直流电法超前探测不同地电模型对比研究

直流电法超前探测是探测井巷掘进面前方低阻体的主要方法之一,本文以全空间导电球、两层介质和三层介质模型为基础,根据点源条件下全空间任意场点的电位表达式,绘制了全空间的电位分布图,以厘清不同地电模型点电源前后方电位的分布特征。通过对比不同地电模型电位、电位差和视电阻率曲线变化特征,特别采用相对视电阻率,突出不同地电模型响应特征的差异。该方法有助于快速区分掘进面前方低阻体的形态差异,从而推动了直流电法超前探测技术发展。

泥质砂岩的复电阻率实验研究

研究了复电阻率实部频散度、模的频散度以及虚部频散度和含水饱和度的关系。当低频和高频分别为100Hz和10kHz,随着含水饱和度的增加,实部频散度下降,然而某些岩心的实部频散度与含水饱和度之间存在双解关系。复电阻率模的频散度随不同饱和度的变化与实部几乎一致;虚部的频散度与含水饱和度的关系密切,随着含水饱和度的增加而线性增加,虚部的频散度远远大于实部的频散度。

华南东南沿海地区岩石圈电性结构

为了研究华南东南沿海地区的壳幔电性结构及其动力学背景,布设了4条大地电磁测深剖面,获得了相应的二维地电模型,并结合相关地质和地球化学信息对地电模型进行了研究。结果表明:研究区西部地壳由于碰撞汇聚作用变厚,东部地壳由于太平洋板块的俯冲作用剧烈减薄。华南东南沿海地区的岩石圈并不是简单的呈现'西厚东薄'的特征,研究区东西两端岩石圈厚度超过100km,推测西段岩石圈增厚主要形成于陆内挤压造山或陆内碰撞汇聚造山作用,而东端岩石圈增厚可能由于大洋板块俯冲时洋壳残留物叠置在岩石圈的下部所形成,而中部岩石圈的减薄与软流圈物质上侵有关,造成此区域大规模软流圈物质上侵的动力来自于太平洋板块俯冲产生的深部热扰动。

稳定地电场三维有限差分正演模拟

本文阐述了用有限差分模拟计算三维稳定点电场的原理 ,提出了可以节约内存 ,提高运算速度的剖分网格、差分格式和超松弛迭代数值解的计算方法 ;采用解析法计算点电源在均匀大地条件下产生的正常电位场 ,用有限差分法计算地电异常体引起的异常电位场 ,进而得到实际电位场 ;简化了三维地电场数值模拟的问题 ,并且有效地控制了模拟计算精度。

利用积分方程法的大地电磁三维正演

利用积分方程法实现了均匀导电半空间三维大地电磁响应的数值模拟。求取张量格林函数积分时,采用二次剖分算法解决计算中奇异值问题,对于含有贝塞尔函数的积分项,利用结合连分式展开的高斯求积代替常规的快速汉克尔变换方法,确保了张量格林函数的正确计算并提高了计算精度。最后通过数值模拟结果的对比及模型试算验证了算法的正确性,所实现的三维大地电磁数值模拟算法为理论研究三维地电构造的大地电磁响应的分布规律提供了有效的工具,也为研究三维反演算法奠定了基础。

大斜度井双侧向测井响应的数值模拟

针对大斜度井复杂的测井环境和双侧向电极系的工作原理,采用三维有限元法模拟在有侵入、多层地层情况下大斜度井中双侧向仪器的测井响应。模拟采用先考虑井眼和仪器,然后考虑地层交界面的网格划分方法,可以灵活地对各种井斜角和侵入情况进行考虑。模拟结果与国内外文献给出的结果取得了很好的一致性,所以该算法是可靠的。利用该算法还对井斜角和侵入对测井响应曲线的影响作了研究。

稳定电流场有限元法模拟研究

以直流电场有限元方法为基础，从二维电性介质线源有限元模拟出发，深入探讨了改进复杂电性结构理论模型有限元正演资料仿真性、有效性的方法．首先，用加里津（Garlerkin）方法推导了稳定电流场的有限元方程，得到了人为截断的边界条件；研究了快速形成系数矩阵的模块化方法以及自动识别地电参数和电性分界面的网格自动剖分软件燃后讨论了不同边界情况下的数值模拟情形，指出了各自的物理含义及吸收效果，最后由模型计算对本文方法进行了检验．

时间域跨孔雷达全波形反演及实际应用

通过对目标函数求导的方式详细推导了时间域全波形反演的梯度公式,并使用共轭梯度法同时迭代介电常数和电导率。将该方法应用到一组合成数据和实际数据中,合成数据结果表明全波形反演能够准确刻画地层结构,精确重建亚波长尺寸异常体的位置和参数信息。实际数据的反演结果证明全波形反演能够反映地层中的细微结构,提供高分辨率的反演结果,其波形比配结果也更准确。

双感应测井资料实用化快速迭代反演技术及其在大庆油田的应用

介绍了最近开发的一种双感应资料实用化快速迭代反演技术及其在大庆油田的应用,包括测井资料综合分层、双感应原始视电阻率提取以及快速正反演计算等内容。综合分层技术主要用于从双感应资料中提取层界面位置及地层电阻率初值,原始视电阻率提取主要用于消除3点反褶积和趋肤效应校正对原始视电导率的改变,实用化快速反演技术则主要用来消除井眼泥浆和围岩等对双感应资料的影响以获得更加准确反映地层侵入状态的地层电阻率。用该技术已处理了大庆油田60多口井的测井资料,取得了满意效果。

圆柱体点源场有限单元模拟

我们对有限长度园柱形电性不均匀体的点源场的有限单元法数值模拟进行了研究和讨论。利用“镜像法”原理将三维数值模拟问题转化成二维问题 ,从理论上严格地推导出了求“旁测剖面”电位的公式。依据此算法编制出的程序对各种模型进行了计算 。

水平井地层界面声波测井响应模拟分析

基于对波动方程的高阶三维交错网格有限差分数值计算,在水平井孔轴线位于声速不同的两均匀地层的界面上的几何条件下,模拟了井中声场,给出了不同源距的接收波形和不同时刻的声场快照。分析结果表明,无论是哪种地层覆盖在上方,井中声场都是对声速较快的地层比较敏感,井孔中接收波形的首波时差都十分接近于声速较快地层的纵波时差。上述结果为水平井声波测井数据处理和解释提供了某种依据。

时～频转换的时间范围和时间步长研究

基于均匀导电大地和可极化大地表面 ,电偶源电场的时间谱在无随机干扰和有随机干扰时 ,用不同的时间区段和时间步长进行频谱转换的计算结果 ,作者在研究了时间谱电阻率( TSR)法的数据解释中 ,将时间谱数据转换到频率域 (简称为时～频转换 )时 ,所需要的时间范围和时间步长。

地质雷达探测的波场分析

本文对地质雷达探测中的地面上水平电偶极子的辐射方向图、地层的反射以及有限目的体的散射等问题进行了讨论;并通过子波和反射系数序列的褶积作出了合成雷达记录。

电偶源电场的时间谱转换为频谱的误差探讨

基于层状导电和可极化大地表面，电偶源电场的时间谱在无随机干扰和有随机干扰时，进行频谱转换的计算结果，证明了时—频转换的误差传递问题严重。但是，采用窗口（圆滑）滤波可以有效压制随机干扰，使时—频转换达到必要的计算精度。

矿化度对电磁波相移法测量原油持水率的影响与校正研究

在电磁波相移法测量原油持水率的过程中,矿化度一直是引起误差的主要原因之一。详细分析了矿比度影响电磁波相移法测量原油持水率的机理,并阐述了相应解决办法。为了减小并校正矿化度的影响,在探测器结构方面,采用内导体绝缘法对油水介质进行隔离处理;在数据处理方面,采用双线性插值对测量结果作进一步校正。结果表明,利用上述方法能够将矿化度引起的误差减小到3%以下,对提高电磁波相移法测量原油持水率的精度有实际参考价值。

探地雷达图象的正演合成

本文首先讨论了用射线追踪法实现二维地电断面的GPR剖面的正演合成的有关问题,其中包括二维GPR界面的数学拟合,高频电磁波在具有连续界面的多层介质中的反射波与透射波的统一的运动学边界方程,以及实现射线追踪的具体步骤。同时也讨论了用绕射叠加法合成GPR图象的基本理论,导出了计算二维管状绕射源的二次辐射场的基本公式,最后给出了4种模型的正演GPR记录。

考虑面极化效应时谐变电磁场的计算和模拟相似准则

根据频率域激发极化法(以下简称激电)的现有实验资料,导出了包括面极化激电效应和电磁效应的定解条件,提出了从Maxwell方程组出发同时考虑电法两大效应时谐变电磁场的计算方法。在此基础上讨论了电法的模拟相似准则。

润湿性对计算纯地层含水饱和度的影响

为考察润湿性对估算纯地层含水饱和度的影响 ,基于Archie公式及其估算储层含水饱和度的不确定度来源分析 ,结合目前实验研究和油藏评价对润湿性与储层电性 (饱和度指数n)关系的认识 ,使用数值计算方法评价了中性和水湿、油湿润湿条件下润湿性对估算含水饱和度的影响 ,发现在强烈水湿和油湿条件下润湿性会对含水饱和度估算产生较大的影响 (可能远大于 5个含水饱和度单位 ) ,并有随孔隙度减小 ,该影响进一步加剧的趋势。建议重视对油藏润湿性及其与电性关系的实验和理论考察。

有耗媒质中电磁波的传播特性

讨论和分析了水平电偶极子源的辐射及电磁波在有耗媒质中的传播特性,有耗媒质是一种异常色散媒质,电磁波在这种媒质中传播时,群速大于相速,从而使波形发生某些失真。

基于Matlab平台的地-井TEM快速成像

多年来受制于方法本身的复杂性,地-井TEM法的反演解释以定性和半定量解释为主,难以更加精细地对实测曲线做出进一步的解释,等效电流环的出现使得快速定量反演得以开展,但是电流环未知参数多、约束难,自动反演很难开展。有鉴于此,采用Matlab GUI平台编制了基于等效电流环的人机交互快速成像程序,以人机交互方式对地-井TEM异常场进行快速成像,依据异常曲线特征给定电流环初始参数,结合拟合曲线,时时修正电流环各参数,最终获取了异常的中心位置和空间展布参数。