地球物理方法对垃圾填埋场探测的有效性试验研究

文中根据在河北省某市两处不同类型垃圾(建筑垃圾和生活垃圾)填埋场上采用多种地球物理方法(高密度电阻率法、探地雷达法、高精度磁测法、激发极化法和瞬变电磁法)进行试验研究所取得的实测资料,结合工作地区的地质和岩土物性特征,通过分析对比,指出了不同地球物理方法在圈定和监测垃圾填埋场的污染范围和扩散趋势等方面的作用和能力。实验证明,垃圾填埋场渗漏污染检测中,探地雷达法、高密度电阻率法、激发极化法和瞬变电磁法均有一定的效果。除高密度电阻率方法外,激发极化法在监测垃圾的污染范围和污染趋势、圈定污染程度方面,效果也很明显。

控制海底电磁激发脉冲发射的时间同步技术

为达到海洋可控源电磁探测和远参考测量的目的,研究控制海底电磁激发脉冲发射的时间同步技术,包括发射前与GPS的对钟技术和发射中的同步技术,保证仪器工作的时间和公共的时间基准GPS信号保持精确一致,为后期的数据处理解释提供统一的时间坐标.对钟技术是指,在海洋调查船上完成仪器内部RTC芯片分频所得的秒脉冲信号RTC_PPS与GPS秒脉冲信号PPS时钟沿的同步;同步技术是指,海底工作过程中,仪器在预定的时钟沿将可控源信号精确发射出去.本论文采用CPLD芯片、RTC芯片、GPS模块和AVR单片机来完成对钟和同步模块的设计.

自适应噪声抵消技术的仿真与应用研究

从有用信号中剔除噪声是信号处理中一个重要研究课题。在金属矿区进行地震勘探数据采集时,经常会受到矿区内机械设备的强噪声干扰,常规的滤波方法对于淹没在强机器噪声下的有效地震信号的提取已经不适用,而随着计算机和信号处理技术的发展,自适应噪声抵消技术已广泛的应用于各个领域。通过对自适应噪声抵消器原理的研究,结合地震数据信噪模型分析,重点研究利用自适应噪声抵消技术来消除机器噪声。针对基于NLMS算法的常规技术存在的不足,提出了一种改进的算法,并运用MATLAB进行仿真试验,仿真结果表明自适应噪声抵消技术可以有效抵消机器噪声的干扰,大大提高地震资料的信噪比,使有效地震信号失真小。

地震储层预测技术在AMH地区碳酸岩中的应用

AMH地区卡洛夫-牛津阶碳酸岩生物礁体是主要的天然气储层,储层物性具有纵横向变化快的特点。根据碳酸岩储层物性与流体性质的关系,利用叠前叠后地震储层预测技术对储层进行了预测,并结合钻井实践对比分析了2种储层预测方法的特点及适用范围。

储层条件下气-水和油-水互驱地震岩石物理实验研究

针对影响岩石波速的主要因素——不同孔隙流体,展开了储层条件下气-水和油-水互驱地震岩石物理实验研究。在模拟储层温度、压力条件下,对取自南海的砂岩岩样进行了不同含水饱和度的气-水和油-水互驱波速测量实验,获得了不同状态下的纵、横波波速,得到了不同气-水、油-水条件下的弹性参数变化规律。实验表明:①在气-水驱替过程中,纵波速度vP随着含水饱和度Sw的增大呈缓慢增长趋势,当含水饱和度达到80%后,vP增长较快;②在水驱油过程中,vP随着含油饱和度的增加而减小,且实验波速值与经典的Biot-Gassmann理论值两者吻合较好;③气-水驱替过程中,vP/vS对不同含水饱和度的孔隙流体反映较为灵敏,通过泊松比σ与体积模量K交会分析可以较好地分离饱气与饱水岩样;④水驱油过程中,泊松比σ、拉梅常数λ和流体敏感因子F等参数对不同含水饱和度(含油饱和度)的孔隙流体反映较为敏感,利用λ-F交会图可以区分饱水和饱油岩样。这些实验结果为利用叠前地震属性进行油气检测提供了有利依据。

隐伏矿床定位预测理论和技术的研究现状及发展趋势

隐伏矿床定位预测是当前成矿学和勘探学领域中研究的热点.本文从成矿系统思想的拓展、模型找矿的进展、GIS在成矿规律中的应用和新技术、新方法的引入四个方面,应用地球物理方法"攻深探盲,寻找大矿、富矿",对隐伏矿床定位预测的研究现状及进展进行了全面的综述,并在此基础上,探讨了隐伏矿床预测理论和技术的发展趋势,认为未来隐伏矿床预测研究将会向着定量化、数字化、精细化和多方位化的方向发展.

加减法去噪技术压制线性干扰——以鄂尔多斯黄土塬地震资料为例

由于鄂尔多斯黄土塬探区的地貌特点和表层复杂的地震地质条件,所采集的地震资料存在很强的多组线性干扰波,要消除这些线性干扰,提高地震信号的信噪比是地震资料处理中的一个重要环节。笔者主要针对该区原始地震资料中存在的各类线性干扰波、多组面波等波场进行分析研究,基于线性干扰波的线性特性、倾角特性和相干性,采用加减法去噪技术进行压制。与f-k倾角滤波处理结果对比分析表明,加减法是压制线性干扰能力很强的一种高保真方法,提高了处理质量,效果显著。

基于电阻率测井的冻土区水合物储层AMT响应特征研究

音频大地电磁测深(AMT)是以岩石的电性差异为基础来研究地层电性结构的有效探测方法。冻土区水合物具有显著的高阻特征,与围岩存在电性差异,AMT方法可用于冻土区水合物勘探评价。基于祁连山冻土区水合物储层的实际赋存地质特征,结合电阻率测井建立水合物储层的地电模型,采用有限单元法和非线性共轭梯度法数值模拟了AMT方法探测水合物储层的适用范围和最佳采集参数设置方案。当水合物储层孔隙度小于5%、水合物饱和度大于70%、赋存规模小于50 m、埋深超过500 m时,AMT方法难以识别与圈定水合物储层;在水合物可能赋存区域,效果最佳的采集参数为3倍区域宽度的测线长度、11个测点数、4个高频段(100~1000 Hz)的频点数。研究结果可为祁连山冻土区水合物电法勘探提供理论依据和技术支撑。

松辽盆地科学钻探工程松科2井东孔测井设计

松辽盆地资源与环境深部钻探工程计划实施两井四孔,其中松科2井东孔是钻探的主体钻孔,设计井深为6 400m,拟穿透白垩纪地层。松科2井东孔的实施对于开展白垩纪沉积环境和气候研究、实现油气勘探新突破、提升深部钻探技术和复杂井况的测井技术水平等具有重要意义。围绕钻探的科学目标和任务,结合松科2井东孔钻井工程设计及井况特点,开展了测井设计。提出松科2井东孔拟采用先进的测井仪器设备采集测井数据,设计的测井方法系列包括裸眼井综合测井和套管井固井质量检查测井2大类。根据钻井开次和钻进计划情况,设计了8次裸眼井综合测井和5次套管井固井质量检查测井。不同钻井开次的裸眼井综合测井项目有所不同;考虑到井深4 500m以下高温测井的挑战性,设计了必测项目和选测项目。总之,松科2井东孔测井设计既力求取全取准各项测井资料,又体现了应对复杂井况的灵活性,有利于松辽盆地资源与环境深部钻探科学目标的顺利实现。

激励及地电条件与天然气水合物的电偶源电场响应

海底天然气水合物电磁勘探采用动态水平电偶源发射与静态阵列式海底偶极接收的测量方式。基于一维地电模型,求解海底水平层状介质的电偶源电场响应,得到海底两个水平正交电场的传播表达式,据此研究天然气水合物电场响应的影响因素。对供电频率、电偶源离地高度、海水深度、覆盖层厚度以及天然气水合物地层自身的物理化学结构等因素与归一化电场幅值的关系分别进行了计算分析,结果显示：调整供电频率可使归一化电场幅值变化于10-16-10-10V/（A.m2）;将电偶源施放至离海底数十米高度进行拖曳可获得较好的作业效果,且不改变信号采集的质量;深水及浅薄覆盖层属于有利的探测环境,该环境下的感应场源具有较高的信噪比;天然气水合物的孔隙度、饱和度影响介质电阻率值,其电阻率越高,电场响应幅值越大。正演模拟结果可对天然气水合物探测设备研制及海洋作业提出切实可行的设计方案。

含天然气水合物地层的速度和衰减研究

本文以 Biot双相介质理论为基础 ,针对 Ecker提出的三种水合物沉积模式 ,即水合物是液体的一部分、水合物是固体骨架的一部分和水合物胶结在固体颗粒接触面 ,研究了有耗散时和无耗散时含水合物地层的快速纵波、慢速纵波、横波的速度和衰减随频率的变化规律 ,并把上述三种模型的计算结果与地层不含水合物的结果进行了对比。指出上述第三种模型的速度、衰减随频率的变化和前两种模型具有明显不同的特点 ,主要表现为对频率的依赖性。

测井解释中煤层含气量评价方法对比研究

为准确评价预测煤层气资源量。以沁水盆地南部地区勘探目标层3号、15号煤层的地质、测井以及煤岩测试资料为基础,应用回归分析、兰氏煤阶方程、开姆法和BP神经网络方法计算含气量,并对各方法计算结果进行对比研究。研究表明:3号、15号煤层含气量分别为7~20 cm^3/g和10~30cm^3/g,密度回归法以及兰氏煤阶方程适用于沁水盆地南部地区煤层含气量的计算,而BP神经网络法和开姆法由于缺少实测含气量数据而误差较大,不适宜该区煤层含气量计算。总体上,利用测井方法对沁水盆地南部地区煤层气储层含气量评价方面应用效果良好。

轮古地区古岩溶成像测井响应特征及其对岩溶发育的指示作用

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层受多期构造运动及古岩溶作用的叠加改造,该地区古岩溶作用形成的溶洞、裂缝等次生孔隙是主要的油气储集空间。因此古岩溶发育研究是碳酸盐储层评价极为重要的研究内容。文章在对轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层大量成像测井资料处理基础上,主要通过对溶蚀裂缝、溶洞的成像测井响应特征进行分析,总结古岩溶标志的成像测井响应规律。高导缝在成像测井图像上表现为褐黑色正弦曲线,溶蚀缝表现为裂缝图像边缘不平直,未充填溶洞在图像上表现为暗色的团块分布,对于全充填洞,可在成像测井图中见到层理等沉积现象。溶蚀程度的差异可根据成像测井资料上解释的裂缝及溶洞中角砾的多寡来度量。轮古西井区,其大溶洞中角砾已溶蚀掉,部分溶洞充填泥砂,表明溶蚀程度很高;轮古中部各井溶洞中的角砾还比较大,单产状裂缝溶洞的规模比轮古西井区小,溶洞溶蚀程度较弱;轮古东井区未见单产状小溶洞,仅见大溶洞的雏形或只有交叉缝和溶蚀裂缝。对区域大量成像测井识别的洞穴数据统计结果表明轮古地区奥陶系洞穴型岩溶储层的分布主要受表层岩溶作用控制。

青藏高原东部基于噪声的面波群速度分布特征

通过收集青海、甘肃、四川三省的76个地震台记录的2008年1—12月三分量的连续噪声数据,利用噪声面波层析成像的方法获得了青藏高原东部的面波群速度分布特征。首先采用多重滤波方法提取了1 000多条台站对5～50 s的三分量面波群速度频散曲线,然后将研究区域划分为0.2°×0.2°的网格,利用O ccam方法反演了瑞利波(R-R)和勒夫波(T-T)的群速度分布。反演得到的群速度分布特征与地表地质和构造特征表现出较好的相关性,清晰地揭示了地壳内部的横向速度变化。层析成像的结果显示在短周期(8～20 s)内,拥有较厚的沉积层的四川盆地表现为明显的低速特征,而青藏高原东部则表现为较高的群速度分布特征;随着周期的增加(>20 s),群速度的分布特征呈现出与短周期相反的特性,青藏高原东部下方的速度远远低于四川盆地,这可能与青藏高原东部中、下地壳低速层相关联,同时也意味着研究区域的地壳结构具有明显的横向不均匀性。在群速度分布图上,龙门山不仅是四川盆地与青藏高原的地形和构造分界带,同时也对应着高群速度与低群速度的过渡带。

盲源反褶积方法与应用研究

本文在Guy Canadas等 提出的针对非最小相位子波和非白噪反射系列情况下的盲源反褶积数学框架的 基础上,通过松弛交替求解法和预条件共轭梯度算法,采用具有稀疏特性的反射系列惩罚项,实现了地震子波 和反射系数的同时估计,理论模型和实际资料处理结果表明,此法不仅能够很好地实现子波与反射系数的同时 估计,并且算法稳定,收敛速度快,是提高地震资料分辨率的有效手段,可以有效地拓宽记录的有效频带,突出 其中的结构信患。在地震数据处理中有着良好的应用前景。

相位张量分析约束下的大地电磁测深阻抗张量分解方法研究

由于浅部、局部不均匀三维异常体的影响,大地电磁测深(Magnetotelluric,MT)观测数据往往需要进行畸变校正.本文针对相位张量不受局部电场畸变影响的特点,研究相位张量分析约束下的大地电磁测深(MT)阻抗张量GB(Groom-Bailey)分解方法.分析由相位张量得到的相关参数,结合初步电性结构维性判断及二维或近似二维电性结构条件下电性主轴方向等信息,设计较合理的GB阻抗张量分解初始模型,提高GB算法的稳定性及可靠性.同时,在传统GB分解求解模型的基础上,将各向异性参数引入目标函数,并采用共轭梯度法进行模型的最优化求解.理论数据计算结果表明,MT阻抗张量GB分解方法的计算结果,依赖于初始模型中电性主轴角、阻抗张量值等参数的选择,相位张量分析约束下的GB分解方法能有效改善算法的稳定性和计算结果的可靠性.此外,研究表明,在合理的初始模型选择下,较之传统的GB分解方法,尽管各向异性参数仍旧无法求出,但带各向异性参数的GB分解方法在计算效率和结果可靠性方面均具有一定的优势.选择实际大地电磁测深点数据进行方法验证,取得了理想的电性分析结果.

松科二井东孔营城组火山岩测井响应特征及岩性评价

为开展松辽盆地深部长期观测、流体实验和探索白垩纪火山事件,利用松科二井东孔丰富、齐全的测井资料,对营城组火山岩岩性进行评价。通过测井响应特征分析发现,松科二井东孔营城组凝灰岩具有最强的放射性和导电性,高孔隙度的集块熔岩密度为低值,流纹岩表现出高密度和低导电性。利用测井交会图和成像识别模式,识别出松科二井东孔营城组火山岩以流纹岩、凝灰熔岩和集块熔岩为主,少量的凝灰岩。结合凝灰岩处测井曲线变化特点,证明了火山喷发间断的存在。流纹岩具有高碱、高Si、低Fe和低黏土矿物特征。T2谱分析认为流纹岩有利于后期深部长期观测和流体实验的开展。研究成果对松科二井东孔后续火石岭组火成岩及整个松辽盆地火山岩研究具有一定的参考价值。

伪谱法弹性波场数值模拟中的边界条件

边界条件问题长期以来一直是困扰地震波数值模拟研究者的一个难题,许多人都提出了有效的方法,但是该问题仍然需要研究.本文针对伪谱法地震波场数值模拟的特殊要求,即所有网格点相互耦合,且傅立叶变换的周期性使得方程在网格边界上很难得到一个吸收的替代方程,研究衰减边界条件中衰减系数的变化对边界反射波衰减效果的影响.数值实验结果说明,随着衰减系数的增大,振幅衰减加快,用很少的过渡带网格就可以使边界上的反射波能量很小.但是如果衰减率过大,就会在传播区和过渡带产生干扰波场.因此,在衰减系数的选择上应采取折中办法,即在取某一较小的衰减系数的前提下,设置较少的过渡带网格数使边界的能量反射最少.

基于Simulink的三相全控整流器仿真研究

利用开关函数和傅里叶级数法,结合晶闸管三相全控整流电路原理,推导了理想电网条件和电网电压不平衡条件下整流的交、直流侧谐波表达式和功率因数计算公式,分析比较了不同电网条件对整流的影响。利用Matlab/Simulink进行了整流电路仿真,验证了不同电网条件下整流谐波及功率因数的计算分析的正确性,为整流系统后期滤波以及提高稳定性提供了理论依据与借鉴。

分形插值与拉格朗日插值的比较研究

数据插值方法的精度和效率是人们在插值方法的研究中关注的主要问题。在理论分析的基础上给出了自仿射分形插值函数的表达形式和垂直比例因子的显式表达形式。分别利用分形插值方法和拉格朗日插值方法对给定数据进行了插值拟合处理,结果表明分形插值方法对数据的拟合精度整体上高于拉格朗日插值方法,而且不会出现数据拟合中常见的"龙格现象"。通过对拟合曲线的分析,发现由于垂直比例因子采用了局部显式表达形式,从而将局部信息与全局信息有机地结合了起来,既突出了局部信息,避免了"龙格现象",又保持了数据总体的变化趋势。拉格朗日插值在插值区间的中部精度很高,而靠近区间两端则会出现严重的"龙格现象"。