大庆电场地震实验资料的面波特征

通过对电场作用下的地震面波特征的研究 ,发现电场对地震面波的影响比对地震反射波的影响要大 。

新疆于田7.2级地震前的电离层电磁扰动

利用法国DEMETER卫星观测的电磁、等离子体等参量的观测数据分析了2008年3月21日新疆于田7.2级地震前离子温度(T_i)、离子密度(N_i)、甚低频(VLF)磁场等出现的异常变化.T_i分析显示震中区上空出现的突变信号在更大空间多次重复出现,作为地震异常的信度不高.通过多次重访轨道对比发现H^+离子密度整体变化形态一致,但夏秋季节的峰值变化幅度是冬春季节的1倍.通过把2008年的数据与2007年和2006年同期的重访轨道数据进行对比,发现2008年在于田地震前1个月左右N_i在峰值区呈现了显著增强的变化趋势,并一直持续到地震前,2008年2月以后的峰值幅度是其他两年同期的1倍多.对于磁场频谱数据,抽取了震中区域上空2000km范围内多个轨道的单频(400Hz)信息,并在研究区域统一纬度空间(0～60°N)进行了时间序列对比,结果发现地震前2日内震中区域上空400Hz谱密度增加了近一个数量级,反映空间存在明显的VLF电磁辐射现象.对于3月20日极低频段(ELF)三分量电磁场的矢量分析显示观测时段内存在一些左旋极化电磁信号,反映了空间电离层离子密度变化伴随ELF电磁辐射信息.综合分析认为,这次地震前各参量的变化过程与目前地震孕育及电离层耦合机理相吻合.

利用天然电磁场高分辨探测地下油气水的可能性

利用电磁波和地震波的性质以及目前对含流体多孔介质震电效应的认识，分析了电磁波对震电参数的分辨力，并与电磁波对电导率参数的分辨力进行了对比．据此指出了天然电磁场高分辨探测地下油气水地层的可能性．

重磁电震井综合地球物理技术应用研究--以西北缘车排子凸起南部石炭系火山岩为例

通过对车排子凸起南部石炭系油藏精细解剖认为,油藏为构造控制的岩性油气藏。目前已有的三维地震资料的石炭系内幕成像较差,对石炭系火山岩平面分布特征未有清晰认识,制约了该区油气勘探的全面展开。利用重、磁、电、震、井综合地球物理技术,对石炭系火山岩目的层进行井震标定、对比追踪,基于密度、磁化率、极化率异常匹配关系,并对石炭系基底断裂、火山岩岩性分布进行研究,在平面、空间上识别出一系列纵横叠置、不同序列、不同期次的火山岩体。据石油地质条件分析,综合评价5个含油气有利目标,8个含油气较有利目标,为下一步油气勘探及井位部署提供了理论依据。研究结果表明,高精度重、磁、电、井、震"五维一体"综合物探技术是解决石炭系火山岩油气勘探的重要手段。

地震采集技术新进展

通过大量的文献调研,系统地总结了地震采集的最新进展。这里扼要介绍了照明度分析采集设计的核心思想,说明了Teepee技术,同时给出了观测系统优化和宽方位采集技术的新进展。对于其中的激发、接收部分,则主要介绍了几项实用技术。针对地震仪器的发展过程以及应用现状,重点介绍了基于MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)的数字检波器的基本原理、性能指标和优缺点,最后对地震采集技术的发展前景进行了展望。

三级阀控液压振动台控制策略研究

对三级阀控液压振动台的控制策略进行了系统的研究,设计了应用于大流量液压振动台的一体式控制器。一体式控制器同时实现液压振动台伺服控制及振动控制功能,伺服控制中,针对三级电液伺服阀和伺服油缸提出一种双PID伺服控制策略,振动控制中,针对液压振动台良好的低频特性设计了基于闭环迭代控制的波形再现控制方法。通过一体式控制器对三级阀控液压振动台进行不同时程、不同频宽的波形再现试验,表明控制器对液压振动台具有很好的波形控制能力,实现液压振动台高精度波形再现。

水静压对脉冲放电及深拖等离子体震源的影响

为了满足未来深拖等离子体震源的应用需求,基于高压脉冲电晕放电技术,研究不同水静压力下高压脉冲放电的电声特性.结果表明:水静压力对高压脉冲放电没有明显抑制,电压电流峰值及脉宽基本一致,波形上升沿高度一致;随着水静压力的增大,脉冲声波幅值呈指数衰减,当深度达到400m时,声压大约下降一半,1200m后衰减趋于平缓,单脉冲能量越小,声压级随水静压力增大衰减越快.对深拖等离子体震源进行可行性论证发现,当单脉冲能量高于20J时,深拖的声压级损失比常规海面拖曳的传播损失小.

电磁监测试验卫星高能粒子探测器光电倍增管研究

在电磁监测试验卫星的高能粒子探测器中使用了滨松公司生产的R7600-300光电倍增管。为了满足航天载荷的特殊需求,对这种光电倍增管的性能进行了检测,重新设计了光电倍增管的分压器,并抽样对该种光电倍增管进行了力学和热真空等环境试验。测试和试验结果显示,这种光电倍增管可以达到探测器的设计要求,能够满足航天的力学和环境要求。

重磁电震综合物探技术在准噶尔盆地车排子凸起南火山岩性预测中的应用

通过对已知油气藏精细解剖,认为准噶尔盆地车排子凸起南石炭系油藏为构造控制的岩性油气藏。但已有的三维地震资料内幕成像质量较差,对石炭系地层格架及火山平面分布特征难以清晰认识,制约了油气勘探的全面展开。利用重、磁、电、震、井综合地球物理技术,通过井-震标定,对石炭系火山岩目的层进行地震对比追踪;基于密度、磁化率、极化率异常匹配关系,对石炭系基底断裂、局部构造、火山岩分布进行研究,在平面、空间上识别出一系列纵横叠置、不同序列、不同期次的火山岩体;推测了三个上石炭统残留洼槽,主要分布在HG6井西、KB1井区以及SM4井区;石油地质条件分析基础上,综合评价了五个含油气有利目标,八个含油气较有利目标,为下一步油气勘探及井位部署提供了理论依据。实践证明,高精度的重、磁、电、井、震综合地球物理勘探技术,是解决石炭系火山岩油气勘探的一个重要手段。

平面电极型MEMS电化学地震传感器

针对传统电化学地震传感器的加工工艺成本高、一致性差等问题,设计了一种新的平面电极型微机电系统(MEMS)电化学地震传感器结构。建立了平面电极型MEMS电化学地震传感器的计算模型,通过Comsol多场耦合数值模拟分析方法,对影响传感器的结构参数如:电极宽度、电极间距、流道高度等进行了计算和优化。采用MEMS表面工艺和准LIGA工艺,制备了平面电极型MEMS电化学地震传感器。最后,与采用传统方法精密加工的MET2003器件进行了频率响应和微震动的对比测试。实验结果表明:与MET2003器件相比,平面电极型MEMS电化学地震传感器的带宽从1Hz扩展到了30Hz,两种器件的采集结果具有很好的相关性和一致性,相关系数为0.887,在1Hz处的噪声低于120dB。

从瞬变电磁电性剖面到拟地震剖面的转换

为实现瞬变电磁测深资料的精细解释,本文提出了回线源瞬变电磁拟地震剖面转换的思路。给出水平层状介质下的转换模型,并提出了转换方法及转换步骤;直接由野外实测的二次感应电压数据,经过傅氏交换,在频率域利用线性数字滤波求出地面波阻抗;再经过反傅氏变换,在时间域利用线性规划法求取瞬变电磁场反射系数序列q_m;最终以q_m为参数绘制拟地震剖面。结果表明该方法效果明显。

基于MEMS加速度计的地震触发器的设计

介绍基于MEMS加速度计的地震触发器的测量原理和软硬件设计。该设备可检测地面加速度峰值(PGA)和地面累积绝对速度(CAV),当检测值达到设定阈值时,对外发出报警。

地震勘探检波器原理和特性及有关问题分析

在地震勘探工作中,由于对检波器的原理和性能了解和认识得不够,致使在检波器的选择和使用上存在着一些不当之处,不清楚检波器的参数与响应特性之间的关系,以及这些参数对地震信号的影响,在检波器使用和对比时往往针对性不强。为此,从检波器的振动力学原理入手,分析了位移、速度和加速度3种类型检波器的频率响应特性,并阐述了检波器不同的机电转换原理;在此基础上,深入分析了检波器的特性参数对地震信号的影响以及地震勘探对检波器性能和参数的要求。根据地震勘探中地震波冲击振动信号的特点,认为具有频率范围宽、动态范围大、失真度小、灵敏度高、检波器允差小等特点的检波器才能满足地震勘探的需要。同时,对目前检波器使用中的一些做法进行了探讨,尤其是检波器对比试验中存在的问题。综合分析认为,只有掌握了检波器的原理、性能和参数,才能正确地选择和使用检波器。

基于有限元软件ABAQUS的子结构拟动力试验技术

通过运用OpenFresco试验协调系统,实现通用有限元软件ABAQUS与MTS电液伺服加载系统的实时数据交互传递,并开展了单层单跨钢结构框架在地震作用下的子结构拟动力试验研究。试验分别对该钢结构框架在小震以及大震作用下的受力状态进行了模拟,并且对比了试验与有限元软件模拟的结构顶部的位移与底部的反力,结果表明该试验结果与模拟结果基本一致,能够满足精度要求。基于有限元软件的子结构拟动力试验将拟静力试验方法与有限元软件结合起来,不仅能够实现结构构件层次上的子结构拟动力试验研究而且可以使计算子结构部分进入塑性,极大地扩展了拟动力试验的功能。

结构抗震试验用各类竖向加载装置

在结构抗震性能静力试验研究中,要求模拟重力的竖向荷载保持数值恒定、方向竖直不变、且伴随结构顶部变形而移动。多数结构试验项目采用普通液压千斤顶提供大吨位的竖向载荷,受到试件水平位移和试件自身竖向变形影响,要保持竖向荷载稳定不变比较困难。在结构试验技术发展历程中,实验技术人员研发了多种巧妙的竖向加载装置来满足结构抗震试验要求,包括仿重力加载装置、机械杠杆式竖向加载装置、液压杠杆式竖向加载装置、滑轮组式竖向加载装置、连接蓄能器的竖向加载装置等。近年来随着结构试验技术发展及先进实验设备的应用,电液伺服竖向加载装置成为主流应用设备。对各类竖向加载装置的基本原理、结构特点和优缺点等进行介绍,并给出两种电液伺服竖向加载系统方案,为结构抗震试验竖向加载装置选型提供参考。

2017年西藏米林M_(S)6.9地震前地磁垂直强度极化异常特征

基于中国大陆65个地磁台站秒采样观测资料,利用地磁垂直强度极化方法提取了2017年西藏米林M_(S)6.9地震震中及附近区域超低频电磁异常信号并分析其时空演化特征。结果显示:米林M_(S)6.9地震前在青藏高原出现了大范围的地磁垂直强度极化高值异常,异常过程共持续9天;高值异常开始于2017年10月30日,高值持续3天之后出现短时间下降,随即转折上升,再次出现高值异常并持续了4天,在此过程中各高值台站的时序曲线呈现出单峰或双峰的形态。空间分布图显示高值异常在中国大陆西部区域反复出现,尤其是在青藏高原巴颜喀拉地块与羌塘地块的交界处。异常呈“出现-扩大-收缩-消失-扩大-消失”的演化过程,10月31日异常面积达到最大值。异常过程结束后10天发生了西藏米林M_(S)6.9地震,震中距离10月31日异常阈值线5 km。综合分析认为,此次异常与米林地震具有较强的时空相关性,是可靠的地震电磁前兆异常。

基于柔性微电极的高灵敏度MEMS电化学地震检波器

为了进一步降低微机电系统(MEMS)电化学地震检波器敏感电极的加工成本,提升传感器的灵敏度,推动其在地球物理勘探等领域的发展,提出了一种基于柔性微电极结构的新型MEMS电化学地震检波器。与基于硅衬底制作敏感电极相比,敏感电极的制作方法可以通过有效减小电极间距,大幅度提升传感器的灵敏度,大幅降低工艺成本。介绍了柔性微电极的加工工艺流程,并对传感器的性能进行了测试。结果表明:提出的地震检波器较基于硅衬底微电极器件灵敏度提高了一个数量级。

基于MEMS传感器的高精度地震波采集系统

针对地震波微弱信号的采集问题,将MEMS传感技术应用于地震波采集中,设计了采集系统。提出了基于MEMS加速度传感器和24位高精度ADC芯片的地震波数据采集系统设计方案;采用精密仪表放大器对传感器信号进行了差分处理,由于系统为混合信号系统,在PCB设计时采用了数字模拟隔离方案以抑制相互之间的干扰,使用磁耦隔离芯片隔离ADC芯片与微控制芯片的通信接口,该采集系统接收LabVIEW上位机软件的命令,实时显示地震波波形,将地震波数据存储于SD卡内;分析了系统的硬件电路设计和软件流程;利用函数信号发生器对系统采集精度和频率响应进行了测定,并在模拟真实应用的环境下对系统进行了采集试验。实验结果表明:系统可达10μV量级的采集精度,加速度信号重建质量较好,能够满足地震波数据采集的要求。

大庆遥测地震台网的技术系统

描述了大庆油田无线遥测地震台网的深井短周期地震观测系统，中长周期地震观测系统；地震前兆观测系统和数据处理系统。