2020年, 第55卷, 第1期　刊出日期：2020-02-15

  

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  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 0-0.

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  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 0-0.

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处理技术
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  快速结构字典学习三维地震数据重建方法

  兰南英, 张繁昌, 张益明, 秦广胜, 丁继才

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 1-9. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.001

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  兰南英, 张繁昌, 张益明, 秦广胜, 丁继才. 快速结构字典学习三维地震数据重建方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 1-9.

  LAN Nanying, ZHANG Fanchang, ZHANG Yiming, QIN Guangsheng, DING Jicai. 3D seismic data reconstruction based on a fast structure dictionary learning method[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 1-9.

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  目前基于字典学习的三维地震数据重建方法通常采取二维逐切片重建的策略，这种重建方式忽略了切片间的相互联系，未能充分运用地震数据各个方向上的连续性约束。为此，提出了一种三维联合重建方法——快速结构字典学习三维数据重建方法。该方法在压缩感知理论框架下，利用快速结构字典学习算法训练训练集，产生三维自适应字典；然后利用三维自适应字典、观测矩阵以及正则化正交匹配追踪算法对数据进行高精度重建。模型数据和实际数据的重建结果表明，该方法能够恢复地震数据的细节特征，具有重建精度高、保幅性良好的优点。
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  渤海海域水平拖缆数据宽频处理关键技术

  王艳冬, 王小六, 桑淑云, 王建花, 张金淼, 翁斌

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 10-16. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.002

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  王艳冬, 王小六, 桑淑云, 王建花, 张金淼, 翁斌. 渤海海域水平拖缆数据宽频处理关键技术[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 10-16.

  WANG Yandong, WANG Xiaoliu, SANG Shuyun, WANG Jianhua, ZHANG Jinmiao, WENG Bin. Key techniques for broadband processing of plane streamer data in Bohai Sea[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 10-16.

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  近年来海上浅水区宽频地震勘探技术进展缓慢，尤其像渤海这样平均水深不超过30m的浅水海域，宽频采集难以实施，只能通过常规采集、宽频处理才有可能实现这一目的，其中鬼波及浅水多次波是制约浅水资料宽频处理的两个主要因素。针对浅水海域水平拖缆鬼波时空变剧烈难以压制的问题，研究了τ-p域自适应参数估计的水平缆鬼波压制技术；针对渤海海域海底模型难以建立、浅水多次波压制困难的问题，研究了τ-p域自适应海底模型估计的浅水多次波压制技术。渤海M工区实际数据的应用结果表明，这两项关键技术能有效拓宽地震资料的频带宽度，实现渤海海域常规水平拖缆地震资料的宽频处理。
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  同时震源数据的直接反演分离

  王坤喜, 毛伟建, 张庆臣, 李武群, 詹毅, 孙郧松

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 17-28. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.003

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  王坤喜, 毛伟建, 张庆臣, 李武群, 詹毅, 孙郧松. 同时震源数据的直接反演分离[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 17-28.

  WANG Kunxi, MAO Weijian, ZHANG Qingchen, LI Wuqun, ZHAN Yi, SUN Yunsong. A direct inversion method for deblending simultaneous-source data[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 17-28.

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  近年来同时震源混合采集技术在高密度、宽方位勘探方面显示出广阔的应用前景。根据地震数据空间带宽有限的特点，讨论了直接反演分离方法。与常规的约束迭代反演分离算法不同，此方法无需迭代，只需在时间延迟算子的伪逆中加入基础点扩散矩阵，即可实现频率域混合数据的直接分离。通过改变基础点扩散矩阵，可将直接反演分离方法推广到检波点和炮点不规则排列的情形。理论模型数据测试结果表明，在满足分离条件下，该方法可以取得良好的分离效果，体现了准确、高效的特点。
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  利用压缩感知技术的离散正交S变换地震数据重建

  赵子越, 李振春, 张敏

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 29-35. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.004

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  赵子越, 李振春, 张敏. 利用压缩感知技术的离散正交S变换地震数据重建[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 29-35.

  ZHAO Ziyue, LI Zhenchun, ZHANG Min. Seismic data reconstruction using discrete orthonormal S-Transform based on compressive sensing[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 29-35.

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  压缩感知中不同稀疏变换的重建效果及计算效率存在差异，为此文中提出一种基于压缩感知技术的离散正交S变换（DOST）地震数据重建方法。通过求取一组正交基函数与时间序列的内积，得到时频矩阵，使原始信号呈现更强稀疏性，以改善压缩感知地震数据重建效果。该方法弥补了S变换不能作为压缩感知的稀疏变换的局限性，向压缩感知理论体系引入了一种适用的稀疏变换方法。理论模型和实际数据试算结果表明，该方法迭代快速且收敛稳定，整体重建效果令人满意。
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  基于迭代最小化稀疏学习的三维地震数据重建

  代志刚, 刘智慧, 王锦妍

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 36-45. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.005

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  代志刚, 刘智慧, 王锦妍. 基于迭代最小化稀疏学习的三维地震数据重建[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 36-45.

  DAI Zhigang, LIU Zhihui, WANG Jinyan. 3D seismic data reconstruction based on sparse lear-ning via iterative minimization[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 36-45.

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  受采集技术、现场环境及经济成本等因素的影响，地震勘探中采集的原始数据往往存在缺炮或缺道等现象，这种数据的不完整性对后续数据处理和成像会造成不良影响，故必须重建此类缺失数据。为此，提出基于迭代最小化稀疏学习（Sparse Learning via Iterative Minimization，SLIM）的方法，主要利用三维地震数据频率切片的二维谐波结构特性，对三维随机缺失地震数据进行重建。即先对三维地震数据沿时间轴方向做傅里叶变换，再利用循环最小化算法（Cyclic Minimization，CM）对频率切片的二维谐波谱进行迭代求解，最后对谱估计做傅里叶逆变换而重构缺失数据。此外，采用共轭梯度最小二乘法实现数据重建过程中的求逆运算，以缩短数据重建时间。试验结果表明：所采用的基于频率切片的SLIM方法对合成和实际三维地震数据均取得了较好的重建效果；该方法的重建性能优于基于频率切片的Hankel矩阵降秩的多道奇异谱分析方法（Multi-channel Singular Spectrum Analysis，MSSA）。
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  应用τ-p域矢量旋转的地震数据波场分离

  张婧, 张文栋, 张铁强, 孙鹏远, 苑益军, 李建峰

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 46-56. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.006

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  张婧, 张文栋, 张铁强, 孙鹏远, 苑益军, 李建峰. 应用τ-p域矢量旋转的地震数据波场分离[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 46-56.

  ZHANG Jing, ZHANG Wendong, ZHANG Tieqiang, SUN Pengyuan, YUAN Yijun, Li Jianfeng. Seismic wave field decomposition method based on vector rotation in τ-p domain[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 46-56.

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  高保真的弹性波波场分离已成为多波多分量地震勘探中的关键处理流程。常规波场分离方法可归纳为基于波场的运动学特征和基于波场的动力学特征两大类。前者在空间域或τ-p域对纵、横波波场进行分离，后者则侧重于计算不同波型的偏振特性，但二者均受制于各自的局限性，难以达到理想的分离效果。将波场的动力学与运动学特征相结合，文中提出一种基于τ-p域矢量旋转的波场分离方法。即以近地表纵波速度作为波场分离的关键参数，在τ-p域下对地震波数据的垂直分量与水平分量进行极性旋转，根据不同波型的偏振特性，实现将P-P波与P-SV波分离到各自的偏振方向上的目的。针对层状介质模型、Marmousi Ⅱ模型及实际地震资料的试算处理结果表明，该方法比传统方法能更精准地分离P-P波和P-SV波，解决了能量异常、波场混叠及空间假频等难题，分离后的波场保幅性较好。
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  非高斯性最大化变深度缆鬼波压制方法

  封强, 韩立国, 杨帆

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 57-63. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.007

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  封强, 韩立国, 杨帆. 非高斯性最大化变深度缆鬼波压制方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 57-63.

  FENG Qiang, HAN Liguo, YANG Fan. A deghosting method for variable-depth streamer data based on non-Gaussian maximization[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 57-63.

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  变深度缆采集技术是利用陷频多样性有效压制鬼波，获得宽频数据。海面反射系数和鬼波延迟时间是影响鬼波压制效果的两个重要参数，且无法直接获得。文中推导出含有这两个参数的镜像记录生成公式和联合反褶积去鬼波公式；基于非高斯性最大化，以负熵为非高斯性度量，采用滑动时空数据窗口解决鬼波参数变化问题，获得最优化的海面反射系数和鬼波延迟时间，进而通过联合反褶积压制鬼波。模型数据和实际数据处理结果表明，该方法能有效地压制变深度缆数据中的鬼波，拓宽频带，提高地震分辨率。
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  复杂海底自由表面多次波预测方法

  黎孝璋, 邓勇, 赫建伟, 任婷, 顾汉明

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 64-70. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.008

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  黎孝璋, 邓勇, 赫建伟, 任婷, 顾汉明. 复杂海底自由表面多次波预测方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 64-70.

  LI Xiaozhang, DENG Yong, HE Jianwei, REN Ting, GU Hanming. Free-surface-related multiple prediction for complex seafloor[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 64-70.

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  针对崎岖海底多次波路径复杂、绕射波及绕射多次波发育等情形，自由表面多次波压制技术（SRME）预测多次波模型存在数据信噪比低、动力学和运动学信息欠准确等不利因素，提出了基于单程波及双程波波动方程延拓的多次波预测方法。即基于波动方程并联合SRME技术，利用岩石物理模型对地震记录进行波场延拓，得到预测的多次波模型；同时采用自适应匹配相减方法提高复杂海底多次波压制效果。理论模型及实际数据试验表明：相对于单一的SRME多次波预测法，所提方法预测的多次波模型具有更高信噪比、与实际多次波在大多情况下的运动学和动力学特征吻合度更高。该方法理论上需已知准确岩石物理模型，由于海洋地震资料多次波主要是自由表面相关多次波，因此在仅已知海水及海底岩石物理参数情况下，该方法也能预测大部分与自由表面相关的多次波。
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  综合动量法和可变学习速度的BP神经网络地震初至拾取

  曹晓莉, 刘斌, 王淑荣, 万学娟, 张廷廷, 张海新

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 71-79. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.009

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  曹晓莉, 刘斌, 王淑荣, 万学娟, 张廷廷, 张海新. 综合动量法和可变学习速度的BP神经网络地震初至拾取[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 71-79.

  CAO Xiaoli, LIU Bin, WANG Shurong, WAN Xuejuan, ZHANG Tingting, ZHANG Haixin. Seismic first-break picking based on BP neural network integrated with momentum method and adaptive learning rate method[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 71-79.

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  为了提高初至拾取精度和效率，研究了BP神经网络初至拾取方法，提出综合动量法和可变学习速度的BP神经网络地震初至拾取方法，其主要原理是对网络权值的更新过程进行改进，当均方根误差在权值更新后超过设定的误差范围，则权值更新取消；在既定的误差范围内，权值更新则被接受，且学习速度发生变化。分析不同地震属性对初至波识别的可行性，选取均方根振幅比、曲线长度比、振幅、频率等4种特征属性进行模型测试，结果表明改进方法的初至拾取效果优于常规BP神经网络方法。实际资料测试验证，改进方法构建的网络结构简单，参数少，收敛速度快，具有较强稳定性和抗噪能力，初至拾取精度高。
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  重建误差Huber范数最小化约束的压缩感知方法

  李钟晓, 李永强, 谷丙洛, 李振春

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 80-91,135. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.010

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  李钟晓, 李永强, 谷丙洛, 李振春. 重建误差Huber范数最小化约束的压缩感知方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 80-91,135.

  LI Zhong-xiao, LI Yongqiang, GU Bingluo, LI Zhenchun. Compressive sensing method with Huber norm minimization constraint on reconstruction error[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 80-91,135.

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  地震数据中存在异常强噪声，基于重建误差L₂范数最小化约束的压缩感知方法假设重建误差满足高斯分布。因此，上述压缩感知方法不能去除满足超高斯分布的异常噪声。为了更好地消除异常噪声并提高插值精度，提出采用Huber范数代替L₂范数对重建误差施加最小化约束，Huber范数的最小化约束实际上等价于对大重构误差（异常噪声）的L₁范数最小化约束和对小重构误差（高斯随机噪声）的L₂范数最小化约束，因此对异常噪声具有很好的鲁棒性。通过引入理论上构建的伪地震数据将Huber范数最小化问题转化为L₂范数最小化问题，可以有效地求解基于重建误差Huber范数最小化约束的压缩感知方法的Huber-L₀最优化问题。另外，还讨论了高斯随机噪声的强度、异常噪声强度和参数选取对插值精度的影响。模型数据和实际数据的处理结果表明：与基于重建误差L₂范数最小化约束的压缩感知方法相比，基于重建误差Huber范数最小化约束的压缩感知方法可以更好地消除异常噪声，并保护有效信号。
偏移成像
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  VTI介质自适应聚焦束偏移

  李胜雅, 吕庆达, 黄建平, 李振春, 胡自多, 刘定进

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 92-100. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.011

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  李胜雅, 吕庆达, 黄建平, 李振春, 胡自多, 刘定进. VTI介质自适应聚焦束偏移[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 92-100.

  LI Shengya, LYU Qingda, HUANG Jianping, LI Zhenchun, HU Ziduo, LIU Dingjin. Adaptive focused beam migration in VTI media[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 92-100.

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  自适应聚焦束是高斯束的改进，采用多次聚焦的思想，考虑局部速度场对波束宽度的影响，将地震波束有效能量控制在一个波长的范围内，与常规高斯束的不同点在于动态选择初始波束参数。将自适应聚焦束偏移方法应用到VTI介质，基于经典弹性参数表征下的各向异性射线追踪方程体系，结合自适应聚焦束处理强横向变速成像问题的优势，实现了VTI介质自适应聚焦束偏移。通过与传统高斯束形态的对比，突出了自适应聚焦束形态控制的优势。利用各向异性Sub-Sag模型验证了各向异性介质自适应聚焦束偏移方法的正确性和稳定性，各向异性SEG/Hess模型测试结果证明了该方法对复杂地质模型的适应能力；实际地震资料的处理结果表明，该方法成像效果优于传统各向异性高斯束偏移方法。
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  基于正态分布权函数的VSP-CDP叠加成像

  杨飞龙, 李辉峰, 孙辉, 张雪, 罗浩, 赵驰

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 101-110. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.012

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  杨飞龙, 李辉峰, 孙辉, 张雪, 罗浩, 赵驰. 基于正态分布权函数的VSP-CDP叠加成像[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 101-110.

  YANG Feilong, LI Huifeng, SUN Hui, ZHANG Xue, LUO Hao, ZHAO Chi. VSP-CDP stack imaging based on the weight function of normal distribution[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 101-110.

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  基于偏移理论的成像技术受观测系统限制，导致成像剖面边缘的“画弧”现象严重，基于射线追踪的VSP-CDP叠加成像方法可实现VSP保幅成像，但是面对复杂构造时难以获得准确的成像和速度模型。为此，基于动态射线追踪有效邻域波场近似理论，提出了一种非零井源距VSP资料叠加成像方法。通过研究正态分布的性质及特点，推导了基于正态分布叠加的权函数计算公式，并用于VSP叠加成像，将深度—时间域的每一个采样点转换成反射点井源距—深度域的多个样点，使反射点的覆盖次数均匀。模型试算及实际资料处理结果表明，基于正态分布权函数的VSP-CDP叠加成像方法提高了成像精度。
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  TTI介质各向异性参数优化提取方法

  杨宗青, 李宏伟, 欧居刚, 常梅斯, 林杨

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 111-116. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.013

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  杨宗青, 李宏伟, 欧居刚, 常梅斯, 林杨. TTI介质各向异性参数优化提取方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 111-116.

  YANG Zongqing, LI Hongwei, OU Jugang, CHANG Meisi, LIN Yang. An optimized method for extracting anisotropic parameters in TTI media[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 111-116.

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  对传统基于井震联合网格层析的TTI介质各向异性参数建模结果的分析发现，在地层厚度变化剧烈的情况下，反演得到的参数模型会出现畸变。为了避免这种不合理的现象，提出了一种优化的TTI各向异性参数反演方法，即通过基于各向异性参数δ的井震误差插值方法将地层厚度信息引入各向异性参数反演流程，使反演结果更加精确。实际资料处理结果表明，优化方法可以有效避免地层厚度突变带来的各向异性参数畸变问题，模型参数不受地层厚度变化的影响，因而比传统方法更为精确、合理。
岩石物理
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  天然气水合物横波速度等效介质模型预测方法

  孟大江, 文鹏飞, 张如伟, 赵斌, 李延

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 117-125. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.014

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  孟大江, 文鹏飞, 张如伟, 赵斌, 李延. 天然气水合物横波速度等效介质模型预测方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 117-125.

  MENG Dajiang, WEN Pengfei, ZHANG Ruwei, ZHAO Bin, LI Yan. Gas hydrate S-wave velocity prediction method based on effective medium model[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 117-125.

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  由于天然气水合物具有多种充填模式，水合物既可作为固体骨架又可作为孔隙充填物赋存于地层中，因此天然气水合物岩石物理模型与常规油气的岩石物理模型具有较大的差异，常规横波预测方法不再适用。为此，开展了利用等效介质模型进行天然气水合物横波预测的方法研究。首先分析矿物组分、孔隙度和水合物饱和度对纵横波速度的影响；然后利用纵波时差、密度、泥质含量、孔隙度、饱和度等常规测井资料根据等效介质模型构建约束优化方程，其中以纵波速度、密度等常规测井资料为约束，孔隙度和饱和度作为优化变量以寻找最优解；采用收敛快、计算结果可靠的信赖域算法求解该约束最优化问题。最后利用神狐海域天然气水合物的钻井资料对方法进行验证，计算的横波速度和饱和度与实际资料吻合度较高。
微地震
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  剪张源约束的井中微地震震源机制反演方法

  唐杰, 李聪, 刘英昌, 陈学国

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 126-135. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.015

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  唐杰, 李聪, 刘英昌, 陈学国. 剪张源约束的井中微地震震源机制反演方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 126-135.

  TANG Jie, LI Cong, LIU Yingchang, CHEN Xueguo. Moment tensor inversion method from borehole data constrained by shear-tensile source model[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 126-135.

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  通过水力压裂微地震数据能够估算矩张量，对于研究裂缝的方位和细节特征、描绘储层内部的断裂系统具有重要作用。矩张量反演采用线性反演方法，由单井数据反演全部矩张量是不充分的，因此需要考虑附加的约束、近场资料或者简化的震源模型。为此，研究了剪张源约束反演，采用非线性反演方法，将矩张量限制为描述剪张源的矩张量，减少了反演参数，鲁棒性更强。首先介绍了基于剪张源约束的微地震震源机制信赖域反演原理，然后通过不同张裂角条件下的单井、双井和三井理论模型记录测试了方法的应用效果。结果表明：当测试数据不含噪声时，基于三井数据的矩张量反演与剪张源约束反演均取得较好结果，当井数较少时矩张量反演无法获得合理的结果；当测试数据含噪声时，剪张源约束反演抗噪性较好，且三井反演效果好于单井；剪张源反演的振幅数据选择性更大。
综合研究
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  水平层状模型中多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的灵敏度分析

  尹晓菲, 胥鸿睿, 郝晓菡, 孙石达, 王芃

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 136-146. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.016

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  尹晓菲, 胥鸿睿, 郝晓菡, 孙石达, 王芃. 水平层状模型中多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的灵敏度分析[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 136-146.

  YIN Xiaofei, XU Hongrui, HAO Xiaohan, SUN Shida, WANG Peng. Sensitivity analysis of multi-mode Rayleigh and Love wave phase-velocity dispersion curves in horizontal layered models[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 136-146.

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  以瑞雷波和拉夫波为主要研究对象的高频面波方法，在地下水、环境及工程等领域被广泛应用。对于水平层状模型，横波速度是影响多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的最重要参数。文中利用雅可比矩阵探究多模式瑞雷波和拉夫波相速度对不同深度地层横波速度的灵敏度。研究表明：①不同模式的面波对相同地层横波速度的灵敏度不同；无论是瑞雷波还是拉夫波，低频面波比高频面波对较深层横波速度更灵敏；同时，整个高频段都是多模式面波相速度频散曲线对表层横波速度改变的灵敏频段。②基于对速度递增模型和两种速度异常层（含低速夹层或高速夹层）模型进行的测试分析，认为多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线对低速层横波速度的灵敏度高，而对高速层及速度异常层（低速层或高速层）下伏地层横波速度的灵敏度低。③相同模式拉夫波相速度频散曲线对同一地层横波速度的高灵敏度频段范围比瑞雷波的更宽，瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线对相同地层横波速度的灵敏度峰值存在差异，因此联合反演多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线有利于获得高精度的浅地表横波速度。
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  优化变分模态分解方法消除强反射影响——以东营凹陷沙四段滩坝砂目标处理为例

  江馀, 张军华, 韩宏伟, 冯德永, 于景强

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 147-152,166. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.017

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  江馀, 张军华, 韩宏伟, 冯德永, 于景强. 优化变分模态分解方法消除强反射影响——以东营凹陷沙四段滩坝砂目标处理为例[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 147-152,166.

  JIANG Yu, ZHANG Junhua, HAN Hongwei, FENG Deyong, YU Jingqiang. Elimination of strong reflection influence based on optimized variational mode decomposition method: a case study of the target processing of beach bar sand of Es4 in Dongying Sag[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 147-152,166.

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  东营凹陷沙四段纯上与纯下亚段之间的分界面为强地震反射，受其屏蔽作用，纯下亚段滩坝砂储层地震反射弱。为了有效压制强反射屏蔽层影响，应用优化变分模态分解（VMD）技术，将目标层地震信号分解成多频带、不同波形特征的分量。强屏蔽层信息能量强、频率低，多集中在第一分量。对强信号分量进行剥离，再重构余量信息，可凸显下伏储层有效信号。理论模型测试与实际资料应用表明，与传统的经验模态分解方法（EMD）相比，该方法具有分辨率高、分解完备、避免模态混叠效应等优点，在相似条件地区具有一定的推广价值。
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  一种用于薄层和薄互层砂体厚度估算的复合地震属性

  王延光, 李皓, 李国发, 刘立彬, 曹国明, 张会卿

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 153-160. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.018

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  王延光, 李皓, 李国发, 刘立彬, 曹国明, 张会卿. 一种用于薄层和薄互层砂体厚度估算的复合地震属性[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 153-160.

  WANG Yanguang, LI Hao, LI Guofa, LIU Libin, CAO Guoming, ZHANG Huiqing. A composite seismic attribute used to estimate the sand thickness for thin bed and thin interbed[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 153-160.

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  振幅和频率是两种最基本的地震属性，当地层厚度小于四分之一波长时，一般使用这两种地震属性对地层厚度进行估算。然而，这两种地震属性与地层厚度之间的非线性关系降低了砂体厚度定量预测精度。另外，支撑这两个参数与砂体厚度之间函数关系的理论模型是单砂体楔形模型，因此当将这种关系应用于薄互层模型时，不可避免地会产生估算误差。针对上述问题，提出一种由振幅和频率构成的复合地震属性。首先，以模型作为实验，分析单砂体楔形模型的砂体厚度估算精度；然后，分析双楔形砂体叠置模型，估算砂体累计厚度；最后，利用实际地震数据估算薄互层砂体累计厚度。结果表明：该复合地震属性不仅提高了薄层情况下单砂体厚度的估算精度，也可定量预测薄互层情况下砂体累积厚度。
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  利用随机森林算法预测裂缝发育带

  何健, 文晓涛, 聂文亮, 李雷豪, 杨吉鑫

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 161-166. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.019

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  何健, 文晓涛, 聂文亮, 李雷豪, 杨吉鑫. 利用随机森林算法预测裂缝发育带[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 161-166.

  HE Jian, WEN Xiaotao, NIE Wen-liang, LI Leihao, YANG Jixin. Fracture zone prediction based on random forest algorithm[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 161-166.

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  裂缝带的预测与刻画对裂缝型油气藏的勘探开发具有重要意义。为了减少单属性预测结果的多解性，通常采用多种地震属性综合预测。裂缝发育程度与地震属性之间主要为非线性关系，为此，首先应用随机森林算法对地震属性特征与裂缝发育程度之间的对应关系进行学习，然后根据学习结果综合判别研究区裂缝发育程度，以提高裂缝带预测精度与准确率。实例表明，随机森林算法对裂缝带预测结果准确度较高，同时该方法也具有较强的普适性。
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  叠前地质统计学反演在页岩甜点和薄夹层预测中的应用——以西加拿大盆地W区块为例

  郭同翠, 姜明军, 纪迎章, 王红军, 马文骥, 孔祥文

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 167-175. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.020

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  郭同翠, 姜明军, 纪迎章, 王红军, 马文骥, 孔祥文. 叠前地质统计学反演在页岩甜点和薄夹层预测中的应用——以西加拿大盆地W区块为例[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 167-175.

  GUO Tongcui, JIANG Mingjun, JI Yingzhang, WANG Hongjun, MA Wenji, KONG Xiangwen. The application of prestack geostatistical inversion in the prediction of shale sweet spots and thin interbeds: a case study of Block W in Western Canada Basin[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 167-175.

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  页岩气是一种非常规天然气。在少井地区，在井之间预测高TOC （总有机碳含量）、高脆性及裂缝发育的甜点一直是页岩气勘探与开发的重要环节。西加拿大盆地W区块页岩目的层段厚度较薄（地震反射时间最大为20ms），层内发育多套灰岩薄夹层（厚度为0.5～3m），脆性页岩和塑性泥岩纵波阻抗值存在重叠区间，利用地震资料预测页岩甜点和灰岩薄夹层困难。为此，从岩石物理弹性参数分析出发，建立页岩甜点的岩石物理评价模板，明确了页岩甜点和灰岩夹层的弹性参数特征；应用三维岩性约束叠前地质统计学反演方法预测高TOC、高脆性页岩及灰岩夹层。主要步骤有：①分析页岩储层岩石物理参数，页岩有利目标具低泊松比、中值杨氏模量、高TOC、高脆性，灰岩夹层具高泊松比、高杨氏模量、低TOC、高密度特征；②一维约束地质统计学反演预测页岩有利区和夹层的参数测试；③三维约束叠前地质统计学反演预测页岩有利区及夹层。预测结果表明，高TOC、高脆性页岩与裂缝发育的叠合区为甜点目标区，优选页岩甜点发育且灰岩夹层厚度小的区带为有利的井位部署区，确保了水平井段优质储层的钻遇率高，产气量大。
地震地质
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  塔南凹陷洼槽构造演化过程及对有效烃源岩分布的控制

  纪文婷, 孙永河, 孙旭, 刘露

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 176-186. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.021

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  纪文婷, 孙永河, 孙旭, 刘露. 塔南凹陷洼槽构造演化过程及对有效烃源岩分布的控制[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 176-186.

  JI Wenting, SUN Yonghe, SUN Xu, LIU Lu. Tectonic evolution process of troughs and its control on effective source rock distribution in Tanan Sag[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 176-186.

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  为了加深对海拉尔—塔木察格盆地中部断陷带洼槽演化过程的认识，研究其对有效烃源岩分布的控制作用，以塔南凹陷为靶区，在三维地震资料解释成果的基础上，通过分析主干边界断层的断距—距离曲线、断距—埋深曲线、洼槽剖面地层沉积特征和洼槽间横向背斜发育特征，利用最大断距回剥法恢复断层演化史，明确古洼槽的分布，解剖塔南凹陷内洼槽的构造演化规律，并结合前人的研究成果，明确了洼槽对有效烃源岩分布的控制作用。研究结果表明：基于断距—埋深曲线和生长指数，厘定了塔南凹陷主干边界断层的活动期次，确定了南一段上和南二段沉积时期为洼槽主要演化时期；结合主干边界断层生长机制（孤立断层生长机制和断层分段生长连接机制），将塔南凹陷内洼槽演化模式分为孤立断层控洼和分段生长断层控洼两种演化模式；依据洼槽不同演化模式将南一段上洼槽控源分布方式分为孤立洼槽控源分布和分段生长洼槽控源分布，同时主干边界断层的活动控制了有效烃源岩可容空间的形成和演化；塔南凹陷油气分布和纵向含油面积统计结果表明，含油富集区在平面上呈“马铃薯状”分布于有效烃源岩范围内并沿主干边界断层展布，纵向上主要分布在南屯组和铜钵庙组内。
测井技术应用
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  泥浆侵入各向异性地层阵列侧向测井响应数值模拟

  司兆伟, 邓少贵, 林发武, 袁习勇, 李海涛, 田超国

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 187-196. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.022

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  司兆伟, 邓少贵, 林发武, 袁习勇, 李海涛, 田超国. 泥浆侵入各向异性地层阵列侧向测井响应数值模拟[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 187-196.

  SI Zhaowei, DENG Shaogui, LIN Fawu, YUAN Xiyong, LI Haitao, TIAN Chaoguo. Numerical simulation of array laterolog responses in anisotropic formation with mud invasion[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 187-196.

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  泥浆侵入和地层各向异性都会造成阵列侧向测井不同探测深度曲线的分离，而曲线分离是地层参数反演的关键。为此，采用三维有限元方法模拟泥浆侵入条件下各向异性地层的阵列侧向测井响应特征，研究各向异性、泥浆侵入、井斜、围岩等因素对测井曲线分离的影响。结果表明：①直井条件下阵列侧向测井响应曲线主要受地层层理方向电阻率的影响；随着地层倾角的增大，垂向电阻率的贡献增大；对于无限厚各向异性地层，RLA1~RLA5曲线间在低角度情况下呈负差异，高角度时呈正差异，翻转角约为60°。②在一般情况下，泥浆侵入对阵列侧向测井曲线分离的影响大于各向异性。③对于泥浆侵入各向异性储层，不同探测深度曲线间的差异特征杂乱，不能单纯利用曲线差异识别油、水层。④层状泥浆侵入各向同性地层，随着井斜角的增加，受低阻围岩的影响，曲线分离程度减小；当侵入深度不大（0.1~0.4m）时，随着井斜角的增加，曲线分离程度增大。研究成果对阵列侧向测井资料处理及储层评价具有借鉴意义。
非地震
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  基于凸集投影的重力同时填充扩边和去噪方法

  曾小牛, 李夕海, 侯维君, 刘继昊

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 197-205. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.023

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  曾小牛, 李夕海, 侯维君, 刘继昊. 基于凸集投影的重力同时填充扩边和去噪方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 197-205.

  ZENG Xiaoniu, LI Xihai, HOU Weijun, LIU Jihao. Simultaneous interpolation,edge padding and denoising method for gravity data based on the projection onto convex sets[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 197-205.

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  实测重力数据经常因工区不规则导致数据存在空缺。在波数域进行重力数据处理和转换前必须对原始数据进行填充和扩边处理。数据中存在的高频噪声往往是造成数据后续处理不稳定的主要原因。常规重力数据处理一般将数据的填充、去噪和扩边这三个步骤独立进行。为此，将这三个问题统一考虑，提出一种基于改进凸集投影方法的规则网格重力数据同时填充、去噪和扩边迭代方法。首先通过计算并拟合重力数据的径向平均功率谱确定迭代的最终截止波数，然后利用数据低于截止波数的谱对数据同时进行填充、扩边和去噪，直至达到预设的迭代次数。对理论重力模型和阿富汗实测均衡重力数据进行了扩充和去噪实验，结果表明，所提方法原理简单、操作方便，填充和扩边结果的数据衔接处光滑无畸变，且具有较好的填充和去噪效果，处理结果优于经典的最小曲率和Kriging插值法及小波去噪和余弦扩边组合法。
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  基于重力异常增强的改进小子域滤波方法

  王彦国, 黄远生, 张瑾

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 206-216. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.024

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  王彦国, 黄远生, 张瑾. 基于重力异常增强的改进小子域滤波方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 206-216.

  WANG Yanguo, HUANG Yuansheng, ZHANG Jin. Gravity interpretation using improved small subdomain filtering of enhanced anomaly[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 206-216.

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  小子域滤波是一种常用的重力异常边界拾取手段。传统小子域滤波子域划分重心不稳，易导致异常曲线出现扭曲。为此对小子域滤波的子域剖分模式进行改进，使其更合理地反映不同走向的构造；同时提出了基于迭代差分的稳定增强滤波解决小子域滤波易受高频干扰影响和识别异常界限能力不足的缺陷。模型试验表明，稳定增强异常改进型小子域滤波不仅计算稳定性强，而且检测出的边界与实际场源边界位置一致性较高。在鸭绿江盆地重力数据处理中，增强异常改进小子域滤波相对于常规算法可以获得更丰富的边界细节信息，而且检测出的异常界限与岩性接触带具有较好的一致性，同时计算结果中的负异常区域与研究区低密度岩石的分布也具有一定的对应关系，不仅验证了本文算法的有效性和实用性，还为研究区煤田勘查及地质—地球物理综合解释提供了可靠依据。
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  改进的布谷鸟MT反演算法

  王鹏飞, 王书明

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 217-225. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.025

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  王鹏飞, 王书明. 改进的布谷鸟MT反演算法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 217-225.

  WANG Pengfei, WANG Shuming. MT data inversion based on improved cuckoo search algorithm[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 217-225.

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  由于大地电磁（MT）数据的反演是高度非线性的，传统的全局优化算法收敛速度慢，且易陷入局部极值。为此，提出一种结合单纯形法的全局布谷鸟算法（ICS）反演MT数据。针对布谷鸟算法（CS）精于探索、疏于开发的特点，引入粒子群算法中的全局最优解，加强算法的局部搜索能力；同时结合单纯形法对较差鸟巢进行改进，进一步提高寻优精度。理论和实测数据反演结果表明，改进后的算法反演结果更稳定，收敛速度更快，求解精度更高。
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  电磁与重力数据非线性约束联合反演

  胡祖志, 石艳玲, 刘云祥, 刘雪军, 孙卫斌, 何展翔

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 226-232. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.026

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  胡祖志, 石艳玲, 刘云祥, 刘雪军, 孙卫斌, 何展翔. 电磁与重力数据非线性约束联合反演[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 226-232.

  HU Zuzhi, SHI Yanling, LIU Yun-xiang, LIU Xuejun, SUN Weibin, HE Zhan-xiang. Nonlinear constrained joint inversion of MT and gravity data[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(1): 226-232.

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  利用已知的地震、地质、电测井等资料进行电磁、重磁资料约束联合反演是提高重磁电勘探分辨率的重要途径。基于测井统计的电阻率与密度两种物性参数之间的关系，同时利用测井数据、地震剖面、地质解释剖面等先验信息约束建模，采用非线性的人工鱼群反演算法，实现了基于井震约束的大地电磁与重力数据的并行联合反演，提高了电磁和重力勘探的分辨率。模型和实测数据测试反演表明，提出的非线性约束联合反演方法有很好的实用性。
消息
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  本期广告索引

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 225-225.

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  . 本期广告索引[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 225-225.

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  关于SPG/SEG2020年国际地球物理会议国内征文的通知

  石油地球物理勘探. 2020, 55(1): 233-234.

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  . 关于SPG/SEG2020年国际地球物理会议国内征文的通知[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(1): 233-234.

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