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高精度重力归一化总梯度法的研究及应用

王彦国  
【摘要】: 重力归一化总梯度是间接寻找油气的重要方法,其算法的核心问题为异常导数及向下延拓的实现。本文以提高重力异常垂向和水平一阶导数的计算精度以及向下延拓的稳定性为突破点,期望提高重力归一化总梯度的计算精度及可延拓深度。 导数换算常用的计算方法是离散Fourier变换和离散余弦变换,模型检验表明离散余弦变换计算的一阶导数的精度高于离散Fourier变换的。对于向下延拓,本文以余弦变换理论为基础,结合积分迭代法推导出了位场向下延拓的余弦谱迭代法,并通过模型试验验证了该方法具有良好的延拓效果,有效的解决了常规方法向下延拓不稳定性的问题。那么结合DCT求导和余弦谱迭代法求取向下延拓值来计算重力归一化总梯度则很可能提高重力归一化总梯度的稳定性、计算精度和可延拓深度。模型试验结果证实了上述的推测。 在重力归一化总梯度法研究中,背斜储油模型在研究中具有非常重要的作用。本文推导出了二度体背斜模型及三度体球冠模型的重力异常计算公式,并通过模型检验及误差分析证实了这两种计算方法的正确性。 在实际应用中,将余弦谱迭代法应用到乌兰图嘎—松原实测重力剖线中,同时与其他计算重力归一化总梯度的方法进行对比,结果进一步说明,基于余弦谱迭代法的重力归一化总梯度场的计算技术不但提高了可延拓深度和计算的稳定性,而且提高了计算精度。 该方法的提出为间接寻找油气的重力归一化总梯度法提供了一种高精度的计算方法。


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