本文關(guān)鍵詞：地震勘探沙漠地區(qū)風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng)建模

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【摘要】：地震勘探是開采油氣等地下資源的主要方法。在實際地震勘探中,存在著各種不利因素,如地下環(huán)境未知,地表結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及地面上各種噪聲干擾等等。這些不利因素最終將會以隨機(jī)噪聲的形式反映在地震勘探資料的數(shù)據(jù)中,降低了地震勘探數(shù)據(jù)的質(zhì)量,進(jìn)而無法準(zhǔn)確定位油氣等地下資源的位置,浪費(fèi)人力和物力。因此,如何有效提高地震勘探數(shù)據(jù)資料的質(zhì)量,對地震勘探數(shù)據(jù)資料進(jìn)行消噪處理成為地震勘探中的難點問題。在實際地震勘探中,總會伴隨著各種各樣隨機(jī)噪聲的干擾,其中,除人為噪聲和工業(yè)噪聲之外,風(fēng)成環(huán)境噪聲是其主要成分。因此,對于風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng)的研究與分析具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。本文以沙漠地區(qū)為例,將所在勘探地區(qū)的地形、地表和地質(zhì)等條件以及勘探位置與檢波器的耦合程度作為影響因子,構(gòu)成風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng);隨機(jī)風(fēng)序列視為該系統(tǒng)的輸入,初至前噪聲(或稱背景噪聲)視為該系統(tǒng)的輸出;經(jīng)驗證該系統(tǒng)具有混沌特性,因此,利用具有混沌性質(zhì)的杜芬(Duffing)方程模型對沙漠地區(qū)風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行建模分析,并驗證了模型的可行性。最后證明了沙漠地區(qū)地震勘探環(huán)境噪聲主要是由風(fēng)引起的,從而補(bǔ)充了現(xiàn)有環(huán)境噪聲的認(rèn)識,為以后分析噪聲性質(zhì)以及提高消噪技術(shù)能力提供了參考依據(jù)。本文主要從以下三個方面進(jìn)行研究。首先,因為沙漠勘探地區(qū)勘探時刻所對應(yīng)風(fēng)序列的風(fēng)速數(shù)據(jù)未知,因此采用自回歸滑動平均(ARMA)模型對隨機(jī)風(fēng)序列進(jìn)行模擬,并將模擬得到結(jié)果的功率譜與達(dá)文波特(Davenport)譜進(jìn)行擬合,以驗證模擬的精確程度,若模擬結(jié)果有效,將其視為沙漠地區(qū)風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng)的輸入;然后,為準(zhǔn)確建立系統(tǒng)模型,對沙漠地區(qū)風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng)的性質(zhì)進(jìn)行分析。對該系統(tǒng)的性質(zhì)先定性分析,再定量分析;根據(jù)非參數(shù)模型系統(tǒng)辨識法并結(jié)合脈沖響應(yīng)方法可求取系統(tǒng)的脈沖響應(yīng),結(jié)果表示其相態(tài)圖是具有混沌性的,即證明勘探地區(qū)所耦合成的系統(tǒng)具有混沌特性;最后,根據(jù)上述系統(tǒng)性質(zhì)分析結(jié)果,采用具有混沌性質(zhì)的杜芬(Duffing)方程模型對該地區(qū)進(jìn)行建模,將模擬得到的隨機(jī)風(fēng)序列輸入到系統(tǒng)中,將輸出信號與沙漠地區(qū)初至前噪聲記錄分別從時域波形,相態(tài)圖以及頻譜圖三個方面進(jìn)行對比;根據(jù)參數(shù)對杜芬(Duffing)方程輸出結(jié)果的影響,從上述三個方面對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,即可確定杜芬(Duffing)方程的各個參數(shù),得到預(yù)期的擬合效果。結(jié)果顯示,我們所建立的沙漠地區(qū)風(fēng)成環(huán)境系統(tǒng)模型是可行且有效的。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4

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本文編號：1139762