常用场源激励下椭球体电阻率的数值计算

利用模拟电荷法对椭球体的电阻率曲线进行了数值计算,介绍了模拟电荷法的原理,匹配点及模拟电荷的设置方法,并编程计算了椭球体的电阻率曲线.椭球体是典型的三维地电体,实现椭球体电阻率的数值模拟,就可以计算绝大多数三维地电体的电阻率曲线,为深入研究电法勘探技术提供理论依据.     

一种快速准确求取复电阻率真频参数的反演方法

复电阻率法评价极化体极化性质的依据是极化体与围岩的柯尔-柯尔模型参数的差异,因此根据目标极化体的视谱求其真柯尔-柯尔参数,是复电阻率法评价极化体性质时必须解决的基本任务.本文针对水平层状极化介质提出了一种复电阻率最优化反演和递推反演相结合的新的求取真频参数的反演方法,该方法只需测量四个不同频率的复电阻率数据就可进行反演.为了考查该方法的反演效果,与单测点视谱常规反演法及联合谱激电反演法进行了对比计算,并对同一模型选取不同的初始参数进行了反演.计算结果表明,这种方法计算快速、稳定收敛,对反演初值要求不高,结果准确.     

时间域谱激电法地-井观测响应数值模拟

针对地面激发-井中观测方式所得时间域谱激电响应开展研究.应用Gaver-Stehfest(G-S)逆拉氏变换法对Cole-Cole模型进行频率-时间转换,对比解析解与数字滤波解验证有效性,计算不同时刻和谱参数条件的极化电阻率;基于等效电阻率原理,采用有限差分法实现不同充电时刻地下激电场的数值模拟;建立含有典型极化体的三维地电模型,对不同参数条件的地-井方位观测方式所得时变响应进行正演模拟和视物性参数换算分析.结果表明:随时间变化的地-井观测响应及视电阻率、视充电率换算结果可反映目标体在不同观测时间的极化状态,不同谱参数的目标体所产生的时变响应存在差异;适当物性前提和观测条件下,通过时变响应曲线剖面和数值可识别不同类型极化体;改善观测条件可获得更强的异常响应,以更好的反映时间谱特征.     

复电阻率法(CR)在江汉油田剩余油检测中的应用

复电阻率法是利用油气藏与围岩间的激发极化差异来直接寻找油气藏的方法。其野外采集布设观测系统包括发射部分和接收机等。复电阻率法资料处理的关键是如何分离激电谱和电磁谱。该方法在江汉油田某油区一条测线的测量试验,反演出该剖面的极化率分布和电阻率分布,高极化率异常非常明显,高极化率的异常与中高电阻率异常对应较好。复电阻率法对剩余油存在的位置和剩余油分布形态有较好的反映。     

井地密集阵列三维电阻率服化率观测方法的理论模型研究

阐述了井地密集阵列三维电阻率／极化率观测系统及观测方法,并采用有限单元法正演相关模型,分析其二维断面和三维空间异常特征。二维与三维视电阻率、视极化率异常形态对比表明,井地密集阵列三维电阻率／极化率观测系统在提供大量的观测数据前提下,三维显示的视电阻率、视极化率异常可以有效探测地下地质体位置、电性;通过对不同地质模型异常特征的分析研究,为金属矿勘查中的井中激发极化技术研究提供一些理论依据。     

基于广义等效激电模型的频谱特性分析

在频率较低和忽略电磁效应的情况,将矿物中所含激电效应的颗粒等效为椭球体,利用广义等效理论,给出一种椭球极化广义等效激电(Generalized Effective Medium Theory of Induced Polarization)模型的频谱曲线计算方法。从矿物电磁感应与激发极化产生的总电场满足的积分方程出发,推导出椭球极化介质等效电阻率的表达式。最后构建不同形态的椭球体等效模型,定量分析了椭圆率、极化矿物颗粒百分含量、时间常数、以及延迟系数变化时对复电阻率频散特性的影响,为频谱激电测量提供更多有价值的参考。     

极化椭球体上频谱激电法的异常性态

基于常规电法的已知解,导出面极化和体极化旋转椭球体上中梯装置复视电阻率的解析表达式。由此计算出所论情况下复视电阻率剖面曲线和频谱曲线,对其特征和规律作了讨论。     

复电阻率法(CR)在铜钼矿勘查中的应用效果

复电阻率法是以岩矿石的频谱或时谱特性差异为研究基础,本文简要介绍了复电阻率法的基本原理和本方法可以通过柯尔—柯尔模型计算得出的几个视谱参数及其意义。然后介绍了复电阻率法在安徽某铜钼矿勘查中的具体应用,并以其中一条工作剖面为例,简要介绍了本次工作所取得的一些成果,并且在后期的钻井工作中验证了此次复电阻率法工作中推测的一些地质体、地质构造的位置、深度信息是较为准确的。由此得出在地质找矿工作中综合考虑与岩矿石极化物质成分和结构有关的时间常数和频率相关系数等多个视谱参数,可以减少多解性,提高地质解释水平和工程验证见矿率。     

面极化球体上视复电阻率的频谱特性和模拟相似性准则

面极化球体上中梯装置视复电阻率的频谱满足柯尔-柯尔模型。视频率相关系数c_?和视时间常数τ_?都不随极化体埋深和测点位置而变,c_?等于真频率相关系数c。面极化条件下频谱激电模拟的相似性准则是:1.极化体与围岩其电阻率比值保持不变;2.模型尺寸保持线性比例关系;3.面极化系数λ_0随模型尺寸按线性比例变化。     

基于柯尔—柯尔模型的一维视复电阻率真参数反演

在求取多层极化介质模型的真柯尔—柯尔参数时,需要以多层极化介质为正演模型,以视复电阻率的振幅或相位为响应进行反演。若直接对振幅谱或相位谱反演计算,反演参数过多将导致反演失败。本文利用振幅与极距相关的曲线(本文称为"振幅测深曲线")可以确定多层极化介质层数和层厚的特点,将真参数的求取过程分为两步。第一步采用一维自动迭代法反演振幅测深曲线,求取层状介质的层数和层厚;第二步采用郭涛演化算法反演振幅谱或相位谱,求取层状介质的其他参数(零频电阻率、极化率、时间常数和频率相关系数)。整体反演结果较好,求取的真参数与理论值相同,证明两步法的可行性。并得出了两个结论:一是振幅测深曲线含有多层极化介质模型的分层信息;二是振幅谱比相位谱包含更多零频电阻率的信息。     

高密度电阻率法在贵州岩溶地区塌陷测量效果探讨

贵州岩溶地区多见由隐伏溶洞诱发的地面塌陷地质灾害。高密度电法近年来被广泛地应用于灾害地质调查及工程勘查中。以高密度电阻率法在贵州岩溶地区一个地面塌陷勘查项目应用为例,建立了无物质填充、全物质填充、半物质填充三个不同岩溶模型进行反演分析,并用实测数据进行正演、反演计算,分析异常性质、规模等,最后与已知钻孔控制的地层与塌陷位置实地情况综合对比分析,利用半物质填充模型反演视电阻率断面图,发现地面塌陷下方隐伏溶洞位置。结果显示,该法能够为岩溶地区分析、治理塌陷地质灾害提供科学依据。     

非无穷远三极剖面法在新疆F油田的试验效果

非无穷远三极剖面法是一种能在地面直接圈定油气藏边界范围的新型直流电阻率勘探方法,它以油气藏与围岩之间的电阻率差异为依据,其理论基础是等位面与电流线处处正交。在新疆F油田做了非无穷远三极剖面法的野外试验。试验结果表明,该方法能够有效地发现那些与围岩具有明显电阻率差异,其规模相对埋深足够大的各种类型油气藏,可以比较准确地圈定其边界范围,确定油气层的埋藏深度,在一定条件下还可较准确地划分复杂异常中单个含油砂体油水分界面。这次试验为非无穷远三极剖面法在新疆乃至其他地区的推广应用积累了宝贵经验。已显示出其良好的推广应用前景。     

高密度电法反演数据预处理方法研究

高密度电法探测获得的视电阻率数据中存在的不确定噪声,会使反演结果不精确且反演时间增加.为了减小不确定性噪声带来的影响,采用自适应滤波方法对视电阻率曲线进行预处理后,再进行反演计算.本文通过仿真对比验证该方法的有效性.首先构建球体异常区域,半径为1 000 cm,电阻率为35 Ω·m.对构建模型进行正演计算后,获得视电阻...     

FDTD Computation of Scattering by Buried Objects

A computational approach of scattering by buried objects is presented by using finite-difference time- domain （FDTD） method, the uniaxial perfectly matched layer （UPML）, and reciprocity theorem. The nu- merical performance of this approach is investigated by numerical experiments. The radar cross sections （RCS） of various buried objects with different electrical sizes, shapes, dielectric constants, are computed and ana- lyzed. The results show that for the conducting cube, the RCS curves are fluctuant, but for the sphere shape one, the curves are smooth. Comparing with scattering in the free space, the ground greatly affects the RCS by dielectric targets, but little does by conducting targets. For the buried dielectric objects, iterative steps can be evaluated by four to five round-trip traversals of the Huygens box, but for the conducting ones, the time steps can be reduced to three round-trip traversals. When the ground is lossy, the run-time can be reduced more to two round-trip traversals.     

高密度电法在地面塌陷勘察中的应用

地面塌陷是一种常见的地质灾害之一,极大地危害人民生命及财产的安全.高密度电法是新兴的地球物理勘探方法,可广泛应用于灾害地质调查及工程勘察中.作者应用高密度电法对烽火村岩溶地面塌陷进行了勘察,对不同时代的地层分界线进行了划分,并对土层扰动、断层破碎带和岩溶进行了探测,取得了较好的地质效果,同时对其成因进行了初步探讨,为进一步认识地面塌陷及其治理提供了科学依据.     

斜阶跃场源关断时间对测量结果的影响及校正研究

论文推导了斜阶跃场源激励下,采样延时零时刻在发射电流关断起始点的高阻围岩中导电球体、不导电基底上水平薄板和均匀导电半空间的瞬变响应解析式,分析了发射电流关断时间对三种模型全程瞬变响应的影响。根据均匀半空间瞬变响应解析式,讨论了斜阶跃场源激励下的磁场、感应电压与全程视电阻率的对应关系,提出了一种全程视电阻率直接计算方法。此方法将发射电流关断时间作为系统参数参与视电阻率的计算,无需关断效应校正,可以方便地直接计算出中心回线装置下测量目标的全程视电阻率。理论模型及实例计算数据都证明了这种数值算法的可行性。由于斜阶跃场源技术的成熟,该算法具有一定的实用价值。     

钻孔视电阻率在探查地下水通道上的应用

本文通过对焦作煤田九里山矿浅部石灰岩进水通道综合探查的实例,论述了应用钻孔视电阻率在探查灰岩进水通道中的作用.提出应用钻孔视电阻率来评价石灰岩富水性是一种简便而有效的方法.并认为充分利用勘探钻孔的测井资料并加以综合分析,对于认识含水层特征,圈定富水区,探查断裂破碎带及地下水强径流带,进行水文地质分区等都将具有良好前景.     

MT勘探对复杂区隐伏构造的识别

MT勘探技术特点主要表现为勘探深度大、对高电阻率高速地层穿透能力强、对地层可进行纵向电性分层,适于追踪推覆体下盘沉积层的分布及隐伏构造异常的分布研究。自该方法引入油气勘探以来,在配合地震研究盆山接触关系、发现山前隐伏构造异常等方面发挥了独特作用,已引起油气勘探工作者的关注。结合模型模拟分析和MT方法在山前复杂区的实际应用,展示了MT方法在发现深部构造异常方面的作用,指出在复杂区油气勘探中,MT方法可作为地震勘探的有效补充并发挥重要作用。     

地下瞬变电磁法全区视电阻率二分搜索算法

全空间全区视电阻率的求解方法是地下瞬变电磁理论研究的重要组成部分,为探讨二分搜索算法在井下资料处理中的适用性和精确性,将地面瞬变电磁法二分搜索算法引入至地下,并采用理论数据和实测数据进行对比分析。结果发现,全空间感应电动势随着电阻率增大具有单调递减规律,满足采用二分法求解的前提条件;全区视电阻率二分搜索算法具有较高的精确性,与全空间电阻率的最大误差仅为0.032%,且计算过程稳定、快速,单测点计算仅需十几秒钟便可获得唯一解。研究成果将为地下瞬变电磁法资料解释提供更多参考。     

金属精密零件的不接触测量

提出了一种对金属光洁精密零件的厚度和柱、球的直径进行不接触测量的方法。这是用一组固定的麦克尔逊干涉系统和另一组可在精密导轨上移动的麦克尔逊干涉系统组成,利用白光零级干涉条纹不接触定位进行测量。理论分析和实验结果均表明,这种方法可行并有高的测量精度。