2018年, 第53卷, 第6期　刊出日期：2018-12-15

  

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  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 0-0.

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处理技术
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  应用结构聚类字典学习压制地震数据随机噪声

  张岩, 任伟建, 唐国维

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1119-1127. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.001

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  张岩, 任伟建, 唐国维. 应用结构聚类字典学习压制地震数据随机噪声[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1119-1127.

  Zhang Yan, Ren Weijian, Tang Guowei. Random noise suppression on seismic data based on structured-clustering dictionary learning[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1119-1127.

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  针对地震数据中不同空间位置的波形变化差异较大，全局字典学习稀疏表示方法不足以最优稀疏表示复杂局部特征的问题，提出基于结构聚类字典学习稀疏表示的随机噪声压制算法。首先利用地震数据分块结构的自相似性与全局字典稀疏表示系数分布存在的规律性与冗余性，应用K-means思想对地震数据进行分块结构聚类，对每一类数据块集合采用奇异值分解（SVD）得到超完备字典，依据各个聚类中心重新编码该类地震数据块，得到原始地震数据更稀疏的表示和描述；然后建立正则化模型更新质心和地震数据估计值；最后利用双变量迭代阈值算法求解模型中双L₁范数的优化问题，得到去噪后的地震数据。对比实验表明，应用本文方法去噪后的地震数据具有较高的信噪比及较强的局部纹理保持能力，证明了算法压制随机噪声的有效性。
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  基于广义S变换及高斯平滑的自适应滤波去噪方法

  曹鹏涛, 张敏, 李振春

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1128-1136,1187. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.002

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  曹鹏涛, 张敏, 李振春. 基于广义S变换及高斯平滑的自适应滤波去噪方法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1128-1136,1187.

  Cao Pengtao, Zhang Min, Li Zhenchun. An adaptive filtering denoising method based on generalized S-transform and Gaussian smoothing[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1128-1136,1187.

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  常规基于广义S变换的噪声压制方法需要人为确定高频噪声在时频域的压制范围。针对这一问题，联合广义S变换的自适应时频滤波函数和高斯平滑去噪算法发展了一种自适应去噪方法。首先对信号进行广义S变换获得时频域数据，在S反变换重构时间域信号过程中采用数据自适应时变滤波函数去除大部分高频随机噪声；然后对时间域信号采用高斯平滑滤波函数去除信号中剩余高频随机噪声。模型和实际资料试算结果表明，本文的滤波去噪方法能够有效去除地震数据中的高频随机噪声，具有较强的适应性和实用性。与常规的随机噪声衰减预测法相比，本文方法受处理参数影响较小，且处理后有效信号在时频谱上的时频分辨率较高。
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  利用基于断层算子的各向异性扩散滤波提高地震数据品质

  李福强, 周东红, 明君, 夏同星

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1137-1141. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.003

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  李福强, 周东红, 明君, 夏同星. 利用基于断层算子的各向异性扩散滤波提高地震数据品质[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1137-1141.

  Li Fuqiang, Zhou Donghong, Ming Jun, Xia Tong-xing. Seismic data quality improvement with the anisotropic diffusion filter based on fault operator[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1137-1141.

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  断层、裂缝等横向不连续信息在地震剖面中呈弱响应，有效边缘结构信息在采集、处理过程中容易受到削弱。为此，在前人的研究基础上分析了非线性各向异性扩散滤波理论，通过引入不同类型的断层算子，详细探讨了断层算子对各向异性扩散滤波效果的影响。断层算子是判别地震图像横向不连续性的一个“亮点”，其大小反映了断裂与不连续程度：靠近断层、裂缝等不连续面时，断层算子的值较小，此时扩散作用较小；断层算子的值较大时，远离断点位置，此时扩散作用较强。因此，利用断层算子可以有效地保证滤波效果，也有利于保护断层、裂缝等不连续面的有效地质信息。模拟与实际数据计算结果均表明，基于断层算子的各向异性扩散滤波可以有效地去除噪声，自适应增强断点处的能量，经该方法处理的地震数据利于属性提取。
地震模拟
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  倾斜椭球各向异性介质弹性波传播特征

  梁锴, 曹丹平, 印兴耀, 吴国忱

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1142-1151. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.004

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  梁锴, 曹丹平, 印兴耀, 吴国忱. 倾斜椭球各向异性介质弹性波传播特征[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1142-1151.

  Liang Kai, Cao Danping, Yin Xingyao, Wu Guochen. Elastic wave propagation features in tilted ellipsoidal anisotropic media[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1142-1151.

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  弹性波的传播特征包括速度和偏振等，它们是研究地震波传播规律的重要参数，在理论研究和实际应用中具有重要作用。椭球各向异性介质是横向各向同性介质的一种特例。从观测坐标系下倾斜椭球各向异性（TEA）介质刚度矩阵出发，根据Christoffel方程推导了倾斜椭球各向异性介质弹性波速度和偏振方向的表达式。理论分析和数值示例表明：①在TEA介质中，qP波和SH波相速度呈各向异性特征，相速度等值面不是椭球面，而两者的群速度等值面均为对称轴倾斜的椭球面；qSV波相速度和群速度完全相同，并且呈各向同性特征。②qP波、qSV波和SH波的偏振方向两两垂直，qP波和qSV波的偏振方向与各向异性参数有关；SH波偏振方向与各向异性参数无关，并且垂直于传播方向和对称轴方向确定的平面。
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  二维黏滞声波方程的优化组合型紧致有限差分数值模拟

  汪勇, 徐佑德, 高刚, 桂志先, 陈英, 王亚楠

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1152-1164. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.005

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  汪勇, 徐佑德, 高刚, 桂志先, 陈英, 王亚楠. 二维黏滞声波方程的优化组合型紧致有限差分数值模拟[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1152-1164.

  Wang Yong, Xu Youde, Gao Gang, Gui Zhixian, Chen Ying, Wang Yanan. Numerical simulation of 2D visco-acoustic wave equation with an optimized combined compact difference scheme[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1152-1164.

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  根据泰勒级数展开和黏滞声波方程，建立了位移场时间二阶离散格式，并将组合型紧致差分方法用于位移场空间导数的求取，然后对该差分格式进行了模拟精度、频散关系和稳定性分析，并基于频散关系保持的思想，探讨了组合型紧致差分格式的优化。理论研究结果表明：①三点六阶组合型紧致差分格式与常规七点六阶中心差分和五点六阶紧致差分相比，具有更小的截断误差和更低数值频散；②黏滞声波方程差分格式的频散关系和稳定性不仅与空间网格大小和时间步长有关，而且与介质品质因子和地震波主频有关；③优化后的差分格式比优化前数值波数更接近真波数，更有利于压制数值频散、提高计算效率。最后，利用PML边界条件，对均匀和Marmousi模型进行了黏滞声波方程的数值模拟和波场特征分析，验证了本文提出的方法能够适用于复杂介质的数值模拟，并具有较高的模拟精度和计算效率。
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  地震射线追踪的线性走时扰动插值法

  李同宇, 张建中

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1165-1174. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.006

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  李同宇, 张建中. 地震射线追踪的线性走时扰动插值法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1165-1174.

  Li Tongyu, Zhang Jianzhong. A linear traveltime perturbation interpolation me-thod for seismic ray tracing[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1165-1174.

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  线性走时插值（LTI）方法假设离散模型单元边界上地震波走时呈线性变化，则单元边界上任意点的走时可通过相邻离散网格节点上走时的线性插值表示。而实际上，走时沿单元边界并非线性变化，当离散单元较大时，线性假设会导致较大计算误差。针对此问题，本文采用线性走时扰动插值方法（LTPI），将单元边界点的实际走时分解为等效匀速介质中的参考走时和走时扰动（后者远小于前者）；在离散单元边界上，假设走时扰动线性变化，同时参考走时保持非线性变化，避免了LTI方法的弊端。文中将复杂介质离散成不规则单元，推导了适用于二维不规则单元的线性走时扰动插值公式，形成一种基于LTPI方法的透射波射线追踪方法。不同模型的测试结果表明，相比LTI方法，LTPI方法对复杂介质具有更强的适应性，计算的波前走时和射线路径具有更高计算精度和更强稳定性，在满足一定精度要求的情况下具有更高计算效率。
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  VTI介质起伏界面混合网格旅行时线性插值计算方法

  王琦, 李庆春, 王芷琪

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1175-1187. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.007

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  王琦, 李庆春, 王芷琪. VTI介质起伏界面混合网格旅行时线性插值计算方法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1175-1187.

  Wang Qi, Li Qingchun, Wang Zhiqi. A linear traveltime interpolation method with hybrid meshes for VTI medium under rugged interface conditions[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1175-1187.

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  为了计算起伏地表（界面）VTI介质中地震波旅行时，采用矩形网格与不规则四边形网格组成的混合网格对模型进行剖分，以提高网格对起伏地表（界面）的拟合程度。在混合网格中把群速度与群角的关系式转换成群速度与插值点坐标的关系式，进而结合分区多步计算技术，将旅行时线性插值射线追踪算法推广到VTI介质中，实现了VTI介质中多种类型（初至、反射、多次反射、多次透射转换以及多次反射转换）地震波旅行时的计算。通过与有限差分算法、分区多步快速步进算法和分区多步不规则网格最短路径算法的计算结果对比，以及复杂构造模型的试算，说明方法比较精确，且对复杂构造模型有良好的适应能力。
偏移成像
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  基于混合随机共轭梯度的最小二乘逆时偏移

  李闯, 黄建平, 李振春, 王蓉蓉, 孙苗苗

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1188-1197. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.008

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  李闯, 黄建平, 李振春, 王蓉蓉, 孙苗苗. 基于混合随机共轭梯度的最小二乘逆时偏移[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1188-1197.

  Li Chuang, Huang Jianping, Li Zhenchun, Wang Rongrong, Sun Miaomiao. Least-squares reverse time migration with a hybrid stochastic conjugate gradient[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1188-1197.

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  针对最小二乘逆时偏移计算效率低的问题，基于随机最优化思想推导了混合随机共轭梯度算法，发展了基于混合随机共轭梯度的最小二乘逆时偏移方法。为了减小偏移数据量，提出了基于数据相关性的炮数据采样方法，减弱了梯度的随机性。对炮数据采样后，结合随机梯度和共轭梯度对成像结果进行更新，通过共轭梯度提高了收敛效率及成像质量。对SEG/EAGE起伏地表模型和M工区实际资料的成像测试结果表明，该方法能提高传统最小二乘偏移的计算效率，相对于随机梯度下降算法具有更高成像质量和更快收敛速度。
消息
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  本期广告索引

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1197-1197.

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  . 本期广告索引[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1197-1197.

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偏移成像
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  TTI介质Low-rank有限差分法高效正演模拟及逆时偏移

  黄金强, 李振春, 江文

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1198-1209. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.009

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  黄金强, 李振春, 江文. TTI介质Low-rank有限差分法高效正演模拟及逆时偏移[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1198-1209.

  Huang Jinqiang, Li Zhenchun, Jiang Wen. An efficient forward modeling with the low-rank finite-difference algorithm for complex TTI media and its application in reverse time migration[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1198-1209.

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  计算效率是制约各向异性逆时偏移实用化的关键因素，此外，伪横波假象、数值频散以及不稳定问题也是TTI介质qP波正演模拟及逆时偏移的固有难题。Low-rank波场延拓算法虽能解决上述三方面问题，但其运算速度受模型参数限制，计算效率较低。为此，本文基于混合网格有限差分思想，给出一种新的紧致差分模板，并借助Low-rank分解求取与模型匹配的自适应差分系数，进而实现一种针对TTI介质的Low-rank有限差分法高效正演模拟及逆时偏移成像策略。数值模型测试结果表明：本文方法既继承了有限差分法高效灵活的特点，又拥有Low-rank波场延拓方法准确计算纯qP波波场的优势，即在提高计算效率的同时避免了伪横波假象和数值不稳定，是一种兼顾成像精度与计算效率的各向异性逆时偏移实用方法。
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  黏声介质全三维双平方根方程叠前深度偏移及其在海上数据中的应用

  赫建伟, 邓勇, 任婷, 黎孝璋, 张文祥, 鲁统祥

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1210-1217. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.010

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  赫建伟, 邓勇, 任婷, 黎孝璋, 张文祥, 鲁统祥. 黏声介质全三维双平方根方程叠前深度偏移及其在海上数据中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1210-1217.

  He Jianwei, Deng Yong, Ren Ting, Li Xiaozhang, Zhang Wenxiang, Lu Tongxiang. Full 3D double-square-root prestack depth migration in visco-acoustic medium and its application in offshore seismic data[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1210-1217.

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  海上多方位/宽方位和高密度地震数据采集可有效地提高复杂勘探区域的成像质量，但海量的地震数据对叠前深度偏移形成了较大的挑战。另外，随着勘探目标埋深增大，介质的吸收成为中深层精细成像不可忽略的因素。针对上述实际需要，首先讨论了全三维双平方根方程叠前深度偏移的基本公式。基于双平方根算子的全三维叠前深度偏移成像的优点是无需选择偏移孔径、适应炮数极多的多方位/宽方位和高密度海上地震数据、易于考虑衰减效应、便于产生方位角度道集。然后在考虑衰减补偿的稳定性的基础上，将其扩展到黏声介质中，实现了带衰减补偿的全三维叠前深度偏移。借助较大计算内存和高维快速傅里叶变换，可同时实现工区所有炮检波场的向下延拓。最后将该方法用于模型数据和海上实际数据处理，结果证明了方法的有效性。
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  基于程函方程的VTI介质初至波走时层析反演

  张凯, 陈军屹, 祝佰航, 李振春, 丁鹏程

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1218-1226. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.011

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  张凯, 陈军屹, 祝佰航, 李振春, 丁鹏程. 基于程函方程的VTI介质初至波走时层析反演[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1218-1226.

  Zhang Kai, Chen Junyi, Zhu Baihang, Li Zhenchun, Ding Pengcheng. First break traveltime tomographic imaging based on the eikonal equation in VTI medium[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1218-1226.

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  VTI介质初至波走时层析是反演各向异性参数的有效方法，其难点是初至波走时的计算和各向异性参数的联合反演。本文用垂直速度、动校正速度和非椭圆系数三个参数表征介质各向异性参数，使用基于Runge-Kutta算法的射线追踪，并根据相应的群慢度近似表达式推导了上述三个参数的敏感核函数表达式；利用最小二乘正交分解算法，分别用两种参数选择方法进行联合反演；数值模拟结果表明本文参数选择方法比传统Thomsen参数选择方法具有更高反演精度，从走时层析角度也证明了基于Runge-Kutta算法的射线追踪方法适用于VTI介质。
岩石物理
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  改进型随机斑块饱和模型及其在致密气层检测中的应用

  未晛, 杨志芳, 晏信飞, 卢明辉, 李晓明, 任岩

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1227-1234. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.012

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  未晛, 杨志芳, 晏信飞, 卢明辉, 李晓明, 任岩. 改进型随机斑块饱和模型及其在致密气层检测中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1227-1234.

  Wei Xian, Yang Zhifang, Yan Xinfei, Lu Minghui, Li Xiaoming, Ren Yan. Modified continuous random patchy-saturation model in tight gas detection[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1227-1234.

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  致密砂岩储层中气、水的非均匀分布使地震弹性参数与储层参数间的关系变得复杂，导致定量解释多解性增强。针对致密砂岩储层复杂孔隙流体分布特点，改进了随机斑块饱和模型，改进后的模型可以更准确模拟岩石物性、孔隙流体等对地震波弹性参数的影响。基于改进型随机斑块饱和模型形成了多尺度岩石物理模板，经超声尺度、测井尺度和地震尺度地球物理数据标定后，应用于四川致密气层检测，预测的孔隙度、含气饱和度与试气结果较为一致。
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  依赖频率的裂缝孔隙介质弹性属性及参数影响

  勾彬彬, 陈学华, 瞿雷, 吕丙南, 蒋伟, 张杰

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1235-1240. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.013

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  勾彬彬, 陈学华, 瞿雷, 吕丙南, 蒋伟, 张杰. 依赖频率的裂缝孔隙介质弹性属性及参数影响[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1235-1240.

  Gou Binbin, Chen Xuehua, Qu Lei, Lü Bingnan, Jiang Wei, Zhang Jie. Frequency-dependent elastic properties in fractured porous media and impact parameters[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1235-1240.

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  地震波穿过不同形状和大小且充满流体的孔隙时会引起波致流效应，导致地震波依赖频率发生频散和衰减。基于Collet喷射流模型，本文分析了流体替换在裂缝孔隙介质中的影响。首先计算不同入射角情况下的纵波相速度和逆品质因子，发现速度随频率发生频散和衰减，高低频极限时速度趋于平稳，逆品质因子随频率先增大后减小。同时分析了背景孔隙度对纵波相速度和各向异性参数的影响，发现随孔隙度增加纵波速度在低频段（<10³Hz）明显减小，而在高频段（>10⁵Hz）无明显变化，且衰减频率向高频移动，同时使介质各向异性增强。流体类型也会影响介质的纵波速度，当介质含气时频散和衰减效应不明显，而当流体为油时全频带内速度发生衰减和频散最严重，含盐水时次之。最后分析了裂缝密度对地震速度及各向异性参数的影响，发现裂缝密度的增大使纵波速度的衰减程度增强，且介质的各向异性更显著。
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  南海神狐海域水合物对岩心电阻率的影响

  陈玉凤, 梁德青, 吴能友

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1241-1246. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.014

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  陈玉凤, 梁德青, 吴能友. 南海神狐海域水合物对岩心电阻率的影响[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1241-1246.

  Chen Yufeng, Liang Deqing, Wu Neng-you. Resistivity characteristics of core samples containing natural gas hydrates in Shenhu Area,the South China Sea[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1241-1246.

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  研究南海神狐海域天然气水合物的电学特性，对资源量的估算具有重要意义。选取南海神狐海域SH7B站位岩心样品，采用高过冷度和冰点以下温度震荡等方式，合成含天然气水合物的岩心样品，实验研究含天然气水合物海底沉积物的电学特性。甲烷在3.6℃形成天然气水合物时，岩心样品电阻率从1.220Ω·m（水饱和状态）增加至2.150Ω·m（水合物饱和度S_h为37.7%）；当S_h≤18.0%时，样品电阻率变化明显，水合物开始胶结于沉积物颗粒；当18.0%<S_h≤25.0%时，电阻率变化较平缓，水合物可能以接触模式存在于沉积物孔隙；当S_h>25.0%时，大量的水合物可能胶结于沉积物孔隙，以致电阻率增加较快。最终甲烷气体难以扩散至被水合物封闭的孔隙流体中，电阻率趋于稳定。
微地震
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  正交各向异性介质中的剪张源震源机制与矩张量特征

  唐杰, 温雷, 王浩, 张文征

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1247-1255. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.015

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  唐杰, 温雷, 王浩, 张文征. 正交各向异性介质中的剪张源震源机制与矩张量特征[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1247-1255.

  Tang Jie, Wen Lei, Wang Hao, Zhang Wenzheng. Focal mechanisms and moment tensor in orthorhombic anisotropic media[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1247-1255.

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  水力压裂区在整体上呈现各向异性特征，深入研究和分析水力压裂区的各向异性参数对震源机制和矩张量的影响成为必要。本文研究了干燥和完全饱水垂直正交裂缝介质的地震波响应特性，通过各向异性介质参数和源张量获得各向异性介质中的微地震矩张量，分析了震源区各向异性对双力偶分量（DC）、补偿线性偶极子分量（CLVD）和各向同性分量（ISO）的影响，并对比了裂缝及其所含流体的特征参数对地震波响应特性的影响效果。研究结果表明：各向异性介质中由于剪张破裂产生的非DC分量依赖于破裂方式、各向异性介质的类型、裂缝参数及断面方向等，干燥裂纹介质中的ISO分量较高，水饱和裂纹介质中产生较高的CLVD分量、而ISO较小；各向同性与各向异性介质中剪张源的远场P波辐射花样存在差异，震源特征和介质各向异性会对地震波走时、极性和振幅产生明显影响。探究水力压裂区各向异性参数对震源机制的影响效果对微地震震源描述具有重要意义。
综合研究
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  基于“层序矢量滑距”的生长断层活动强度定量表征——以珠江口盆地番禺低隆起M区为例

  刘勇, 都小芳, 胡鹏, 李熙盛, 霍守东, 徐海

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1256-1262. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.016

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  刘勇, 都小芳, 胡鹏, 李熙盛, 霍守东, 徐海. 基于“层序矢量滑距”的生长断层活动强度定量表征——以珠江口盆地番禺低隆起M区为例[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1256-1262.

  Liu Yong, Du Xiaofang, Hu Peng, Li Xisheng, Huo Shoudong, Xu Hai. Quantitative characterization of syndepositional fault activity intensity with the sequence vector slip distance: An example in Panyu Low-uplift,Pearl River Mouth Basin[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1256-1262.

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  传统二维标量对于单一断层定性和半定量的描述方式不能全面、准确地反映断裂系统活动强度与时空差异性。为了研究弱张扭性环境下同沉积断裂系统活动强度与时空差异性及其对古地貌的控制作用，本文首次提出了“层序矢量滑距”的概念与计算方法，依据高频层序界面定量计算构造幕内断裂系统空间展布与活动性质。以珠江口盆地番禺低隆起区珠江组下段为例，利用三维地震资料识别四组同沉积断裂系统和六个四级层序界面，以此求取各层序界面处各断裂系统的累计活动量——“总矢量滑距”；同时，运用多重互相关算法对不同断裂系统在各层序界面处的断点进行空间定位，采用空间匹配求差运算，获取不同断裂系统在高频层序边界“矢量滑距”的增量，即单一层序发育时期断裂系统的活动量——“层序矢量滑距”，实现对断裂活动强度的定量表征。结果表明：番禺低隆起区珠江组下段断裂系统活动强度整体呈现强—弱—强的变化趋势，古地貌变化受控于四组断裂系统，由早期的北高南低逐渐转变为东北高西南低。“层序矢量滑距”表征方法可以定量表征构造幕内“张性或弱扭张性”断裂的活动情况。
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  鄂尔多斯盆地中东部盐下储层预测关键技术

  蔡克汉, 刘峰, 张娜, 高改

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1263-1268. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.017

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  蔡克汉, 刘峰, 张娜, 高改. 鄂尔多斯盆地中东部盐下储层预测关键技术[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1263-1268.

  Cai Kehan, Liu Feng, Zhang Na, Gao Gai. Key techniques for subsalt reservoir prediction in the central and east parts of Ordos Basin[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1263-1268.

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  鄂尔多斯盆地中东部奥陶系膏盐岩下发育白云岩储层，由于储层薄，非均质性强，与围岩阻抗差异小，致使利用地震方法预测储层难度较大。为此，结合前人的研究成果，在奥陶系碳酸盐岩内幕高精度成像资料的基础上，形成了模型正演、岩石物理建模、基于敏感参数的叠前弹性参数反演、含气性检测等针对性储层预测关键技术，在储层预测和井位部署中获得了较好的效果，获得以下认识：①盐下有利储层的地震反射特征为弱复波反射；②选取Brie指数等于2时的Brie方程计算研究区混合流体的体积模量，能较好地表征盐下储层弹性参数与含气性的关系，可用于岩石物理建模和横波预测；③气层的泊松比小于0.27，它与纵波阻抗交会可以较好地圈定有效储层，流体活动性属性的高频“小负异常”指示含气储层。
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  基于地震分频调谐体和Wheeler转换技术的薄储层预测方法

  殷文, 朱剑兵, 李援, 郭加树, 李长红

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1269-1282. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.018

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  殷文, 朱剑兵, 李援, 郭加树, 李长红. 基于地震分频调谐体和Wheeler转换技术的薄储层预测方法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1269-1282.

  Yin Wen, Zhu Jianbing, Li Yuan, Guo Jiashu, Li Changhong. Thin reservoir prediction based on seismic segmented-frequency band tune and Wheeler transformation[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1269-1282.

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  传统的储层预测主要在时间域或深度域进行，尤其对陆相复杂地质体而言，存在较强的多解性。另外，常规地震调谐体的分析是以地震资料的主频为基础，不考虑高频分量的贡献。为此，以层序地层学和地震沉积学等理论为指导，首先采用分频技术提取不同频段地震数据调谐体；然后，在等时地层格架约束的地震层位自动追踪和拾取的基础上，在时间域结合沉积旋回特性将层位追踪结果进行Wheeler域转换，构建地层对比和年代地层格架，实现年代地层和沉积体系域的同步解释，有效揭示了沉积组合间的空间关系；进而提取高频调谐体地层切片，实现层控薄储层预测，通过等时界面有效提高了薄砂体的横向预测精度。上述方法既能发挥地震数据的高纵向分辨率的优势，又能在Wheeler域发挥等时切片的横向分辨率的优势，减小了储层解释的多解性，提高了储层预测精度，为薄储层的识别提供了新思路。实际地震资料的应用结果验证了方法的有效性。
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  利用地震主分量分析和Fisher判别预测窄小河道砂体

  姜岩, 杨春生, 李文艳, 赵明珠, 张秀丽

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1283-1290. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.019

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  姜岩, 杨春生, 李文艳, 赵明珠, 张秀丽. 利用地震主分量分析和Fisher判别预测窄小河道砂体[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1283-1290.

  Jiang Yan, Yang Chunsheng, Li Wenyan, Zhao Mingzhu, Zhang Xiuli. Narrow-channel sand prediction with seismic principal components and Fisher discriminant analysis[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1283-1290.

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  松辽盆地大庆长垣外围油田扶余地层广泛发育低孔、特低渗的致密油储层，其河道砂体具有“窄、薄、差”的分布特点，依靠目前的稀井网资料，对井间砂体展布的连续性刻画仍存在较大的随机性，难以满足油气开采的需求。为此，以长垣外围油田芳38区块扶余油层为例，采用基于地震主分量分析（PCA）和Fisher判别的方法预测窄小河道砂体的分布特征。结果表明：①将PCA法应用于地震属性的降维优化处理，形成了地震PCA分析方法，井旁道的三个地震主分量信息占原始数据总体方差的95.5%，有效降低了地震属性维度，消除了多种地震属性之间的冗余信息；②在无法建立常规地震属性和井点砂岩厚度线性相关函数的情况下，将多元统计学的Fisher判别理论应用于窄小河道砂体的判别、分析，结合井点砂岩厚度和井旁道的三个地震主分量信息建立了Fisher砂、泥岩判别分析模型，既融入了井点砂岩厚度又考虑到地震数据的空间距离影响，提高了河道砂体的预测精度；③研究区的窄小河道砂体具有厚度小、向两侧尖灭快的特点，在常规地震属性预测效果不好的情况下，提出了基于地震PCA的砂泥岩Fisher判别分析法，以砂岩厚度1.5、2.0、3.0m为分类界限时，判别模型中砂岩回判正确率分别为90.0%、88.9%和87.5%，对河道砂体判别能力更强。
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  小入射角叠加地震数据波阻抗反演方法

  李蒙, 刘震, 刘敏珠, 马跃华, 邵文潮

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1291-1298. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.020

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  李蒙, 刘震, 刘敏珠, 马跃华, 邵文潮. 小入射角叠加地震数据波阻抗反演方法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1291-1298.

  Li Meng, Liu Zhen, Liu Minzhu, Ma Yuehua, Shao Wenchao. Impedance inversion based on small-angle stacking seismic data[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1291-1298.

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  理论推导与实际资料表明，地震反射分辨率随入射角的增大而显著降低。常规叠后地震资料由不同角度叠前地震数据叠加而成，包含分辨率较低的大入射角反射信息，导致常规叠后地震资料分辨率较低，利用常规叠后地震资料波阻抗反演进行储层预测时效果不够理想。本文提出基于小入射角叠加地震数据的波阻抗反演方法，以提高地震反演储层预测能力。以西非深水区A油田浊积岩储层为例，对比分析了小、中、大入射角叠加地震资料及全角度叠加地震资料的特征、储层成像品质和反演结果，认为：相比常规全角度叠加地震数据反演，小入射角叠加地震数据波阻抗反演结果与测井资料更加匹配，可反映更小尺度储层分布，反演结果更加真实、可靠。小入射角叠加数据体波阻抗反演可进一步推广到目前储层预测效果尚不够理想的其他油气田。
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  基于三参数小波的频谱分解方法

  朱振宇, 高佳伦, 姜秀娣, 孙文博, 薛东川, 王清振

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1299-1306. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.021

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  朱振宇, 高佳伦, 姜秀娣, 孙文博, 薛东川, 王清振. 基于三参数小波的频谱分解方法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1299-1306.

  Zhu Zhenyu, Gao Jialun, Jiang Xiudi, Sun Wenbo, Xue Dongchuan, Wang Qingzhen. Spectrum decomposition based on three-parameter wavelet[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1299-1306.

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  首先阐述了频谱分解方法的基本原理，然后介绍了三参数小波，重点研究了每个参数对小波的影响，随后设计了正演模型，利用三参数小波进行时频分析；最后利用基于三参数小波的频谱分解方法预测储层，发现三参数小波能更好地显示细微的地质信息。模型测试及实际地震资料应用表明：①三参数小波的灵活性高，小波的调制频率σ影响小波的震荡程度。能量衰减因子τ影响小波的宽窄，当τ较大时，σ对小波的影响减弱。能量延迟因子β的影响颇为复杂，当其为周期的整数倍时，小波只产生时移，可以匹配零相位子波；当其为周期的非整数倍时，小波不仅产生时移，而且产生相位延迟，可以匹配非零相位子波。同时需要注意，β非零会造成河道埋深解释错误。②三参数小波变换较Morlet小波变换具有较好的时频分辨率，能更好地刻画薄互层内细微的地质沉积结构。③实际处理中可将从目的层段提取的地震子波与三参数小波做相关，优选相关性大的参数组合，从而获得最佳的三参数小波。
软件开发与应用
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  基于OpenACC编程模型的逆时偏移多级并行的设计与优化

  赵虎, 武泗海, 尹成, 唐泽凯, 贾鹏

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1307-1313,1325. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.022

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  赵虎, 武泗海, 尹成, 唐泽凯, 贾鹏. 基于OpenACC编程模型的逆时偏移多级并行的设计与优化[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1307-1313,1325.

  Zhao Hu, Wu Sihai, Yin Cheng, Tang Zekai, Jia Peng. Multi-level parallel design and optimization for reverse time migration based on OpenACC programming model[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1307-1313,1325.

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  OpenCL和CUDA等GPU并行编程模型在波场数值模拟、偏移成像等领域已经得到广泛应用，但二者都破坏原有的串行代码而重新设计并行算法，会增加并行实现的难度和工作量。本文将一种新的GPU并行编程模型OpenACC应用于逆时偏移计算，通过添加编译指令实现节点间/节点内的进程/线程级的多级并行方案，是一种更便捷、高效的异构并行技术。对多级并行的数据通信进行优化，实现了叠前偏移成像的多级异构并行加速。数值实验结果表明文中多级并行方案可以有效地解决逆时偏移计算量大和存储量大的问题；经过数据通信的优化后，可以显著提高逆时偏移的计算效率。
地震地质
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  廊固凹陷大柳泉地区断层侧向启闭性评价及成藏模式

  胡欣蕾, 吕延防, 曹兰柱, 杨德相, 孙永河

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1314-1325. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.023

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  胡欣蕾, 吕延防, 曹兰柱, 杨德相, 孙永河. 廊固凹陷大柳泉地区断层侧向启闭性评价及成藏模式[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1314-1325.

  Hu Xinlei, Lü Yanfang, Cao Lanzhu, Yang Dexiang, Sun Yonghe. Evaluation of fault lateral sealing and reservoir accumulation model in Daliuquan Area,Langgu Sag[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1314-1325.

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  为揭示廊固凹陷大柳泉地区油气分布规律，在明确源岩、输导断层、沉积砂体等成藏条件的基础上，依据典型井断面区域最小SGR（断层泥比率）值与试油结果的耦合关系，确定断层侧向封闭油气的下限值，以此分析断层侧向启闭性及油气成藏模式。研究表明，大柳泉地区地层厚度及埋深稳定，断层活动期次相近，断层启闭性主要受断层岩泥质含量影响，压实成岩程度影响不明显，沙三下亚段断层侧向封闭油气的SGR下限值为29%，与油气分布规律相吻合。断层两侧地层泥地比、压力系数及油/气水界面变化趋势均与评价结果一致，验证了该方法的可行性。通过对各成藏条件的分析，明确大柳泉地区的成藏模式为：沙三下及沙四上亚段源岩生成油气沿输导断层发生垂向运移，受上覆盖层遮挡后，向砂地比大于18%的目的储层侧向分流，油气沿断—砂输导体系不断向上调整，直至遇到侧向封闭断层、背斜圈闭或不整合面即可形成油气聚集。
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  “多元法”建立南海区域地层格架及其研究意义

  宋双

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1326-1332. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.024

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  宋双. “多元法”建立南海区域地层格架及其研究意义[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1326-1332.

  Song Shuang. Regional stratigraphic framework establishment in South China Sea with pluralism[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1326-1332.

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  受勘探资料品质及分布范围所限，南海南、北地层一直未能统一。本文以覆盖南海的区域地震大剖面为基础，采用“多元法”综合多种地球物理资料开展地震地质层位标定和对比、解释，即根据高勘探程度区（珠江口、琼东南、曾母、礼乐等盆地）引层、其他探区（北康、南薇西等盆地）层位辅助标定、ODP（大洋钻探）资料标定及磁异常条带定年，建立南海区域地层格架，在新生界共识别出六套地震反射层，总结了界面地震反射特征。研究结果表明：南海新生代受新南海扩张控制，共发育前扩张期、扩张期以及后扩张期三套地层，地层展布具有老地层分散、新地层广泛分布的特点，对南海南、北地层统一、南海盆地新方案划分及南海深部莫霍面研究等具有参考意义。
非地震
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  多先验信息约束的三维电阻率反演方法

  郭来功, 戴广龙, 杨本才, 薛俊华, 陈本良

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1333-1340,1350. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.025

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  郭来功, 戴广龙, 杨本才, 薛俊华, 陈本良. 多先验信息约束的三维电阻率反演方法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1333-1340,1350.

  Guo Laigong, Dai Guanglong, Yang Bencai, Xue Junhua, Chen Benliang. 3D resistivity inversion with multiple priori-information constraint[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1333-1340,1350.

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  先验约束信息可以有效提高直流电阻率三维反演精度，多数约束信息的施加是通过修改目标函数实现的，具有约束信息单一、施加约束信息繁琐的不足。为了改进上述问题，修改迭代重加权最小二乘法反演方程，将数据加权矩阵中的重加权函数修改为误差函数和互补误差函数的形式，增加结构度量、权重均值和标准偏差等参数，通过修改地下空间不同区域的重加权函数参数，达到施加不同先验约束信息目的；反演方程计算采用并行共轭梯度最小二乘法，以提高反演速度。在合成数据算例中，分别施加了平滑约束、块状约束和多信息混合约束，反演结果表明多信息约束的成像精度远大于单一信息约束。工程项目中可根据地质结构状况合理选择权函数参数，达到提高三维电阻率反演精度和计算速度的目的。
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  激电效应对海洋可控源电磁响应的影响

  丁学振, 李予国, 刘颖

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1341-1350. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.026

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  丁学振, 李予国, 刘颖. 激电效应对海洋可控源电磁响应的影响[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1341-1350.

  Ding Xuezhen, Li Yuguo, Liu Ying. Influence of IP effects on marine controlled-source electromagnetic responses[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1341-1350.

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  在海洋可控源电磁法数值模拟和反演解释中，通常没有考虑激电效应的影响。本文基于Cole-Cole模型，在一维和二维海洋可控源电磁正演模拟中考虑了激电效应，计算海洋可控源电磁场响应，并定义一个新的参数——IP强度，用以表征激电效应的强弱。在一维海洋可控源电磁反演中也考虑了激电效应，分析激电效应对反演结果的影响。计算结果表明：激电参数、观测频率、储层厚度等参数会影响激电效应的强度，激电效应会导致反演结果中油气储层电阻率偏大，但是影响不是非常显著。
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  基于幂次平均的离散归一化总梯度法

  王彦国, 吴姿颖, 邓居智, 杨亚新, 黄松, 罗潇

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1351-1364. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2018.06.027

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  王彦国, 吴姿颖, 邓居智, 杨亚新, 黄松, 罗潇. 基于幂次平均的离散归一化总梯度法[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1351-1364.

  Wang Yanguo, Wu Ziying, Deng Juzhi, Yang Yaxin, Huang Song, Luo Xiao. Discretization of normalized total gradient based on power mean[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(6): 1351-1364.

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  归一化总梯度法是重磁资料处理与解释的常用方法之一，但其不能有效地识别叠加场源信息，不能判别地质体的几何形状。为了提高归一化总梯度法的实用性，首先采用迭代滤波进行稳定的向下延拓计算，再利用幂次平均函数进行归一化处理，最后根据地面位场异常总梯度的特征对测线进行离散化，由此提出了基于幂次平均的离散归一化总梯度法。模型试验表明，方法不仅可以有效地识别叠加场源的位置信息，而且还可以根据最佳幂次数来判断地质体的几何形状。实例应用表明，相对于常规归一化总梯度法，基于幂次平均的离散归一化总梯度法具有更高的反演精度和更强的地质解释能力。
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  2018年第53卷总目次

  石油地球物理勘探. 2018, 53(6): 1365-1374.

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  . 2018年第53卷总目次[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(6): 1365-1374.

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