油气藏潮汐重力的初步研究

在月亮和太阳等天体万有引力的作用下,地球上的岩体、海洋、湖泊及地下水都会产生潮汐现象,含油气的流体在含油气圈闭内由于天体的作用也会产生潮汐现象。潮汐作用使得流体在岩石孔隙中流动,使得油气藏密度随时问发生变化,进而会引起地表重力场的微弱变化。当天体处于不同极值位置时这种变化最大。在已知的构造边界上,通过观测天体在各个极值时段的重力场,然后应用特定的方法计算潮汐重力变化就能初步确定构造内部是否含有油气,并初步确定油气藏的规模。介绍了油气藏潮汐重力模型的设计、潮汐重力异常的观测、数据处理及资料解释,并通过某地实测潮汐重力异常处理后的结果验证了方法的有效性。

对油气藏潮汐重力勘探的探讨

利用油气藏潮汐重力异常直接找油是近年从俄罗斯引进的方法,但这一方法的原理在国内研究得很少,其有效性和可靠性还没有得到充分的论证.本文对油藏潮汐重力的形成机制、潮汐重力的观测和数据处理方法进行了研究.理论计算表明,油藏潮汐重力异常在微伽量级,而实际资料表明潮汐重力的观测误差为10μGal量级,油藏潮汐重力异常可能会被噪声淹没,所以没有观测到潮汐重力异常不等于地下没有油气;实际观测的潮汐重力异常可达数十μGal,即使超过观测误差的3倍,也不能将它直接归因于油藏产生的潮汐重力异常.例如:潮汐重力改正的误差可能达到数十μGal,对有效异常形成干扰.

LCR-ET20弹簧型潮汐重力仪观测结果的分析和比较

基于武汉国际重力潮汐基准站LCR-ET20弹簧重力仪潮汐观测资料,利用国际标准的数据预处理和分析方法,采用与GWR型超导重力仪同址观测对比方法,较系统研究了ET20仪器特征以及大气和海洋重力信号.数值结果表明,尽管ET20的观测精度要比超导型重力仪的精度低一个量级,弹簧蠕变性导致的仪器漂移十分大,但该仪器仍获得了与超导重力仪相当的潮汐参数,能有效用于重力场的时间变化观测.

武汉和京都台站超导重力仪高精度潮汐重力观测结果(英文)

利用高精度潮汐重力场观测研究地球物理学和地球动力学问题已成为当今地学工作者的共识。由于某些信号十分微弱且具有区域和全球分布特征 ,相当一部分信号被混合在常规仪器的观测噪声水平上 ,因此获得全球分布的第一手高精度观测资料显得尤为重要。超导重力仪具有精度高 ,连续性和稳定性好等特征 ,期望能在测定区域和全球重力场的精细结构方面发挥重要作用。有 1 8个台站参加的全球地球动力学合作项目于 1 997年 7月份开始实施 ,其主要目的是解决诸如固体潮、地核近周日晃动、核模、地球自转和极移 ,地球和大气海洋的耦合机理以及由构造运动引起的重力场变化等热点问题。我们曾研究过中比法三国的超导重力仪潮汐观测资料 ,获得了欧洲和亚洲不同地区潮汐常数及分布特征。本文将利用武汉和日本京都三台超导重力仪观测资料研究亚洲地区大陆和海岛上的潮汐波振幅因子和相位滞后的时间变化特征以及各参数的误差估计等 ,同时将检测由大气和海潮变化产生的重力信号。文章分数据处理方法、潮汐参数测定、大气重力信号、海潮重力信号、潮汐参数的时间变化、非潮汐重力场变化特征等几方面叙述。利用 SCG# 4 (武汉台 ,1 986年 1月 1日至 1 994年 1 2月 3 1日 ) ,SCG# 8(京都台 ,1 990年1 0月 7日至 1 997年 1 1月

基于三维地球模型的中国大陆重力潮汐因子研究

潮汐现象是地球对日、月等星体引力的响应,重力潮汐因子对于揭示地球内部结构具有重要作用.中国地震局、中国科学院等自20世纪80年代开始布设首批重力仪,用于研究中国大陆固体潮空间分布特征,到目前为止已建成超过50个台站的重力观测网络.本研究利用该网络的重力潮汐因子观测结果,结合考虑了横向非均匀效应的潮汐理论和三维地球模型,构建了中国大陆及周边地区的重力M_(2)、O_(1)因子分布模型.基于微扰理论,本研究发现P波速度扰动、S波速度扰动、密度扰动及综合效应对重力M_(2)因子影响的幅值范围分别为-0.12%至0.14%、-0.19%至0.17%、-0.08%至0.06%和-0.09%至0.11%(对O1因子的影响为-0.13%至0.28%、-0.27%至0.15%、-0.12%至0.10%和-0.15%至0.05%),影响最显著的区域为喜马拉雅造山带(负值)和华夏古陆东南缘(正值),体现了这些地区的特殊构造.本研究利用最小二乘配置方法对重力潮汐因子的理论值与实测值进行了融合,发现中国大陆及周边地区的重力M_(2)因子幅值范围为1.130至1.175,总体呈现周围低、中心高的特征.重力O1因子幅值范围为1.145至1.195,总体呈现从西北向东南逐渐升高的特征.以上结果可为中国大陆及周边地区重力潮汐因子、地球模型等相关研究提供参考.

香山绝对点的重力非潮汐变化

198 8年 3月～ 2 0 0 1年 3月中国地震局和中国计量科学院合作用NIM Ⅱ仪器在香山地震台进行了 5 8次绝对重力测量 ,其中 4 4次同时量测了地下水水位。本文从多角度研究了香山点重力变化的机理。主要结论 :(1)地下水活动是重力变化的主要局部干扰源 ,它与重力观测值分段相关 ,可用一个 5次多项式进行改正 ;(2 )局部地壳形变的影响甚小 ,可略而不计 ;(3)地震活动导致重力值发生短期变化 ,最大幅度达 0 .333μms- 2 ;(4) 1989～ 2 0 0 1年重力值近于线性地下降了 0 .191μms- 2 ,平均速率为 - 0 .0 147μms- 2 /a 。

武汉台重力潮汐长期观测结果

采用武汉台超导重力仪(SG C032)14年多的长期连续观测资料,研究了固体地球对二阶和三阶引潮力的响应特征,精密测定了重力潮汐参数,系统研究了最新的固体潮模型和海潮模型在中国大陆的有效性.采用最新的8个全球海潮模型计算了海潮负荷效应,从武汉台SG C032的观测中成功分离出63个2阶潮汐波群和15个3阶潮汐波群信号,3阶潮波涵盖了周日、半日和1/3日三个频段.重力潮汐观测的精度非常高,标准偏差达到1.116nm·s-2,系统反映了非流体静力平衡、非弹性地球对2阶和3阶引潮力的响应特征.结果表明,现有的武汉国际重力潮汐基准在半日频段非常精确,但在周日频段存在比较明显的偏差,需要进一步精化.对于中国大陆的大地测量观测,固体潮可以采用Dehant等考虑地球内部介质非弹性和非流体静力平衡建立的固体潮理论模型或Xu等基于全球SG观测建立的重力潮汐全球实验模型作为参考和改正模型,海潮负荷效应应该采用Nao99作为改正模型.

中国东西重力潮汐剖面

为了检验体潮与海潮的理论模型,分析了中国东西重力潮汐剖面(1981年9月—1985年1月)。同时,为研究LaCoste ET-20和ET-21重力仪的格值系统,建立了一条由17台LaCoste G型和2台LaCoste D型重力仪观测的重力垂直基线。在基线上标定的结果表明,ET-21重力仪的格值大了1％。由标定得到的格值计算剖面上各测站的潮汐因子,经海潮改正后,接近Wahr模型值,振幅因子的残差:O_1波小于0.3μGal,M_2波小于0.4μGal。但是上海和拉萨的观测经海潮改正后,相位迟后有很大的改善,振幅因子却更偏离于模型值,其潮汐异常主要是近海的海潮模型不完善,以及在海潮计算中,所采用的地球模型未考虑地壳与上地幔的横向不均匀性所引起。

武汉基准台超导重力仪重力潮汐观测结果

本文采用重力残差信号对武汉基准台超导重力仪的原始观测数据（２０秒采样）作预处理，将原始观测信号分解成重力潮汐和残差两部分，在残差信号中消除一些已知的干扰因素的影响。利用ＥＴＥＲＮＡ软件作调和分析，两主波（Ｏ１和Ｍ２）的重力潮汐参数（振幅因子和相位滞后）为：Ｏ１：１．１７８８±０．０００６，－０．５９７５°±０．０２８°；Ｍ２：１．１７１３±０．０００２，－０．５８７３°±０．００８°经海潮改正以后，Ｏ１和Ｍ２波的潮汐参数与Ｗａｈｒ－Ｄｅｈａｎｔ潮汐模型值相比，振幅因子的偏差优于０．１％。

中国大陆精密重力潮汐改正模型

利用理论和实验重力固体潮模型,充分考虑全球海潮和中国近海潮汐的负荷效应,建立了中国大陆的精密重力潮汐改正模型.结果表明,采用不同的固体潮模型会对重力潮汐结果产生相对变化幅度小于0.06%的差异;在沿海地区海潮负荷的影响约为整个潮汐的4%,而中部地区约为1%,其中中国近海潮汐模型的影响约占整个海潮负荷的1 0%,内插或外推潮波的负荷约占海潮负荷的3%.通过比较实测的重力数据表明,本文给出的重力潮汐改正模型的精度远远优于0.5×10^(-8)m·s^(-2),说明了本文构建的模型的实用性,可为中国大陆高精度重力测量提供有效参考和精密的改正模型.

南极中山站重力潮汐观测的海潮负荷效应

综合分析了LaCoste Romberg (LCR)ET2 1高精度弹簧重力仪 1 998年 1 2月 2 6日至 2 0 0 0年 1月 9日在南极中山站的重力潮汐观测资料 ,采用目前普遍使用的Schwiderski、Csr 3.0和Fes96.2全球海潮模型研究中山站重力潮汐观测的海潮负荷改正问题。结果表明在南极地区 ,目前的海潮模型存在较大的不确定性 ,还不足以精密确定该区域的海潮负荷改正。经海潮改正后 ,重力潮汐观测结果与潮汐理论值之间还存在比较大的差异 ,观测的周日 (O1 )和半日(M2 )潮波重力振幅因子与相应的理论值之间的平均偏差分别为 3.8%和 7.8%。南极地区附近海域海冰的变化将导致该地区海潮负荷响应非常明显的季节性系统变化。

一种新的重力潮汐数据预处理和分析方法

较系统地介绍了由比利时皇家天文台Vauterin博士研制的Tsoft重力潮汐数据预处理方法和由日本国立天文台Tamura博士研制的Baytap G潮汐数据分析方法。作为应用 ,利用武汉九峰动力大地测量学观测站超导重力仪 1999年观测数据 ,先实施预处理 ,再作数据分析 ,获得地球潮汐常数。数值结果说明 ,利用Tsoft方法可有效消除各种干扰信号 ,由Baytap

中国及邻区重力合成潮汐参数

采用固体潮理论模型值和由最新的TPXO7海潮模型以及中国近海潮汐资料计算的海潮负荷效应,构制了中国及邻区的高分辨率的重力合成潮汐参数;并将合成结果与国家地震台网的重力观测值和武汉超导重力仪观测值以及香港台最新观测结果进行了比较.结果表明,振幅因子的平均差异小于0.005,相位差的平均差异小于0.5°;观测结果与合成结果之间的差异与重力观测仪器有关,高精度的超导重力仪观测结果与合成参数更加一致;重力合成潮汐参数是观测值很好的模拟.本文结果可为绝对重力测量等地表和空间大地测量提供固体潮改正模型,也可为没有实施观测的广大区域提供有效潮汐参数.

海拉尔地震台重力潮汐扰动分析

基于前兆数据跟踪及分析应用,对海拉尔台重力潮汐滤波观测值在远震前后有向下扰动的现象进行分析,对海拉尔地震台和乌加河地震台的重力潮汐滤波观测值在全球Ms7.0以上地震、中国大陆Ms6.0以上地震的震后效应及同震响应进行统计。得出,海拉尔台重力潮汐滤波值中叠加向下扰动属非地球物理事件。

太原基准地震台连续重力数据非潮汐量的获取及背景噪声分析

以太原基准地震台连续重力观测资料为基础,对原始连续重力数据进行预处理,去除环境和仪器因素造成的突跳、台阶和数据漂移,滤除数据中占主要成分的潮汐分量,并考虑大气负荷效应的影响,得到连续重力非潮汐量。在此基础上,引入HHT时频分析方法,分析台站连续重力数据背景噪声频谱特征,得出背景噪声的能量主要集中在高频段(0.11~0.35 Hz),优势频率为0.25Hz。

西安地震台连续重力非潮汐量获取及记录地震信号特征分析

对西安地震台连续重力观测数据预处理的基础上,扣除大气压强的负荷效应,采用合成潮汐法滤除重力信号中的重力固体潮,获得重力非潮汐量,在此基础上对重力仪记录的地震信号在时域和频域进行分析,并与同台址的地震仪记录同一地震的记录进行对比,结果表明,在重力非潮汐量中,可以更清晰识别地震信号,但其记录能力略逊于地震仪记录地震信号的能力。

用超导重力仪的潮汐观测资料研究海潮模型

系统研究了潮汐观测资料中海潮模型的适应性问题，用基于数值离散褶积积分方法获得的海潮负荷对武昌超导重力仪观测资料作负荷改正。结果说明，海潮负荷改正后的重力场观测残差大大降低了，与理论潮汐参数模型相比，８个主要潮波的平均振幅因子由改正前的１．３８％降至０．１３％（Ｃｓｒ３．０）和０．２６％（Ｆｅｓ９５．２）。相位滞后值由改正前的－０．４８５°降至－０．２７°（Ｓｃｈｗ８０），－０．１４５°（Ｃｓｒ３．０）和－０．０４（Ｆｅｓ９５．２）。利用不同海潮图的负荷改正结果说明，由卫星测高技术和有限元计算方法获得的海潮图能有效消除重力观测中的负荷效应，证实由这种方法获得的海潮模型较其他模型更可靠。

北京地区最新重力潮汐结果及其在检测液核共振效应中的应用

利用中国计量科学研究院北京昌平基地iGrav-012超导重力仪最新观测资料,对其作仔细地预处理,根据调和分析方法精密测定了重力潮汐参数,基于负荷理论与卷积积分技术获得了包含HAM11a,DTU10,EOT11a在内的14个全球海潮模型的重力海潮负荷效应,利用近周日频段内潮波振幅因子的共振效应求解了自由核章动(FCN)的本征参数.调和分析结果表明,重力潮汐的观测精度非常高,标准差达到1.184nm·s-2.基于加汉宁窗的快速傅里叶变换方法获得地震频段的地震噪声等级(SNM)为0.206,说明该台站是低背景噪声的.周日主波O1和K1经海潮模型作负荷效应改正的平均有效性分别为83%和85%;使用13个高精度海潮模型进行迭积计算获得的FCN本征周期为430.0(427.8,432.3)恒星日,品质因子Q值为-5137.

南极中山站的重力和区域海洋潮汐特征

本文利用中山站弹簧重力仪记录的重力潮汐时间序列、验潮站数据、CATS2008区域和Eot11a全球海潮模型研究重力和海洋潮汐特征。结果表明,在周日频段,潮波O1的海潮振幅达到28 cm,4个主要潮波(Q1、O1、P1和K1)的全球模型与验潮站潮高差之和为4.2 cm,区域模型与验潮站潮高差之和为4.4 cm;在半日频段,潮波M2的海潮振幅达到20 cm,4个主要潮波(N2、M2、S2和K2)的潮高差之和分别为7.7 cm和5.1 cm,说明利用区域模型修正全球模型的重要性。经区域模型修正的全球海潮负荷改正后,重力主波K1、M2和S2的最终残差振幅分别下降了9.84%、56.14%和37.08%,说明区域海潮模型更能反映海洋潮汐的真实特征,用区域模型修正全球海潮模型的有效性得到验证。

云南丽江台OSG-066重力潮汐观测结果及应用

基于云南丽江台超导重力仪OSG-066超过5 a的连续重力潮汐观测资料,获取高精度潮汐参数并构建地方重力潮汐模型,为丽江地区精确重力潮汐改正提供参考。研究9个全球海潮模型在丽江台的重力影响改正有效性,用时域内回归分析法和频域内小波分析法分别研究大气重力导纳值的变化特征,并利用观测潮汐数据估算自由核章动本征参数。结果表明,9个海潮模型在丽江台的重力影响改正效果基本一致,NAO.99b模型的改正精度较高;大气重力导纳值在时域和频域内均显示出较为明显的季节性变化特征,且与降雨量变化存在负相关关系。自由核章动本征周期为431.5(411.2,454.0)恒星日,品质因子为-2796。