瞬变电磁法拟地震成像研究进展

瞬变电磁法是工程地球物理勘察中应用较多的一种勘探方法之一,瞬变电磁法拟地震成像方法研究是当前电磁探测理论与应用研究的热门.文中详细叙述了瞬变电磁法拟地震成像的两种不同思路,一种是建立时间—频率转换经验公式,把TEM数据转换成平面波数据,借鉴大地电磁法拟地震解释思路进行成像,另一种是通过积分变换,把扩散场变成虚拟波场,把电磁衰减信号变成拟地震子波,然后按照地震解释法进行解释,并分析了各自存在的的问题.指出下一步研究的方向.

TEM拟地震成像法在漠河地区探测永久冻土层的应用

利用瞬变电磁法(TEM)研究永久冻土层的分布规律,为中国东北天然气水合物远景调查的进一步研究提供依据。采用拟地震成像法反演瞬变电磁法野外数据,有效地划分出反射界面和电性层位,成功地推断出漠河地区永久冻土层的分布。反演结果表明,漠河SN(2)测线永久冻土发育良好,厚度较大,且具有一定的连续性,与直流电测深法揭示的结果相一致。

基于两层含水采空区瞬变电磁场数值模拟的拟地震偏移成像

瞬变电磁法是探测煤田采空区的一种有效方法。瞬变电磁拟地震处理解释方法研究日渐成为电磁勘探领域的热点并且取得了突破性进展,所以可以把瞬变电磁拟地震处理解释运用到煤田采空区的探测中来提高勘探精度。文中在瞬变电磁三维时域有限差分数值模拟两层含水采空区模型的基础上,运用预条件正则化共轭梯度算法实现了瞬变电磁扩散场到虚拟波场的稳定转化,并对虚拟波场进行了脉冲压缩处理;最后通过克希霍夫积分解,对虚拟波场进行延拓成像,实现了两层含水采空区模型的三维解释。

电磁方法的拟地震解释

为了研究电磁勘探方法拟地震解释的可行性,针对电磁波与弹性波在传播理论上的类似之处,介绍了电磁法拟地震解释的基本原理,通过对探地雷达和常规电磁法使用的不同频率电磁波在损耗介质中的传播特性的对比分析,指出地质雷达使用的是超高频电磁波,传播规律和弹性波相似,可以直接利用地震勘探的处理解释方法进行解释;常规电磁法勘探因使用的电磁波频率较低,具有明显的色散效应,其传播规律和弹性波有较大差异,采用拟地震解释难以得到理想效果。该成果对电磁法拟地震解释的研究具有一定的指导意义。

瞬变电磁测深快速拟地震解释方法及应用效果

详细讨论了电磁波与地震波在介质中的传播规律。根据瞬变电磁测深 (TEMS)中心回线装置观测成果与大地电磁测深 (MTS)成果的一致性 ,提出了瞬变电磁资料拟地震解释的思路。大量理论模型的正、反演计算结果表明方法理论是正确的 。

大功率激电拟地震观测系统测深技术的应用与讨论

20世纪50年代以来,激发极化法已逐渐被普遍的应用于地质矿产普查、工程地质、水文地质、灾害地质、深部油气等方面勘测,获得了理想的效果。但之前鉴于设备性能以及供电功率等方面的限制,激发极化法的有效探测深度几乎一直停留在500m之上,对500m以下的地质体激电响应难以准确摄取。本文所讨论的激电测深单极-偶极工作装置拟地震观测系统测深技术以其探测深度大、测深效果好、工作方便效率高等优点正好在一定程度上满足现阶段的地质找矿需求。文章结合某Pb、Zn、Ag多金属矿区实际应用重点对该测深技术野外工作方法与特点进行讨论,同时结合地质认识对应用效果进行了分析与总结。

时间域大地电磁法及其拟地震解释

为提高大地电磁拟地震解释法的应用效果,扩大它的应用范围,本文较详细地论述了时间域大地电磁法的基本原理。提出了一种新的、行之有效的从频率域到时间域大地电磁测深曲线的变换方法。又将作者提出的拟地震解释法运用于时间域大地电磁测深曲线,以求取反射时间序列q_n。与频率域反演相比,取得了良好的效果。这对于大地电磁拟地震解释法的进一步研究具有重要意义。

钻孔瞬变电磁拟地震反演方法在露天煤矿采空区精细探测中的应用

露天开采煤矿地下存在大量小煤窑采空区,严重威胁煤矿生产安全和人员生命安全。受露天煤矿地表工作环境影响,常规物探手段探测采空区精度较差,而钻孔瞬变电磁探测是一种精度较高的探测方法,属于一种动源动接收的工作方法。为提高资料处理精度,应用滑动时窗波场反变换算法对数据进行高精度波场转换,采用共轭梯度法研究了针对瞬变电磁虚拟波场数据的拟声波介质全波形反演算法,实现了钻孔瞬变电磁数据的拟地震反演,计算了三维数值模型数据的反演结果,并对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好的成像效果。结合山西朔州地区某露天煤矿的工程实践,对该方法精细探测积水采空巷道形态、性质和规模的实用性和有效性进行了检验。结果表明:钻孔瞬变电磁探测方法是矿井物探与钻探的有机结合与相互补充,拟地震反演方法能够有效应用于露天煤矿采空区的精细解释。

矿井巷道-钻孔瞬变电磁二维拟地震反演方法及应用

采空巷道严重威胁煤矿安全和矿工生命,因其体积规模较小,常规物探对其探测精度较差,钻探手段也很难准确命中目标,为解决采空巷道的精细探测问题,提出一种煤矿井下巷道-钻孔瞬变电磁探测方法。该方法属于一种定源动接收的二维工作方法,通过在孔口布设一固定不动的发射线框,在孔内沿钻孔移动接收探头进行三分量观测,进而实现对钻孔径向低阻地质异常体的高精度探测。该装置观测曲线形态复杂,反演难度大。通过基于CPU+GPU异步并行的时域有限差分三维数值模拟分析了其数据特征,提出了结合分时段和全时段波场反变换算法2者优势的基于相关的滑动时窗波场反变换算法对数据进行高精度波场转换,研究了二维装置的虚拟波场时距曲线特征,得出了相应的动校正算法,采用等效导电平面法构建了初始速度模型,最终在虚拟声波介质假设下通过共轭梯度全波形反演技术实现了巷道-钻孔瞬变电磁数据的拟地震反演。计算了三维数值模拟、水槽物理模拟和井下现场模拟资料的反演结果,对钻孔径向的小规模异常体取得了良好的成像效果。结合山西煤矿井下的工程实践,对该方法精细探测积水采空巷道性质、形态和规模的实用性和有效性进行了检验。研究表明:巷道-钻孔瞬变电磁探测方法是井下物探与钻探的有机结合与相互补充,能够有效应用于积水采空巷道探测。

频率测深的拟地震解释法

电磁波和弹性波的复反射函数无论从数学表达形式上，还是从物理意义上都有一定的相似性。通过对拟地震解释法中反射系数ｑｎ的求取，将频率测深曲线转换成ｖｐ－ｔ０曲线及时间剖面，并对均匀介质及２层、３层、４层断面的理论模型和实例做了正反演计算。结果表明，频率测深拟地震解释法作为一种新的解释手段具有较好的应用前景。

大地电磁阻抗张量模的拟地震解释法研究及应用

阻抗张量模具有多维信息综合和降维的优势,适用于基于严格意义上的一维地电断面情况下拟地震反演法,相比单个阻抗要素反演,可更多地凸显地质体在横向和纵向上的电性分界面,同时又具有最小构造的特性.因此,反演所得反射系数时间剖面不仅可用于判断极化模式和给定二维电阻率反演的初始模型,还可用于优选反演结果模型;在解释时可弥补常规大地电磁资料反演所得电阻率的模糊像,对划分电性层,推断隐伏断层的位置等都具有重要的实际应用意义.并将该方法用于中上扬子油气勘探大地电磁资料处理中,取得了较好的效果,方法具有一定实用价值和应用前景.

基于宽线+折线采集与拟三维处理配套的碳酸盐岩裸露区地震勘探技术

我国南方碳酸盐岩广泛分布,具有巨大的油气资源潜力和勘探前景.全国油气资源战略选区调查与评价项目选择我国典型南方海相碳酸盐岩裸露区开展地震勘探技术攻关.针对该区地表灰岩普遍出露、激发弹性波能量转换少、散射噪音干扰严重等勘探难点,研究和应用了"宽线+折线"地震采集技术和与其配套的拟三维地震处理技术,能较好地压制噪音,提高剖面信噪比,在主要目的层得到了较好的成像效果,桂中1井钻探结果与地震勘探解释成果吻合较好,检验了该方法用于南方碳酸盐岩地区勘探的有效性.

地震拟合相关系数在青海地区地震预报中的应用

根据Gutenberg-Richter公式对青海省东部及邻区(N34°—39.5°,E96°—104°)地震频次和震级的统计关系进行了研究。结果表明:中强地震前震中附近一定范围内中小地震的拟合相关系数有明显的下降现象。对研究区的地震进行统计计算,提取出了可信度较高的中期预报指标,预报评分为0.631。

偏心支撑钢框架拟动力地震反应试验研究

本文介绍了一榀偏心支撑钢框架在El Centro(1940 NS)波作用下的拟动力试验,研究了按照一定要求设计的偏心支撑钢框架在地震作用下的性能。

常规二次多项式拟合地震数据

在传统的地震数据拟合技术中大都采用正交多项式拟合方法,这种拟合方法的拟合结果存在拟合不够准确的缺点,导致处理后地震数据的主频降低、断点变形。对产生这些现象的原因进行了分析,指出拟合过程中拟合中心点随正交多项式系数的改变是导致拟合不够准确的主要原因,提出采用常规二次多项式取代正交多项式进行数据拟合,以克服正交多项式拟合方法的缺陷。针对常规二次多项式系数扫描时由于系数彼此影响使计算量增大的问题,采用先线性拟合再微调的办法予以解决;针对扫描过程中拟合系数不能直接采用最优化算法的问题,采取了先大步长等间距扫描确定最佳拟合函数的单极值区间,然后再用二分法进行最佳拟合系数扫描的措施,节省了计算时间;针对拟合过程中出现断点模糊这一问题,采用中值约束下的矢量分解技术来解决。最后,利用理论模型和实际资料对常规二次多项式拟合方法进行了验证,结果表明,在处理后的地震数据中,随机干扰得到了很好的压制,同相轴的连续性得到了增强,断点准确。

中强地震前地震拟合优度的异常特征及在地震预报中的应用

引用地震拟合优度r值 ,对华北地区 18次中强地震前地震拟合优度r值与地震活动的关系进行了分析和研究 ,总结出了中强地震前地震拟合优度r值的异常特征 ,并把该方法应用到了河南及其邻区的中等地震预报中 ,制定了预报规则 ,进行了预测内符检验和预报评分。结果表明 ,该方法是一种有效的中期地震预报方法 ,尤其对弱震区中等地震的预报具有推广应用价值。

时频域零炮检距地震道拟合技术在高分辨率资料处理中的应用

在地震资料处理中 ,水平叠加的作用是压制随机噪声和消除多次波 ,但伴随的缺点是降低了地震资料分辨率 ,且模糊了振幅特征。为了提高地震资料分辨率和振幅保真 ,许多学者提出了多种拟合方法代替水平叠加。然而 ,这些拟合方法也有其自身的弱点 ,如在提高信噪比方面的能力较弱等。本文从应用角度出发 ,讨论了时频域零炮检距拟合方法的特点及在海上高分辨率地震资料处理中应用叠前消除各种线性干扰和多次波的必要性。实际资料处理结果表明 ,只要在叠前做好去噪工作 ,应用时频域零炮检距地震道拟合方法代替水平叠加有利于改善地震资料的分辨率和振幅保真。

钢筋混凝土框架-剪力墙结构拟三维非线性地震反应分析

将基于自平衡力的钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构的非线性地震反应分析组合在一起，构成框架－剪力墙结构的二维非线性地震反应分析，然后在二维分析模型上加上横向框架梁的空间约束作用，给出了钢筋混凝土框架一剪力墙结构的拟三维非线性地震反应分析．最后用此拟三维分析方法对美日合作研究试验的结构进行了分析，评价了分析预测和试验的反应结果。

大柴旦6.6级地震前的地震拟合相关系数异常分析

运用地震拟合优度的计算公式,首先确定了对异常反映最为明显的计算参数,接着对2008年11月10日大柴旦6.6级地震震中(37.55°N,95.80°E)附近3°×3°范围内的地震拟合相关系数进行了计算分析。结果表明,在周边300km范围内的ML≥5.5级地震前一段时间内,该区域的地震拟合相关系数的计算结果都有明显的下降异常反映,特别是大柴旦6.6级地震前的异常反应幅度明显,形态清晰。因此,该区域的地震拟合相关系数可以作为周边ML≥5.5级地震中期预报的依据之一。

2016年青海门源6.4级地震前的地震拟合优度异常研究

运用G-R公式的原理,对2016年门源6.4级地震震中及周边区域进行地震拟合优度的时间和空间扫描计算。时间扫描结果显示,地震前27个月,震中及周边的地震拟合优度值发生大幅度下降并低值持续,震前2个月内再次发生明显下降直至发震。空间扫描结果显示,地震前震中及周边的地震拟合优度等值线分布明显变化,相邻2个低值区扩张并合并,震中区域乃至整个研究区域的拟合优度值明显下降。因此,在门源6.4级地震前,由于孕震过程引起应力积累导致震中区域大小震比例失调,使得震中周边区域的地震拟合优度值出现明显的低值过程。