模拟退火法计算大定源瞬变电磁法的视电阻率

利用模拟退火法拟合理论感应电动势和实测感应电动势,可获得大定源瞬变电磁法矩形发射回线内测点的视电阻率,本文采用均匀半空间和三层地电模型验证了算法的精度和稳定性。以均匀半空间地电模型验证时,采用不同初始模型运行该算法20次,得到的视电阻率大部分与真实电阻率误差在0.5%以内,部分误差在1.5%~6.0%之间,这些误差较大的时刻随机分布。每次迭代计算约40次即可获得高精度的视电阻率值。以三层地电模型验证时,通过与翁爱华利用二分法计算的视电阻率比较,进一步验证了本文算法的正确性。     

浅析瞬变电磁法不同回线装置的优缺点

瞬变电磁法勘探的激励场源主要有磁源和线源两种形式。目前最常用的磁源，其装置形式主要有重叠回线装置、同一回线装置、中心回线组合装置、大回线定源装置以及“8”字形回线装置。本文通过对以上各装置的优缺点进行比较分析，得出这些装置所适合的勘探条件，以便充分发挥瞬变电磁法的优势，使其在实际应用中取得更好的效果。     

中心回线瞬变电磁测深时间域处理解释技术

依据电磁场的弛豫过程,对野外实际观测的感应电动势时间曲线进行背景消除和微分变换,而后对变化后的结果进行深度标定,获得一种新的地电断面图,再对该种断面图进行解释,解决实际地质问题。在对某水库坝基岩石溶洞进行勘测中,利用该技术取得了十分良好的结果。钻孔验证解释结果时,成功找到了地下34m处直径2m的溶洞,与解释结果完全相符合。证明该研究成果可用于石油勘探中的浅层结构调查。     

不同观测参数条件下中心回线瞬变响应特征分析

本文采用正演模拟的方法，分析不同观测参数条件下低阻目标层及高阻目标层半空间两种典型地电断面上瞬变响应曲线特征。分析结果表明：低阻层在晚期的相对异常为正，在早期的相对异常为负；高阻层的异常特征与之相反。位于晚期的目标层相对异常大于位于早期目标层相对异常，并且受关断时间的影响也较小。在选择观测线圈大小时，应在能保证观测到足够强度信号的情况下，选用半径较小的线圈，以便将异常落在晚期。     

瞬变电磁法中接收线圈过渡过程分析

在瞬变电磁系统中,接收线圈是其关键部件,是获取信息的重要装置,接收线圈将直接影响到系统的整体性能。实际中由于发射线圈为感性负载且激励信号又是斜阶跃波,所以接收线圈存在过渡过程,且对测量二次场有较大影响。文章在接收线圈的等效电路基础上,分别计算推导了一次感应电压和二次感应电压的具体形式,分别分析了其在接收线圈中的固有过波过程,最后总结了接收线圈固有的过渡过程对异常信号的影响规律,并就如何缩短线圈过渡过程对系统的影响给出了一些建议。     

多个三维薄板瞬变电磁响应的比较

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。通过对水平电偶极子源激发下5层地层模型中同一深度上2个第3个远源的水平导电薄板的瞬变电磁场响应的计算,发现在长偏移距瞬变电磁测深中,近源异常体总是比远源异常体系表现出更大的异常,因此远源异常体在勘探中容易被忽略或漏掉,这是一个在资料采集和解释中需要注意的问题。     

井中瞬变电磁法理论研究

文章对井中瞬变电磁法的基础理论进行了研究，对井中瞬变电磁场的分布特征、视电阻率计算方法、时间一深度换算方法进行了论述，并介绍了井中施工的装置形式，为井中瞬变电磁探测技术的进一步研究提供了理论依据。     

接地长导线源瞬变电磁法全区视电阻率定义探讨

接地长导线源瞬变电磁法全区视电阻率定义是一个一直未妥善解决的问题。本文在分析其瞬变响应特征的基础上,探讨先由Htz高精度地积分求取Hz,再采用正演拟合的方式基于Hz定义全区视电阻率。模型试算结果表明,采用本文的方法定义全区视电阻率效果较好。     

电性源瞬变电磁法油气藏动态监测模拟分析

油气藏开采过程中,储层剩余油气被流体驱替前、后声阻抗变化较小,会造成时移地震监测失效,但驱替前、后储层电阻率变化较大,因而时移电磁法在油气藏动态监测中具有物性方面的优势。通过三维数值模拟,分析了电性源瞬变电磁法对剩余油气藏动态监测的能力。为提高数值模拟精度,基于非结构化网格矢量有限元法,采用二阶后退欧拉法(BDF2)变步长差分格式,实现了电性源瞬变电磁三维正演。对比均匀半空间电磁场解析解及三维复杂模型的数值结果,验证了该方法满足正演精度要求。基于此模拟方法,计算并分析了复杂地质背景油气藏模型的电场相对异常动态监测响应特征。基于涪陵页岩气实际地质资料进行建模,对比压裂前、后电场相对异常。研究结果表明,电性源瞬变电磁法对油气藏动态监测响应效果明显,能满足复杂三维油气藏动态监测的地质要求,应用前景广阔。     

海洋磁性源瞬变电磁探测系统姿态变化影响研究

近年来,随着海洋油气资源开发和利用的逐步深入,海洋磁性源瞬变电磁法得到广泛应用。在实际数据采集中,由于海底环境、洋流、航速不均等因素的影响,发射与接收回线装置在海水中的姿态难以保持稳定。探测系统姿态变化会导致收、发回线装置与海底电性异常体的耦合关系发生变化,观测数据出现较大误差,影响解释结果的可靠性。为此,首先基于电磁场基本理论推导了有限水深条件下海底各向同性水平层状介质模型中任意磁偶极源频率域三分量电磁场表达式,基于电磁场叠加原理分析了海洋磁性回线源电磁响应特征;其次,针对姿态变化前、后分别定义两类坐标系及相关的发射、接收双旋转矩阵,建立了水下拖曳式磁性源姿态变化的数学模型;最后,以浅海拖曳式中心回线瞬变电磁探测系统为例,通过模型算例分析收、发系统姿态变化引起的观测数据误差分布特征,及瞬变电磁响应结果与姿态变化角度、衰减时间、海水深度、海底沉积层电性等参数之间的关系。研究成果有助于量化海洋磁性源瞬变电磁探测系统的参数设计,为该方法的推广及数据的处理、解释提供理论基础。     

圆柱坐标系下三维瞬变电磁过套管响应特征研究

近年来,瞬变电磁过套管技术已成为电磁勘探领域的热点之一。由于井孔及地层非均匀介质的电导率和磁导率在小尺度（套管、泥浆等）上剧烈变化,为模拟并消除金属套管对电磁场的影响,有必要开展高效的过套管三维瞬变电磁正演模拟。正演计算中,为了有效减少网格数量进而降低方程组的求解规模,在圆柱坐标系下对求解区域进行离散,并基于有限体积法进行三维套管井瞬变电磁正演模拟。通过模拟并分析套管电导率、相对磁导率、厚度和内径等参数对电磁场的影响,为校正金属套管影响奠定了基础;对梯形波、半正弦波、三角波响应结果的对比分析表明发射波形采用梯形波的效果最好;分析梯形波各阶段持续时间对电磁响应结果的影响,表明较短的波形稳定时间对早期响应结果的影响明显,开启时间对响应结果的影响可以忽略,关断时间越短则电磁响应越强。研究成果为瞬变电磁过套管数据处理提供了技术指导。