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文章快速检索     高级检索 石油地球物理勘探   2016年 51卷 5期 刊出日期：2016-10-15 目录 采集技术 处理技术 地震模拟 偏移成像 综合研究 地震地质 非地震 软件开发与应用 其他     目录 0 目录 2016 Vol. 51 (5): 0-0 [摘要] ( 118 ) [HTML 1KB] [PDF 504KB] ( 445 ) 0 英文摘要 2016 Vol. 51 (5): 0-0 [摘要] ( 83 ) [HTML 1KB] [PDF 175KB] ( 386 ) 采集技术 841 邹志辉, 张翊孟, 卞爱飞, 周华伟, 倪宇东, 李培明 常规检波器低频数据的评价与恢复及其在地震成像中的应用 地震波低频成分有助于提高地震反演与成像的分辨率及保真度。因地震震源与检波器响应的频宽限制及噪声影响，常规检波器记录中的低频成分难以被充分利用。通过地震数据低频评价、厘定有效频段，进而补偿并充分利用低频成分，可实现频带拓宽。基于地震记录的信噪比和检波器自然频率，本文将常规地震记录频谱划分为常规段、低频可恢复段和低频不可恢复段三个频率区间，并将低频可恢复频段的下限定义为最低有效频率；根据不同地震仪记录有效低频成分能力的差异，提出了常规检波器低频有效性的功率谱密度比方法；利用有效低频初步评价成果，设计了野外联合采集试验和地震数据低频恢复流程。实际资料试验结果表明：对超低频的远震面波信号，4.5Hz检波器数据拓展至0.04Hz仍具有较高的信噪比；对地震勘探中的井炮地震波信号，常规10Hz检波器数据的有效频带可拓展至2Hz。针对恢复低频后的地震记录进行地震成像和速度建模，得到的叠加剖面与波形反演速度剖面的精度和分辨率都有显著提高。 2016 Vol. 51 (5): 841-849 [摘要] ( 416 ) [HTML 1KB] [PDF 6584KB] ( 1170 ) 处理技术 850 王蓉蓉, 戴永寿, 李闯, 张鹏, 谭永成 时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法 目前有两种有效的时变子波提取方法：将非平稳地震记录划分时窗后，每段可视为近似平稳地震记录提取子波；将非平稳地震记录变换到时频域进行分析，逐点提取时变子波。第一种方法难以准确地提取时变子波振幅，第二种方法尚不能准确地提取时变子波相位。为此，将上述两种方法结合，提出一种时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法。具体方法流程为：首先利用时频域二次谱模拟方法提取时变子波振幅谱；其次采用自适应分段法提取每段子波相位，并将相位延拓至每一时刻以解决时变振幅与分段相位匹配问题；最后将提取的振幅与延拓后的相位逐点合并，形成一种基于时频域二次谱模拟及自适应分段相融合的时变子波提取方法。对非平稳地震记录提取时变子波后，通过反演得到反射系数序列，并结合评价准则对反射系数序列进行评价，进而量化评价子波提取的准确性。仿真数据和实际资料的处理测试表明，本文的时变子波提取方法同时考虑了地震信号在地下传播时每个时刻发生的振幅和相位畸变，能够很好地适应实际地震资料的非平稳性，并能得到较为准确的子波估计结果。 2016 Vol. 51 (5): 850-862 [摘要] ( 257 ) [HTML 1KB] [PDF 10926KB] ( 608 ) 863 杨登锋, 秦成岗, 汪瑞良, 何敏, 王守东, 李京南 能量谱质心频移法Q值估计 由于地震数据中的噪声干扰，子波振幅谱的高频和低频段扰动强烈，造成振幅谱质心频移法估计Q值的稳定性依赖于积分频带的选取。为此，提出了基于能量谱的质心频移Q值估计的新方法，推导了估计Q值的解析表达式。模型测试证实了能量谱质心频移法相对于振幅谱质心频移法，对积分频带的依赖性降低、稳定性增强。经实测VSP资料应用证实了该方法可以稳定有效地估计Q值。 2016 Vol. 51 (5): 863-867 [摘要] ( 313 ) [HTML 1KB] [PDF 3324KB] ( 895 ) 868 刘喜恒, 刘国昌, 崔永谦, 王泽丹, 刘颖, 白旭明 局部时频变换横向约束Q值估计方法 针对传统的频谱比法求取Q值存在噪声、反射相干和变换窗口等引起的算法不稳定问题，提出了一种基于局部时频变换的横向约束Q值估计方法。局部时频变换通过最小平方反演得到光滑的局部时频谱，为Q值估计提供了较好的时频谱值。在局部时频变换基础上，引入横向约束项，约束Q值在横向空间光滑变化，利用最小平方反演理论建立了横向空间约束的频谱比值计算方法。与传统的频谱比值法相比，局部时频变换横向约束Q值估计方法得到的结果更为准确。数值模拟及实际资料处理均验证了该方法的有效性。 2016 Vol. 51 (5): 868-874 [摘要] ( 302 ) [HTML 1KB] [PDF 5175KB] ( 515 ) 875 喻岳钰, 曹代勇, 彭宏钊, 邢春颖 基于静校正模型的速度场基准面转换方法 本文从基准面静校正技术和CMP参考面的定义出发，对速度场从CMP参考面转换至统一基准面存在的问题进行了深入研究，获得了静校正模型中高速顶界面或中间参考面在时间域和深度域均具有确切定义的认识，提出并实现了从CMP参考面至高速顶界面或中间参考面的介质剥离，从高速顶界面或中间参考面至统一基准面的常速介质充填的速度场基准面转换方法，较好地解决了速度场从CMP参考面到统一基准面的转换问题，为充分利用地震速度信息建立时深转换速度场奠定了基础。该方法具备明确的物理意义，所获得的统一基准面速度具有较高的时深转换精度，在鄂尔多斯盆地东缘煤层气新探区取得了良好的应用效果。 2016 Vol. 51 (5): 875-880 [摘要] ( 204 ) [HTML 1KB] [PDF 2653KB] ( 499 ) 881 王珺, 李永庆 遗传算法和正交时频原子相结合的地震记录快速匹配追踪 针对匹配追踪庞大的计算量造成地震数据处理效率低下的问题，提出一种基于遗传算法和正交原子匹配追踪的快速分解方法，通过遗传算法缩小原子库的搜索范围，减少贪婪迭代的次数，由原子的正交化处理消除冗余分量，加速残差收敛进程。为增加分解的灵活性，采用相邻残差比阈值作为迭代终止条件。合成地震记录和实际地震记录稀疏分解结果表明：本文方法不仅能降低分解的稀疏度，而且运行速度大幅提高，验证了方法的有效性和适用性。 2016 Vol. 51 (5): 881-888,893 [摘要] ( 217 ) [HTML 1KB] [PDF 3825KB] ( 554 ) 889 王清振, 张金淼, 姜秀娣, 翁斌, 朱振宇, 丁继才 基于高维小波变换的高抗噪性边缘检测技术 基于高维小波变换提出了一种高抗噪性的断层及地质体边缘检测技术。首先对三维地震数据体进行希尔伯特变换得到复地震道，求取相位余弦属性；然后利用高维小波变换把相位余弦变换到包含三维坐标（3个变量）、倾角、方位角和尺度等6个变量的高维空间，通过固定坐标和尺度，扫描倾角和方位角得到高信噪比的不连续性检测结果，以有效压制倾斜地层层间不连续带来的伪边界信息。模型试验和实际资料算例表明，该技术与常用的C3算法相比，能够更好地检测小断层、小河道等地质体边界信息，并且具有较强的抗噪性能。 2016 Vol. 51 (5): 889-893 [摘要] ( 281 ) [HTML 1KB] [PDF 3880KB] ( 621 ) 894 刘骁, 高尔根, 丁亮, 何迎春, 薛玉英, 刘文静 一种新的高精度广角反射动校正方法 从水平多层介质的时距方程出发，采用参数方程求导的方法，求取时间t关于炮检距x在炮点附近的各阶导数，从而获得在炮点附近展开的六阶多项式方程；再通过对方程性态的分析，经过数学变换，给出大炮检距情况下的广角动校正量估算公式，并从理论上分析了六阶多项式和广角动校正公式的适用区间。数值计算和模拟结果表明：在炮检距与目的层深度之比大于4的情况下，本文提出的新动校正方程仍可以将旅行时相对误差控制在1%的范围内，并能把不同层位近、远炮检距处的同相轴校正平直，是一种精度较高的广角反射动校正新方法。 2016 Vol. 51 (5): 894-900 [摘要] ( 188 ) [HTML 1KB] [PDF 1656KB] ( 616 ) 901 孔德辉, 彭真明 利用改进的在线字典学习估计时变子波 为了获得符合实际的混合相位子波，提出了一种基于在线字典学习的时变子波估计方法。将时变子波估计转化为在线字典学习问题，通过过完备字典的在线学习实现冗余字典的自适应更新。字典中的每个原子代表子波的一个分量，通过原子的线性组合实现对时变子波的有效逼近。在线字典学习可以灵活地利用训练数据，改进字典中的原子，提升字典的自适应特性。同时，根据地震数据的特点，对训练数据与稀疏表示的残差项进行滤波处理，改进了在线字典学习方法，降低了对噪声的敏感性。无噪声和含噪声合成数据的实验结果证明了本文方法的有效性，而且对噪声具有一定的鲁棒性。实际子波估计结果以及Wiener滤波的反褶积剖面和频谱分析表明，本文方法得到的结果并未使噪声能量增强，但频带得到拓宽，从而为时变子波估计提供了新思路。 2016 Vol. 51 (5): 901-908 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [PDF 6247KB] ( 652 ) 909 刘洁, 张建中, 孙运宝, 赵铁虎 基于地震谱反演的地层速度估算方法及应用 本文提出将谱反演技术和波阻抗递推反演技术相结合的地层速度估计方法。该方法先通过谱反演获得地震剖面对应的反射系数剖面，再利用波阻抗递推反演方法，把反射系数剖面转换成速度剖面。既发挥了谱反演准确求取反射系数的优势，又能进一步获得与岩性密切相关的速度参数。利用Marmousi模型理论数据的测试，说明了该方法的可行性和有效性。针对南海北部陆坡神狐海域含水合物沉积层的速度和密度变化特征，采用基于Gardner指数函数的分段拟合方式，建立了由地层速度换算密度参数的分段关系式。然后，用提出的方法得到了沿该测线的地层速度剖面，较好地反映了天然气水合物的空间展布，并与速度测井曲线及钻探结果吻合较好，为天然气水合物预测提供了一种有效方法。 2016 Vol. 51 (5): 909-915 [摘要] ( 314 ) [HTML 1KB] [PDF 3415KB] ( 649 ) 其他 908 本期广告索引 2016 Vol. 51 (5): 908-908 [摘要] ( 118 ) [HTML 1KB] [PDF 512KB] ( 339 ) 地震模拟 916 张婷婷, 邱达, 张东 一种改进的三维旅行时梯度射线追踪方法 最大旅行时梯度射线追踪（The Maximum Traveltime Gradient Ray Tracing，MTG）法利用三次B样条插值计算旅行时场的最大旅行时梯度,从而追踪初至波射线路径。但由于三次B样条插值是连续光滑的插值函数，在射线通过速度突变区域时，计算次级源点的旅行时和梯度会产生一定的误差。在分析MTG算法计算误差来源的基础上，提出了一种改进的B样条/线性联合插值的三维射线追踪（The Modified Maximum Traveltime Gradient Ray Tracing，简称MMTG）算法，即在速度均匀变化的区域采用B样条插值计算旅行时梯度确定下一个次级源点，在速度变化剧烈的区域利用线性插值法在网格界面上找出旅行时最小的入射点作为次级源点，从而保证射线在速度分界面上折射产生的不连续性。数值实验结果表明，MMTG算法在保持MTG算法优点的同时进一步提高了射线路径的计算精度，能够适应更复杂的速度介质模型。 2016 Vol. 51 (5): 916-923 [摘要] ( 222 ) [HTML 1KB] [PDF 4641KB] ( 582 ) 偏移成像 924 王常波, 匡斌, 唐祥功, 王慧, 杜继修, 刘鹏 束聚焦偏移技术在山前带的应用 利用反演技术将地震数据分解为稀疏的局部平面波，彼此间互不干扰，且受到有效压制的随机噪声不参与偏移。据此使用束聚焦偏移技术可面向特定地质构造实现聚焦成像，适用于解决山前带低信噪比资料成像的技术难题。文中探讨了基于反演的束聚焦偏移技术的算法原理和实现思路，阐述了其特点和优势。H区实际资料的试算结果表明该技术具有良好的处理效果，可望得到推广应用。 2016 Vol. 51 (5): 924-929 [摘要] ( 212 ) [HTML 1KB] [PDF 6094KB] ( 537 ) 930 刘强, 张敏, 李振春, 张凯, 肖建恩, 丁鹏程 各向异性介质共炮域高斯束偏移 在Zhu等提出的基于相速度的各向异性高斯束偏移方法的基础上，修改了运动学和动力学射线追踪方程，并且通过对射线追踪方程中的系数进行近似，简化了动力学射线追踪方程，实现了基于相速度的各向异性介质共炮域高斯束叠前深度偏移成像。通过各向异性水平层状模型分析了各向异性参数对本文研究方法的影响，证明各向异性介质偏移成像需要获得准确的速度场和各向异性参数场，这是实现各向异性偏移成像的关键。二维Hess VTI模型试算结果表明，本文方法能够对复杂的各向异性地质构造进行有效成像，充分证明了方法的有效性。与传统的基于弹性参数的各向异性介质高斯束偏移成像方法相比，本文方法在计算效率和适应性方面具有更多优势，更适合处理实际地震资料。 2016 Vol. 51 (5): 930-937 [摘要] ( 320 ) [HTML 1KB] [PDF 3362KB] ( 750 ) 综合研究 938 张广智, 潘新朋, 孙昌路, 印兴耀 纵横波联合叠前自适应MCMC反演方法 联合纵波（PP波）和转换波（PS波）地震资料进行AVO反演可降低解的非唯一性，提高反演的稳定性和AVO参数估算精度。文中提出了一种基于自适应马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）的纵横波叠前联合非线性反演方法，直接反演纵、横波速度及密度三个参数。该方法基于精确Zoeppritz方程，在贝叶斯框架下引入测井约束先验信息，在反演过程中使用自适应MCMC方法对贝叶斯后验概率密度进行抽样，并通过对收敛于后验概率密度随机样本的统计分析，获取表征纵、横波速度及密度参数的后验概率密度信息。同时对其AVO三参数反演结果进行不确定分析，可用于储层流体检测与岩性识别的风险评估。实际井模型数据测试结果表明，基于精确Zoeppritz方程的自适应MCMC法纵横波叠前联合反演精度较高、稳定性较好、抗噪能力也较强，验证了方法的可行性和有效性。 2016 Vol. 51 (5): 938-946 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [PDF 4923KB] ( 986 ) 947 罗亚能, 黄捍东, 王玉梅, 慎国强, 张达, 杨亚迪 地震波形反演与测井联合的三维建模方法 基于褶积模型的地震反演能得到较高分辨率的结果，但它对初始模型的依赖性强。依托波动理论的波形反演法可获得准确、稳定的低频信息，横向保真性高；测井资料纵向分辨率高，频率信息丰富。本文提出一种基于波形反演结果和测井资料的联合建模方法，综合波形反演结果横向高保真性和测井资料纵向高分辨的优势，提高初始模型的构建精度，进而提高反演结果的精度。应用结果表明，联合构建的三维模型不仅具有波形反演结果的低频特征，还具有测井资料纵向高分辨率的优点，以此作为褶积模型反演的初始模型，提高了储层预测的精度。 2016 Vol. 51 (5): 947-954 [摘要] ( 262 ) [HTML 1KB] [PDF 12959KB] ( 642 ) 955 邓炜, 印兴耀, 宗兆云, 黄世佳 基于逆算子估计的高阶AVO非线性反演 Zoeppritz方程线性近似式已被广泛应用于AVO反演方法研究中，但在界面差异明显时线性近似式难以满足精度要求，而高阶非线性近似式有助于解决此类问题。鉴于大多数优化算法并不太适用于求解非线性反演问题，本文提出一种新的AVO非线性反演方法：利用逆算子估计算法求解AVO反演问题，其直接求逆的思路有别于传统优化类反演算法的搜索方式，多解性显著减弱；应用Zoeppritz方程高阶近似式建立反演目标函数，提高了界面两侧差异明显时线性近似精度，还兼顾了纵横波速度比对AVO反演的影响。模型试算得知反演结果与模型值相符；实际应用结果表明，三参数反演结果与地震、测井信息吻合较好。这套基于逆算子估计的AVO反演方法具有较强的稳定性和可靠性，运用高阶近似式及选取合适的纵横波速度比是确保反演结果具有高精度的关键。 2016 Vol. 51 (5): 955-964 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [PDF 8355KB] ( 419 ) 965 张丰麒, 金之钧, 盛秀杰, 孔令武 贝叶斯三参数低频软约束同步反演 贝叶斯叠前反演通过引入三参数反射率的先验分布，可以提高三参数反射率反演的稀疏性和垂向分辨率，进而达到高分辨率反演的效果。然而在对实际资料进行试算时，由于随机噪声的存在，单一的稀疏约束项并不足以保证反演结果的稳定性。通过引入低频软约束项，即反演结果的低频和模型的低频之差的L2范数达到最小，可以提高反演结果的鲁棒性，使贝叶斯三参数同步反演在实际资料的适用性增强。与平滑正则约束三参数反演相比，本文方法既能获取稳定的低频信息，同时也不会降低纵横波速度比反演结果的垂向分辨率。 2016 Vol. 51 (5): 965-975 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [PDF 12992KB] ( 637 ) 976 赵学松, 高强山, 唐传章, 刘喜恒, 宋建国, 周从安 基于支持向量回归机与井导向的三角洲岩性油气藏储层参数预测 三角洲岩性油气藏中储层河道砂体小、散、薄，连通性差，且与泥岩互层，导致反射信号弱，难以进行综合/精细解释。据此，本文提出基于支持向量回归机与井导向的三角洲岩性油气藏储层参数预测方法，用于刻画此类砂体分布特征。从测井资料中提取揭示储层特征的参数作为储层预测的导向，利用支持向量回归机建立多种属性与储层参数之间的映射关系，进而开展储层预测。针对CF区实例，通过估算储层的伽马参数和R4参数预测河道砂体的分布特征，所得结果与钻井揭示的实际岩性有较高吻合度。因此，本文方法适用于三角洲岩性油气藏预测。 2016 Vol. 51 (5): 976-982 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [PDF 9243KB] ( 640 ) 983 崔永谦, 刘延利, 王孟华, 李林波, 杨国权, 周兴海 利用地震资料Hilbert-Huang变换划分沉积旋回 沉积旋回是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序，对地层层序的划分关键是正确划分沉积旋回。利用Hilbert-Huang变换（HHT）对测井曲线进行处理，然后划分沉积旋回，是较常用的一种方法，其对井点处的沉积旋回划分较准确，但在无井之处的沉积旋回划分受到了限制。为此，尝试将地震信号进行经验模态分解后，将其结果用于沉积旋回划分。通过分析正旋回、反旋回、正反旋回以及反正旋回等四种沉积旋回模型以及对应的Hilbert时频谱之间的关系可知，高频分量与GR、SP曲线的沉积旋回划分结果吻合较好，中、低频分量的沉积旋回划分结果与地层分界面基本一致。在此基础上，对研究区内井旁地震道进行处理，其沉积旋回划分结果与井资料（地质分层和测井曲线资料）的沉积旋回划分结果吻合较好，验证了文中方法的可靠性。最后，通过对连井剖面的分析，给出了有利砂体的预测范围。 2016 Vol. 51 (5): 983-989,1001 [摘要] ( 210 ) [HTML 1KB] [PDF 9565KB] ( 802 ) 地震地质 990 杨德相, 蒋有录, 赵志刚, 赵伟森, 李虹霖, 赵凯 冀中坳陷洼槽地质特征及其与油气分布关系 基于三维地震、钻录井、地化等资料，对冀中坳陷洼槽进行了分类，并对不同类型洼槽沉积充填和地质结构特征进行了研究，评价了不同洼槽生烃潜力，探讨了洼槽地质特征与油气分布关系。结果表明：冀中坳陷共发育29个洼槽，根据古近系沉积充填特征，可划分为早期型、继承Ⅰ型、继承Ⅱ型和晚期型等4类，不同类型洼槽沉积充填差异悬殊，生烃潜力存在明显差异，其中继承Ⅰ型和继承Ⅱ型洼槽控制了富生烃洼槽的发育，进而控制了主要油气资源的空间分布；研究区洼槽地质结构类型多样，可划分为单断断超式、单断反转式、单断断阶式和双断地堑式等4种类型，洼槽结构控制油气运移主要方向，形成5种类型油气富集带，其油气藏类型及分布表现出明显差异性。综合洼槽沉积、结构及生烃潜力研究，预测出研究区7个富生烃洼槽及其12个有利油气富集带，为洼槽区岩性油气藏勘探提供理论依据。 2016 Vol. 51 (5): 990-1001 [摘要] ( 228 ) [HTML 1KB] [PDF 13524KB] ( 550 ) 1002 夏竹, 李中超, 贾瑞忠, 赵师权, 熊运斌, 张胜 井震联合薄储层沉积微相表征实例研究 油田开发中晚期阶段对薄储层沉积微相精细描述的要求更高，采取井震联合手段、半定量或定量地描述是必然趋势。本研究以地质统计学及平面插值算法为数学工具，分别探讨了井点离散型沉积相数据与连续型砂地比数据的互换关系、地震属性与井点砂地比参数的相关性、敏感地震属性的优选等；同时,建立了储层目标砂地比预测模型，并依据模型相关度，选择合适的平面插值算法进行砂地比成图；最后,利用砂地比与薄储层沉积微相的转换模式，结合单井相及沉积背景，获得了相对合理的薄储层单元沉积微相地质成果平面表征图件。通过研究区实际应用与验证，取得了良好的应用效果，也形成了一套较可行的井震联合储层特征精细描述的研究思路与技术流程。 2016 Vol. 51 (5): 1002-1011 [摘要] ( 362 ) [HTML 1KB] [PDF 13376KB] ( 654 ) 非地震 1012 欧阳芳, 戴世坤, 张钱江, 陈龙伟, 陈轻蕊 层状单轴各向异性介质中长导线源电磁响应的快速计算 在场源附近，长导线源不能视作电偶极子源。长导线源电磁响应的常用计算方法是对场源进行离散，再对离散电偶极子电磁场进行叠加，这种方法计算简单，但计算效率较低。针对这一问题，提出了有限单元形函数积分算法。该算法从电偶极子场的解析表达式出发，将长导线源进行剖分，通过在每个剖分单元上构造形函数来求解积分表达式。通过模型算例对传统电偶极子叠加算法和形函数积分算法的计算精度及计算效率进行了测试。从测试结果可以看出，无论在场源中远区还是近区，形函数积分算法只需要将长导线源剖分成两个单元就能达到很高精度，而电偶极子叠加算法需要将长导线源离散成大量的电偶极子才能达到相同数值精度，相同数值精度条件下形函数积分算法具有更高的计算效率，且离场源越近计算效率优势越明显。 2016 Vol. 51 (5): 1012-1020 [摘要] ( 243 ) [HTML 1KB] [PDF 3063KB] ( 560 ) 1021 王显祥, 底青云, 邓居智 多通道瞬变电磁法油气藏动态检测 油藏动态检测通过对油藏开采过程进行监测,建立动态油藏模型,从而优化开发方案,提高油气采收率。现有的油藏监测手段主要为地震方法，成本较高。试图从电磁法角度，探讨利用多通道瞬变电磁法对油气动态监测的优势。首先介绍了多通道瞬变电磁法的原理，即主要利用电偶极子源向地下发射伪随机序列，并在发射与接收端分别测量电流与电压变化，通过反褶积提取大地脉冲响应；其次分析了利用多通道瞬变电磁法油气藏探测的优势。研究表明多通道瞬变电磁法集合了电性源瞬变电磁法的特点，可以取得对高阻体的最佳探测效果，较适用于油气藏动态检测；最后以一个背斜油藏模型为例进行了数值模拟，研究结果表明多通道瞬变电磁法在合适偏移距下可以很好地圈定油气藏的边界，并揭示油气藏的变化。 2016 Vol. 51 (5): 1021-1030 [摘要] ( 253 ) [HTML 1KB] [PDF 4174KB] ( 622 ) 1031 朱成, 李桐林, 杨海斌, 刘永亮, 伍亮, 胡英才 带地形频率域可控源电磁法三维反演研究 单一的地震勘探不能满足所有地质地形条件下的油气勘探开发需求，试验证明与非地震勘探方法尤其是电磁法的联合应用可以有效提高钻井成功率，而对带地形三维可控源电磁法的正反演研究可以有效克服地形对勘探结果的影响，进一步提高勘探精度。采用基于二次电场的有限差分方法进行三维正演，与前人有限元大地电磁计算的经典地质模型在远区卡尼吉亚视电阻率正演方法相比，结果基本一致，证明该正演算法的可靠性和准确性；应用非线性共轭梯度（NLCG）方法进行三维反演，提出并使用初值优化方法，能减少每次反演迭代所需时间，从而提高反演效率。带地形的地质模型反演结果表明：反演的地下电阻率模型能够较好地还原异常体的形态和位置；初值优化方法能够明显缩短反演时间，为三维反演的实用化带来可能。 2016 Vol. 51 (5): 1031-1039 [摘要] ( 316 ) [HTML 1KB] [PDF 3061KB] ( 716 ) 软件开发与应用 1040 赵长海, 罗国安, 张旭东, 王狮虎, 张建磊, 王成祥 大规模异构集群上Kirchhoff叠前时间偏移并行算法 当前单个勘探项目的数据量已经超过100TB，PB级规模的项目已经可以预见。为适应地震数据快速增长的趋势以及超大规模异构集群的体系结构特点，提出了多维度成像空间分解算法。根据大规模集群系统有多个并行层次的特征，首先沿炮检距方向分解成像空间，然后再沿Inline方向继续切分，直到成像空间小于计算节点物理内存，最后在二维地表上以面元为单位分解成像空间。该并行算法降低了任务间的耦合性，便于映射到异构集群系统的多个并行层次上，也利于异构处理器间的异步执行。相对于同时期的高性能CPU处理器，GPU版本获得了4.8倍的加速，MIC版本获得了2倍的加速，给出了两类协处理在性能、能耗和可编程性方面的对比分析。在Tianhe-1 1024节点规模下处理实际的地震数据，获得了接近线性的加速比曲线。 2016 Vol. 51 (5): 1040-1048 [摘要] ( 259 ) [HTML 1KB] [PDF 4735KB] ( 589 ) 1049 唐佳, 王凡, 刘福烈 三维波动方程正演的三级并行加速 在常规并行方案的基础上，继续挖掘CPU计算潜力，从CPU指令级优化入手，借用CPU的矢量运算单元（VALU）和SSE指令集，实现了在一个指令周期内并行完成四个浮点数据运算，得到以下认识：①对有限差分类方法的波动方程正演而言，使用SSE指令集可以取得较好的加速效果，能够实现CPU的二次加速；②引入SSE后的加速比会随着正演模型数据量的增大而缓慢增大，但因其一次最多完成4个浮点型数据运算，理论加速比最大不会超过4；③ SSE加速不需要额外增加硬件配置就可实现计算效率提升，加速成本低，有很广泛的适用性；④单机执行三级并行能够获得最佳的执行效率，多机间执行三级并行效率与机间数据传输网络速度有关。通过数值模拟实验发现，新的并行方案较常规并行方案在运算速度上有大幅提升，获得了明显的加速效果。 2016 Vol. 51 (5): 1049-1054 [摘要] ( 244 ) [HTML 1KB] [PDF 2066KB] ( 621 )

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