MT方法中Basokur视电阻率定义的研究

电法勘探中不同的视电阻率定义可以带来不同的反演效果,好的视电阻率定义可以提高反演分辨率。传统的Cagniar视电阻率(1953)只是利用了波阻抗的模值,而Basokur 1994年提出的视电阻率利用波阻抗的实部和虚部。本文做了4个不同模型的Basokur视电阻率响应及反演,结果显示新的视电阻率对薄层有很好的反应,对常规模型也有不错的表现。

Basokur视电阻率在大地电磁中识别薄互层体的应用

通过Cagniard视电阻率和Basokur视电阻率理论定义说明了两种电阻率的优缺点。通过实例勘查结果分析了Basokur定义的视电阻率和Cagniard视电阻率在层状体的反演结果比较,表明了Basokur视电阻率参数较之传统的视电阻率在层状体的反演各方面都表现出了更好的性质,对中间层的分辨能力高,可有效地提高薄互层反演解释的效果。

时频电磁法频率域视电阻率求取方法研究

时频电磁法(TFEM)是一种应用于油气勘探领域,可同时实现时间域和频率域电磁一体化勘探的可控源电磁方法。本文引入水平电流场源定义的广义视电阻率,结合TFEM的发射源特征,实现TFEM频率域视电阻率的求取;分析不同偏移距、发设距水平电场振幅和视电阻率特征,验证了方法的可行性。TFEM频率域视电阻率的求取和基于模型的研究,为TFEM勘探采集参数的设计和采集数据的处理提供科学的借鉴和参考。

视电阻率法在隐伏岩溶灾害调查中的应用

隐伏岩溶发育引起的地面塌陷和地裂缝等地质灾害频繁发生,提高勘查方法和解译精度在隐伏岩溶区灾害调查中尤为重要。视电阻率法数据处理、反演算法以及综合解译方法的进步为地质灾害调查提供了有力手段。本文引入视电阻率三维模型,结合二维剖面分析,对采集的视电阻率数据进行综合整理,丰富了数据处理方法,提高了数据模块关联性,有效提高了解译精度和地质模型契合度。结合钻探验证情况对泰安市桥沟地区隐伏岩溶塌陷区进行分析研究,通过隐伏岩溶发育区的视电阻率特征,分析岩溶发育范围和成因,为隐伏岩溶区灾害调查提供了良好的地球物理应用和参考价值。

视电阻率测井曲线畸变原因分析与技术改进方法

视电阻率测井是油气勘探和开发中的关键技术,能够提供地层的电阻率信息,进而推断岩性、孔隙度、含油性等重要参数。但在解释工作中测井曲线常因多种因素发生畸变,影响数据解释的准确性。以大庆油田S区块为例,对视电阻率测井曲线的畸变问题进行了深入的原因分析,提出了相应的校正与技术改进方法。通过对地质因素、仪器与操作因素、环境条件等影响的系统分析,建立了一套综合校正流程,提高了数据处理的自动化和智能化水平。通过实际应用发现,解释符合率平均提高了约10%,显著提升了钻井决策的可靠性,为油田的有效开发提供了技术支撑。

2022年四川泸定MS6.8地震前地下介质视电阻率变化特征及其机理分析

2022年9月5日四川泸定县M_(S)6.8地震前四川地区运行有5个直流视电阻率连续观测站,其中红格、冕宁、江油和甘孜4个观测站在地震前出现了不同类型的中短期异常变化.本文结合岩石物理实验结果、岩土介质电阻率模型和断层虚位错模式对这4个观测站的异常变化与此次地震晚期孕育过程之间的联系进行了初步的分析,结果显示冕宁、江油和甘孜3个台站的视电阻率异常变化形态与地震前观测站所在区域相对的变形特征吻合,其中甘孜站为下降异常,位于此次地震孕育过程产生的挤压增强区域;冕宁和江油站为上升异常,位于相对膨胀区域;红格站为下降异常,但却位于相对膨胀区域,其观测数据的异常变化可能不仅仅受此次地震孕育过程的影响.

天津塘沽台直流视电阻率下降异常的成因分析

依据塘沽台所在区域的水文环境、地质构造和动力学等特征,讨论了地表储水能力、地下静水位及构造变形等因素对视电阻率的影响和塘沽台直流视电阻率下降异常的成因机制。结果表明,长期构造位移变化与地下静水位下降是视电阻率呈下降趋势的主要原因;短期降水量大且雨季长,加之有利的地表储水能力是造成塘沽台视电阻率破年变的主要原因。虽然对于塘沽视电阻率异常中是否掺有前兆信息尚缺少确凿证据,但本文采取的分析方法仍可为典型的异常形态提供有益的参考。

微分算子展开与耦合势三维有限体积法快速计算随钻超深前视电阻率测井响应非线性Born逼近

本文将非均质各向异性地层中电磁场耦合势Helmhotz方程分解为各向异性背景场方程与散射场方程,并应用算子展开技术推导出耦合势Born级数解,建立一套三维非均质各向异性地层中随钻超深前视电阻率测井响应各阶散射电磁场与非线性Born逼近的有效计算方法.首先,利用传输线法与二维插值技术确定背景电磁场空间分布,得到零阶Born逼近解,然后根据电磁场耦合势的Born级数解推导出各阶散射电磁场方程与递推关系,通过三维有限体积法实现各阶散射场耦合势方程的离散,在此基础上结合MKL PARDISO并行技术,通过递推方式逐步计算各阶散射电磁场,并根据Born级数部分和确定不同阶次的非线性Born逼近.最后利用数值模拟结果对正演算法加以检验,并深入研究分析各阶散射场的变化特征与Born级数的收敛性质.

磁性源瞬变电磁法零偏移距全期视电阻率计算及其校正方法研究

计算视电阻率是瞬变电磁数据处理与解释工作的主要内容之一。通常由均匀或层状模型计算得到的视电阻率不足以详细表征地下介质分布,具有较强的体积效应和多解性且计算量大。基于此,针对全期视电阻率的优化问题,研究了半球壳层校正方法,实现了快速计算弱多解性的视电阻率,校正结果显示电性分界面更加明显。为实现数据快速处理并得到视电阻率唯一解,首先分析了感应电动势和电阻率之间的单调关系,对比地质情况从而选取感应电动势的单调区间,然后重新构造核函数以适用于二分法,最后计算连续且完整采样时间的视电阻率。为减弱视电阻率的体积效应,建立由均匀半球壳层组成的视电阻率校正模型且介质层数与时道数量一致,然后基于扩散深度表达式推导出视电阻率校正公式,用以校正全期视电阻率最优化算法计算的视电阻率。理论模型和实测数据的处理结果均表明,全期视电阻率最优化算法相对于晚期视电阻率计算方法,能够将有效时道拓展至全时间段,从而可以更加有效地识别浅层介质的垂向分布规律,而且半球壳层校正方法能够有效约束低阻介质体积效应对深度的影响,提高视电阻率的垂向分辨率。

视电阻率联合剖面及测深法在舒城茶庵村地下水勘查中的应用

视电阻率联合剖面与测深法往往被结合起来应用于地下水勘查,主要原理是依据地下水赋存层位一般情况下与围岩或其他层位相比有较低的视电阻率,能引起低视电阻率异常。通过视电阻率联合剖面测量,可以有效圈定异常在横向上的位置,而针对异常采用视电阻率测深则能有效判定引起异常的垂向地质原因,从而达到勘查地下水的目的。舒城茶庵村由于受干旱困扰,开展地下水勘查工作,采用视电阻率联合剖面测量,圈定两处异常,编号为YC1、YC2;针对异常开展视电阻率测深工作,有效划分地层,并推测引起异常的地质原因及埋藏深度,认为两处异常系含水构造引起,从而建议钻孔查证。在测线176号点附近布设钻孔ZK1,揭露主要含水层位于地下75~85m,出水量约500m^(3)/d,出水稳定,与物探成果完全一致。

水平磁偶极子源一维电磁测深全区视电阻率计算

由水平磁偶极子源层状地电模型表面的磁场水平分量H_(x)频率域响应解析公式,运用均匀半空间等效原理,导出了其全区视电阻率的迭代法计算公式,并基于平移算法的快速计算加以验证,提出用平移算法计算初值加速迭代法的计算策略,通过正演计算模型验证了方法的有效性。依此计算了不同地电模型的H_(x)分量全区视电阻率,对比研究了H_(x)分量全区视电阻率对不同地电模型的响应能力。从计算结果可以看出,水平磁偶极子源激发,采用垂直共面装置观测同方向水平磁场H_(x)计算的全区视电阻率,对地电模型层参数变化(厚度和电阻率)均有较好的分辨力。迭代法或平移算法计算的H_(x)全区视电阻率,均能较好刻画出模型地电阻率变化特征,迭代法全区视电阻率尾支曲线较平移算法更能趋近于深部电阻率真值。对于浅部工程地质问题用高频激发,较小收发距接收,可有效分辨缺陷特征。

基于视电阻率反演模型的HDPE膜渗漏定位方法研究

针对填埋场运营中防渗层渗漏定位问题,提出基于视电阻率反演模型的渗漏定位方法。在填埋场场外边坡HDPE膜下对称布设电极,控制一侧电极为激励,采用轮流供电模式,对侧电极同时接收激励信号,待两侧电极全部供电完成后,通过层析成像天然基础层识别低阻异常区,定位HDPE膜渗漏位置。试验结果表明:渗漏点定位中实际渗漏位置和反演推测位置的距离最大偏差为7.1cm,满足误差要求。

层状介质电偶极源视电阻率一维正演研究

根据人工源频率电磁测深法的基本原理,从麦克斯韦方程组出发,对视电阻率进行了不同方式的定义。通过对不同电性断面的一维层状介质正演计算,得到了阻抗视电阻率与频率间的关系曲线。分析得出:对于给定的地电断面,阻抗视电阻率在低频端由于近场效应严重偏离真电阻率,在高频端逐渐趋近表层真电阻率,曲线基本反映了地下地电断面的电性变化情况。

CSAMT电场y方向视电阻率的定义及研究

在准静态近似条件下,利用水平电偶源在均匀半空间表面激发电磁场的计算公式,讨论了可控源音频大地电磁法(CSAMT)水平电场y分量Ey的观测范围、特点和由其定义视电阻率的应用优势;Ey与常规标量CSAMT测量的Ex、Hy幅值范围不同,采集并利用Ey数据可以扩大CSAMT野外观测扇区,减少采集成本。依据电法及电磁法勘探中视电阻率定义的基本原则,提出了Ey视电阻率的定义,说明了其具备频率测深的意义;通过几种典型层状模型(均匀半空间,两层D、G,三层H、K以及四层KH、HK型)的数值计算,对比了Ey视电阻率和Ex、Hy、Zxy、Re(Zxy)等对应的波区视电阻率及Ex、Zxy等对应的全区视电阻率对地电断面电性特征的反映效果。结果表明:Ey视电阻率的求取仅需测点的坐标和一个方向的电场值,计算方便、不必迭代,并且在曲线低频端收敛于一稳定值,可以明显改善非波区的畸变效应。

强地震附近视电阻率各向异性变化的原因

讨论了强地震、孕震晚期阶段、震源区及附近介质的物理变化过程,证明了视电阻率变化最显著的方向与最大加载方向之间的正交关系,建立了真、视电阻率各向异性变化与裂隙率ν、骨架电阻率ρo、饱水裂隙电阻率fρ的本构关系,解释了视电阻率各向异性变化的原因.研究认为:在强地震孕震晚期阶段,在震源区及附近地壳近地表的较深部,介质微裂隙发育,其走向沿最大主压应力方位优势取向,低阻水充填微裂隙,导电通道连通,引起最大主压应力方向真电阻率变化最显著的真各向异性变化,从而产生垂直主压应力方向视电阻率变化最显著的视各向异性变化,低阻水在其物理过程中起了显著作用.

剪切和摩擦滑动大模型的视电阻率变化幅度和各向异性

用石英砂、河砂和水泥模压制成 1m× 1m× 0 .3m的均匀和非均匀介质模型 ,对模型进行剪切和摩擦滑动实验 ,观测模型不同位置和不同方位的视电阻率变化幅度和各向异性特征 .均匀介质模型实验结果为 :电阻率变化与测线的位置有关 ,距裂隙近的测线 ,电阻率变化幅度大 ,从百分之几到百分之几十 ;距裂隙远的测线 ,电阻率变化幅度小 ,从百分之几到不变 .对于非均匀介质模型 ,电阻率变化幅度要小一些 ,最大也只有百分之几 .电阻率变化除与测线的位置有关外 ,还与测线的方位有关 ,同一测点不同方位的测线 ,电阻率变化幅度不同 ,有的差别很大 .剪切与摩擦滑动两种加载方式的电阻率变化幅度数量级相同 .裂隙穿过部位及其附近测点的电阻率变化各向异性主轴方位解与剪切和摩擦滑动的实际裂隙方位吻合较好 .

两次近距离大震前成都台视电阻率重现性、相似性和各向异性变化

本文评价了四川汶川MS8.0、芦山MS7.0地震前后成都台地电观测环境,研究了该台视电阻率变化.结果为:(1)两次大震发生在该台以西的龙门山断裂带、震源机制和震源深度接近,是近距离大震,相应地,在两次地震前该台两个正交测道中的每一测道视电阻率变化均显示了中期异常及其变化过程的重现性和异常幅度的相似性;(2)在每次地震前,两个测道表现了异常变化形态、幅度和起始时间的差异性.其重现性、相似性证明这些异常与两次大震晚期孕育有关;差异性主要展示了与震源机制有直接联系的视电阻率各向异性变化,揭示了震前该台地下介质经历了强烈的电性各向异性变化的过程.

时间域瞬变电磁法中心方式全程视电阻率的数值计算

给出了一种时间域瞬变电磁法视电阻率的数值计算方法 ,利用该方法可以容易地求出中心方式的全程视电阻率 .根据中心方式磁场垂直分量时间变化率 Bz T的核函数Y′(Z)的表现特征 ,以参数Z把整个瞬变过程分为早期阶段 (Z >1.6 )、早期到晚期的转折点 (Z =1.6 )和晚期阶段 (Z <1.6 ) .首先分别得到早期视电阻率和晚期视电阻率的精确值 ,然后通过转折点构成一条完整的全程视电阻率曲线 .虽然磁场垂直分量Bz 的核函数Y(Z)是参数Z的单值函数 ,但同样存在一个从早期到晚期的转折点Z =1.6 ,转换点两边仍然可以得到一条早期曲线和一条晚期曲线 .在数值计算中 ,当迭代步长ΔZ <0 .0 0 5Z时 ,视电阻率的相对误差小于 0 .5 % .理论模型和实际数据计算表明 ,与早期和晚期近似值比较 ,全程视电阻率具有更高的精度和分辨率 .

瞬变电磁法视电阻率成像的接地网断点诊断方法

为了实现变电站接地网断点无损检测,首次提出将瞬变电磁法用于断点诊断的新方法,在地面上施加一个斜阶跃关断的脉冲信号,通过对接地网感应信号的检测,反演计算视电阻率并快速成像,从视电阻率断面图中直观诊断接地网断点故障情况。采用Ansoft Maxwell软件正演计算接地网瞬变电磁响应信号,通过接地网完好与存在断点两种情况的视电阻率成像图对比,说明方法的可行性。在变电站开展接地网断点诊断实验,结果充分论证了方法的有效性,作为一种简便、高效的接地网断点无损检测方法,可用于工程实际。

多辐射场源地空瞬变电磁法多分量全域视电阻率定义

本文针对多辐射场源地空瞬变电磁法理论,建立了相应的多分量全域视电阻率定义方法.分析了利用磁场强度进行多辐射场源地空系统全域视电阻率定义的优点,针对磁场强度的各个分量,提出了各自的全域视电阻率算法,实现了多分量、全时域、全空域视电阻率计算,并分析了偏移距对全域视电阻率的影响.通过调整源的相对位置及电流方向等参数,多辐射源瞬变电磁地空系统不仅可以加强不同分量信号强度,削弱随机干扰,还可更好地分辨地下异常体的位置.通过对所设计模型的处理,证实了多辐射场源地空系统多分量全域视电阻率算法的有效性,也验证了多辐射场源地空系统的优势.