dynamic properties and assess the physical state of the ***,it is particularly signiﬁcant to identify the structural modal parameters according to the monitoring data information in the structural health monitoring(SHM)system,so as to provide a scientiﬁc basis for structural damage identiﬁcation and dynamic model modiﬁ*** view of this,this paper reviews methods for identifying structural modal parameters under environmental excitation and brieﬂy describes how to identify structural damages based on the derived modal *** paper primarily introduces data-driven modal parameter recognition methods(e.g.,time-domain,frequency-domain,and time-frequency-domain methods,etc.),brieﬂy describes damage identiﬁcation methods based on the variations of modal parameters(e.g.,natural frequency,modal shapes,and curvature modal shapes,etc.)and modal validation methods(e.g.,Stability Diagram and Modal Assurance Criterion,etc.).The current status of the application of artiﬁcial intelligence(AI)methods in the direction of modal parameter recognition and damage identiﬁcation is further *** on the pre-vious analysis,the main development trends of structural modal parameter recognition and damage identiﬁcation methods are given to provide scientiﬁc references for the optimized design and functional upgrading of SHM systems.

关键词： Structural health monitoring data information modal parameters damage identiﬁcation AI method

不同压力条件下部分饱和砂岩速度实验结果及理论解释

维普期刊数据库评论

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石油地球物理勘探 2005年第5期40卷 530-534页

作者：邓继新王尚旭俞军北京市昌平区石油大学资源与信息学院物探重点实验室 102249 石油大学CNPC物探重点实验室大庆石油管理局测井公司研发中心

在实验高频条件下,对储层砂岩样品采用常规饱和方法得到的弹性波速度随饱和度的变化呈现出复杂的样式,不同于地震勘探中用有效流体模型给出的理论结果,这种差异在低围限压力下更为明显。本文在变压力条件下,对部分饱和储层砂岩的纵、横... 详细信息

在实验高频条件下,对储层砂岩样品采用常规饱和方法得到的弹性波速度随饱和度的变化呈现出复杂的样式,不同于地震勘探中用有效流体模型给出的理论结果,这种差异在低围限压力下更为明显。本文在变压力条件下,对部分饱和储层砂岩的纵、横波速度变化规律进行了系统实验研究及定量分析。研究表明,在实验高频条件下,两种不同孔隙尺度上流体分布的不均匀性明显影响实验结果,也是实验结果与有效流体模型理论值存在差异的主要原因:孔隙尺度上纵横比较小的裂隙中的饱和流体在高频条件下非“弛豫”作用对弹性波速度存在影响;较大尺度上(包含多个孔隙)孔隙流体不均匀的斑块分布对纵波速度存在影响。因此不论在实验室条件下,或是在实际地震勘探中分析弹性波速度时,应考虑这些因素影响。

关键词：弹性波速度部分饱和砂岩储层砂岩孔隙流体分布高频条件流体砂岩系统实验饱和砂岩压力条件理论解释

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利用有限元解波动方程求取初至时间

石油地球物理勘探 2007年第3期42卷 259-262页

作者：薛东川王尚旭北京市昌平区中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室 102249 中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室

叠前逆时偏移需要计算成像点的初至时间。射线追踪法因为计算效率高,常被用作旅行时的计算,但难以处理速度剧变和非规则网格情形。常用的有限元法在求解波动方程时,也会像有限差分法一样存在数据频散问题。本文采用有限元解波动方程获... 详细信息

叠前逆时偏移需要计算成像点的初至时间。射线追踪法因为计算效率高,常被用作旅行时的计算,但难以处理速度剧变和非规则网格情形。常用的有限元法在求解波动方程时,也会像有限差分法一样存在数据频散问题。本文采用有限元解波动方程获取地震波初至时间,与一般有限元法的主要区别在于利用集中质量矩阵压制时间频散使波前形态保真,并给出了根据震源子波第一极值出现时间求初至时间的方法。数值实验结果表明该方法能适用于非规则网格和速度剧变界面情形。

关键词：波动方程有限元法初至时间集中质量矩阵数据处理逆时偏移

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相对大炮检距最小菲涅耳带

石油地球物理勘探 2009年第4期44卷 387-392页

作者：袁三一王尚旭田楠中国石油大学CNPC物探重点实验室北京102249

地震勘探菲涅耳带在优化观测系统设计、研究横向分辨率、确定最优偏移孔径及地震解释等方面有着广泛的应用。文中针对空间水平界面,给出了不同炮检距菲涅耳带三个特征参数理论表达式及其与零炮检距有关的近似表达式,并从能量的角度验证... 详细信息

地震勘探菲涅耳带在优化观测系统设计、研究横向分辨率、确定最优偏移孔径及地震解释等方面有着广泛的应用。文中针对空间水平界面,给出了不同炮检距菲涅耳带三个特征参数理论表达式及其与零炮检距有关的近似表达式,并从能量的角度验证了(第一)菲涅耳带的重要性。理论分析和数值模拟表明,存在一个临界炮检距,当实际炮检距小于临界炮检距时,菲涅耳带半径(面积)随反射界面深度的增大而增大;当实际炮检距大于临界炮检距时,菲涅耳带半径(面积)随反射界面深度的增大先减小而后增大,即存在相对大炮检距最小菲涅耳带问题。

关键词：临界炮检距最小菲涅耳带反射界面深度横向叠加振幅观测系统设计