长偏移距瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用

煤矿开采后遗留的采空区会对周边山体造成地面沉降、塌陷等隐患,为查明采空区的分布范围及位置等情况,以及消除这些安全隐患带来的安全问题,采用长偏移瞬变电磁法(LOTEM)对某煤矿采空区进行了探测。综合探测结果与地质资料建立了地质—地球物理模型以重点研究充水采空区、未充水采空区的电性特征,以此为依据,对研究区内多条测线以及不同深度的电阻率平面图和叠加图进行了综合分析,确定了采空区分布范围及其积水情况。

长偏移距瞬变电磁测深法在碳酸盐岩覆盖区落实局部构造的应用效果

详述了长偏移距瞬变电磁测深法 (LoTEM )在碳酸盐岩地区进行局部构造落实的试验与效果。选择了面积约 2 0 0km2 的湖南桑植 -石门复向斜中的四望山构造区作为试验区。工区地形复杂 ,地表地质条件以高陡构造为主 ;表层为灰岩覆盖 ,电阻率一般大于 50 0Ω·m ,目标层为志留系泥岩 ,电阻率在 10Ω·m左右 ,埋深一般为 1～ 2km。试验布设场源 2个 ,测线 8条 ,共完成物理点 2 12个。测网基本均匀 ,线距 2km ,点距 50 0m。尽管测区内文化干扰十分严重 ,由于LoTEM法具有较强的抗干扰能力 ,资料质量的优良率达到了 80 %以上 ,单点电动势曲线 1s以前可靠 ,确保了资料解释质量。通过资料处理与反演 ,获得了该区各测线的电阻率深度剖面图 ,与工区内地震剖面对比的一致性较好 ,表明该方法能在如此复杂的地区进行局部构造落实。

时移长偏移距瞬变电磁法剩余油监测方法及应用

利用长偏移距瞬变电磁法(Lowtem)水平电场分量对高阻薄层电阻率变化灵敏这一地球物理特征,开展时移长偏移距瞬变电磁法剩余油监测试验。对时移长偏移瞬变电磁法资料采用归一化残差的方法进行处理,得到的结果突出了高阻薄层电阻率的变化。试验结果表明:采用时移Lowtem方法在试验区获取的电阻率残差图、剩余油预测平面分布图与已知的勘探和开发信息相吻合,初步表明时移长偏移距瞬变电磁法对剩余油边界的探测和预测具有良好的应用前景。

长偏移距瞬变电磁测深甚晚期响应及视电阻率的数值计算

文中讨论了提高长偏移距瞬变电磁测深甚晚期响应计算精度及相应的全区视电阻率的计算方法。在频率域 ,利用直接数值积分结合连分式展开提高低频段响应的计算精度 ,从而提高时间域甚晚期响应的计算精度。同时 ,利用连分式渐进展开 ,将均匀半空间电阻率表示为该模型长偏移距瞬变电磁测深响应的反函数 ,利用迭代方法求出适合全时间段的全区视电阻率。数值结果表明 ,文中的方法可有效地提高长偏移距瞬变电磁测深 (甚 )晚期数据的模拟与解释精度。

地形对长偏移距瞬变电磁测深的影响研究(英文)

用基于张量格林函数的体积分方程法对三维异常体进行瞬变电磁响应的正演模拟,首先在频率域内计算电磁场分量的频率域响应,然后利用快速数字滤波技术将计算结果转换到时间域。设计和计算了水平电偶极子源激发下层状水平地层模型背景下的常见地形如山谷、山峰地形的模型,并考察分别把源和接收器放于这些地形中的瞬变电磁场响应,详细分析了这些地形对长偏移距瞬变电磁测深(LOTEM)的影响。结果表明,山谷和山峰地形对LOTEM的结果均有不同程度的影响。当电偶极子源放在山谷谷底时,地形对观测异常场的畸变非常严重;当接收器放在山谷中时,接收器处地形的影响强烈但该影响在空间和时间上只是局部的。总体来讲,不论山峰地形位于何处,其对LOTEM的影响相对较小。当地形处于发射源与接收器之间时,地形对LOTEM的影响非常小,表明在进行LOTEM勘探时,选择发射源的放置比接收器的位置更加重要,野外勘探是尽量把发射源选择在开阔的平坦位置。

地堑地形对长偏移距瞬变电磁测深的影响研究

以地堑地形为代表讨论了地堑地形对长偏移距瞬变电磁测深法 (LOTEM)的影响 ,考察了把电偶极子源放在其中不同位置时引起的瞬变电磁响应 ,数值模拟结果表明 ,当把源放在地堑中不同位置时 ,对LOTEM产生的影响程度也不同 ,其中以源放在地堑下坡处影响最大 ,放在上坡处影响最小 ,放在中间 (台地 )的影响介于其间。所有的情况都表明 ,无论把源放在地堑的什么位置 ,地形对LOTEM的影响都非常大 ,由于异常场随着偏移距增加衰减很缓慢 ,仅仅靠增加偏移距是不能消除地形的影响的。最后指出在进行LOTEM勘探部署时 。

长偏移距瞬变电磁信号小波阈值去噪效果分析

长偏移距瞬变电磁法用于地下深部勘探时,观测到的垂直磁场脉冲响应非常微弱,常伴有严重噪声,从原始信号中消除噪声获得有用信息非常重要。为此笔者研究小波阈值方案对长瞬变电磁信号的去噪能力。实验中对西部某勘探区垂直磁场信号采用Sqtwolog,SURE,Heuristic和Minimax等阈值方案进行小波去噪比较,结果表明:几种小波阈值去噪方案对瞬变电磁法垂直磁场的染噪信号均能提高一定量的信噪比,达到较好的去噪效果;不同的阈值方案去噪效果各有差异,采用启发式阈值方案对实验数据处理效果要优于其它几种方案,因此根据信号统计分布特征选择合适方案去噪效果;实测信号去噪结果包含信息需要结合勘探区情况分析,是地下电性特征的反映还是未去除的噪声要慎重对待。在长偏移距电性源瞬变电磁法用于地下深部勘探时,利用适当小波阈值去噪处理可以对资料处理工作带来有益的帮助。

起伏地形条件下长偏移距瞬变电磁三维正演

地球物理勘探区的地形往往是起伏复杂的,传统长偏移距瞬变电磁法(long-offset transient electromagnetic method, LOTEM)三维正演模拟一般不考虑地形的影响,而地形因素会严重影响LOTEM数据的合理解释。因此,本文开展起伏地形条件下非结构矢量有限元LOTEM三维正演模拟。首先,应用三维建模软件Blender准确建立复杂地电模型,采用非结构四面体网格精细刻画起伏地形。其次,基于偶极子离散的长导线源近似技术,将长导线源离散为若干段等效电偶极子,并引入二阶后退欧拉格式完成时间离散。进而实现LOTEM快速、高精度三维正演。在保证计算精度的前提下,模拟了起伏地形条件下复杂地质模型的瞬变电磁场响应。模拟结果表明,由于地形的影响,LOTEM电磁场响应“畸变”严重,会削弱甚至完全“埋没”地下异常体的瞬变电磁场响应,严重影响地下目标体的有效探测。

长偏移距瞬变电磁（LOTEM）在油气勘探区的观测实例

近二十年，电磁勘探法已用于反向地震学出现问题的地区，特别是结晶上冲断层和火山覆盖区。在欧洲和澳洲油气勘探区的试验观测中，已应用于长偏移距瞬变电磁法（LOTEM）。应用电场及磁场瞬时资料，可以解决地质剖面及一些构造特征上的电阻和电导部分。在第一个例子中（欧洲的）应用测井资料为后来的反演求取最佳的初始模型。磁场反演和电场反演表明瞬变电场比磁场能更好地解决电阻层参数问题、在澳大利亚Canning盆地，应用已有的地震、测井资料，就可绘制出沉积剖面的地质单元中孔隙度砂岩百分比变化图。

电性源瞬变电磁法的迭前和迭后数据小波分析

电性源瞬变电磁法用于深部勘探时,观测到的垂直磁场脉冲响应非常微弱,常伴有严重的干扰噪声,从噪声中提取反映深部地层的中、晚期磁场信号非常重要。为此提出将多分辨率小波分析应用于电性源瞬变电磁法数据分析,并对西部某勘探区垂直磁场响应的迭前和迭后数据作多尺度分解后进行分析和比较的结果表明:①小波分析对数据具有良好的时频局部化特性,垂直磁场响应的迭前和迭后记录在不同频段上的分布特征可以清晰地反映出来;②高频干扰主要反映于数据的分解细节,反映深部信息的中、晚期弱信号存在于分解概貌;③迭后记录加入随机噪声与不加入随机噪声的处理结果类似,而迭前记录则不同,迭前记录比迭后记录具有更丰富的信息,并主要表现在早期。在电性源瞬变电磁法深部勘探中,利用更多的迭前记录的小波分解概貌对资料处理的解释工作很有意义。

储层激电模型的瞬变电磁场模拟

在时间域将Cole-Cole模型引入到长偏移距瞬变电磁场的正演模拟中,并验证了算法的正确性。对某油田实际地电模型数值模拟可知,当油气储层存在激电时,电场对激电效应的反映比垂直磁场的时间导数要灵敏,这对指导时域激电和长偏移距瞬变电磁法在油田中的勘探应用具有重要意义。

LOTEM与CSAMT联合勘探试验

石油电磁勘探新方法长偏移距瞬变电磁测深法LOTEM(Long Offset & Window Transient Electro-magnetic Method)和常规的音频大地电磁测深法CSAMT(Controlled Source Audio-frequency Magnetotellu-ric)各有优缺点。受观测时窗(或频段)的限制,CSAMT着重中浅层勘探(几十米至几千米),而LOTEM着重于中深层勘探(几百米至几千米),两者的有效结合才能有效地解决由浅至深的地质问题。本文对两种方法技术进行了阐述,并通过相应的野外试验进行对比研究,提出了两者结合反演方法,为电法勘探的实际应用提供借鉴和参考。