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。     

地下瞬变电磁法全区视电阻率核函数算法

全区视电阻率的求解方法是地下瞬变电磁理论体系的重要组成部分.在对全空间核函数分析的基础上,提出了全空间全区视电阻率的核函数算法,采用理论数据对其计算效果进行了验证,同时将其应用效果与半空间瞬变电磁法平移算法进行了比较.结果表明:当采样时刻大于10μs和回线边长大于5m时,全空间核函数随电导率具有单调递增特性,井中多匝小回线装置的等效边长和采样时刻均满足此要求;由核函数算法获取的视电阻率在早期、过渡区及晚期均能反映出模型的真电阻率;在电阻率为10Ω.m的全空间模型中,该方法与平移算法计算结果的均方根误差分别为6.945 1×10-4和1.030 0×10-2,因而具有更高的精确性.实测资料处理结果显示核函数算法具有更好的应用效果,丰富了全空间瞬变电磁法理论体系,为井下实测资料的处理提供了参考.     

基于全区视电阻率的中心回线瞬变电磁快速成像研究

基于中心回线瞬变电磁正演理论和全区视电阻率定义,通过数值计算的方法求取了全区视电阻率.为避开感应电动势求解早晚期视电阻率的跳跃性,采用瞬变电磁场求解全区视电阻率得到精度较高且连续的全区视电阻率.快速成像采用烟圈反演和快速一阶与二阶近似成像两种反演方法,进一步对比分析了这两种方法各自的优缺点,尤其二阶近似成像能很好地反映...     

均匀半空间长偏移距TEM法全区视电阻率的数值计算方法

为了准确获得长偏移距瞬变电磁法的全区视电阻率,对感应电动势曲线的特征进行了研究。计算了从100秒到0．001秒时间范围内,感应电动势随电阻率变化的变化的情况。计算结果表明,在感应电动势随电阻率的增大而不具有明显下降的特性。据此,本文设计出了计算全区视电阻率的一种算法：二分搜索算法。该算法对电阻率的可能范围不断进行二等分空间,直到找到一个电阻率,其对应感应电动势与实际观测的电动势吻合。算法直接从感应电动势数据二不是垂直磁场直接计算视电阻率资料。理论数据的计算证明了该算法非常精确,计算的相对误差在0．1％内。     

瞬变电磁视电阻率对分预估计数值计算方法

提出了一种快速的计算全程视电阻率的方法-对分预估计法,避开了接收机用早、晚期渐近式计算视电阻率不精确的情况,更好地判断地下异常,指导探测工作。结合实际发射机关断延时小的特点,讨论了理想场源激励下的磁场、感应电压与电阻率的对应关系,构造求解瞬变常数u的函数。计算时,把瞬变过程分为早期、晚期两个阶段,确定最佳搜索区间,解决了牛顿法等初始值选取的问题。本文方法与其它数值计算方法做仿真对比,结果表明,对分预估计法稳定可靠并能快速的迭代到精确的视电阻率值。     

CSAMT全区视电阻率的定义

为了能够更好地利用过渡区的数据,寻求一种新的全区电阻率定义方法,在CSAMT的基本理论上,通过迭代求解方式计算求解得到全区视电阻率定义公式。使用CSAMT1D程序进行了不同层状模型水平电偶源激发的电磁场的计算,模型成图,分析,以此为基础计算Ex和Ex/Hy全区视电阻率。分析和比较6种模型改变不同参数得出的卡尼亚视电阻率和全区视电阻率对比,分析了不同参数下迭代效果,得出全区视电阻率能够充分利用过渡带数据和近场数据,具有更好的分层特性和实际应用价值。     

电性源瞬变电磁快速反演解释方法

电性源瞬变电磁法是俄罗斯等国家油气勘探的主要手段,国内相关解释和应用技术研究较少.在现有条件下,瞬变电磁法观测的是场源变化在接收线圈里产生的感应电动势,但是利用感应电动势计算全区电阻率往往出现双解或无解现象.实际计算中将实测的感应电动势转换成磁场,利用磁场计算全区视电阻率和电阻率反演.目前瞬变电磁反演主要采用“烟圈”反演方法,“烟圈”反演方法把感应涡流场在地表引起的磁场看作为地下各个涡流层的总效应,并认为近似等效于向下传播的一个个简单的电流环,地表瞬变电磁响应可以由某时刻地下的镜像电流环作为源来进行计算.文中给出电性源瞬变电磁测深一维“烟圈”反演解释方法的基本原理、计算方法和应用实例.     

铁路工程勘察中大定源瞬变电磁方法的应用

讨论了大定源瞬变电磁资料处理的方法,并和基于中心回线原理处理结果进行比较,发现基于中心回线原理处理会在回线边缘造成视电阻率偏大。铁路工程勘察采用瞬变电磁法时,要获得准确的地电信息,必须采用合适的装置及处理方法。     

电性源瞬变电磁法在煤田水文地质调查中的应用

煤层水一直是煤矿生产的重大隐患,煤田水文地质调查在煤田地质勘探工作中占有越来越重要的地位。大多煤田水文地质调查的任务是查明区内工业煤层围岩的赋水性、主要断层的含水及导水性等问题。目前煤田水文地质调查大多采用常规电磁测深方法,随着煤田开采深度加大,常规电磁测深方法已经难以满足实际工作需要。与其它有源电磁测深方法相比,电性源瞬变电磁法勘探深度大、纵向分辨率高,是一些国家油气勘探的主要方法,目前尚未见到煤田水文地质调查方面的应用实例。文中以山东煤田方法技术试验和应用实例,介绍电性源瞬变电磁法在煤田水文地质调查中的应用效果以及应用中的一些相关问题。     

Inverse Spline Interpolation for All-time Resistivity of Central-Loop TEM

A convenient numerical calculation method （inverse spline interpolation） for all-time apparent resistivity in transient electromagnetic method （TEM） is proposed in this paper. Characteristic of early and late normalized inductive electromotive force was investigated. According to the turning point, the transient process is divided into the early phase, the turning point, and the late phase. Afterwards, apparent resistivity is obtained through inverse spline interpolation in the early and the late phases, respectively. Finally, the resistivities of the early-time and the late-time were connected together by the turning point. The result shows that the inverse spline method is feasible and the method also lays a foundation for initial model construction in the TEM automatic inversion.     

基于聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法

煤矿井下地球物理水害超前探测要求探测点20 m范围内不得有积水和金属物体,传统电磁法超前探测技术已不能满足要求,钻孔瞬变电磁法通过将收发装置送入掘进工作面前方的钻孔中进行探测,既远离了巷道中的各种干扰,又提高了隐蔽致灾水体的探测精度。为解决该方法对钻孔径向异常体的准确定位解释难题,通过三维正演总结了其水平分量异常响应特征,提出了异常体象限确定准则,研究了根据水平分量幅值和异常象限综合求取异常体工具面角的计算方法。将由垂直分量计算得到的每一个视电阻率视为独立异常体,基于K-means聚类算法对相应的水平分量异常曲线特征值进行二分类,实现了全数据集的视电阻率象限自动划分,结合异常工具面角算法研究得出钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法。最后计算了三维数值模型的立体成像结果,对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好效果。结果表明:基于K-means聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法是地球物理与机器学习的有机结合,该方法能够为井下掘进工作面隐伏水害超前探测精细解释提供技术支撑。     

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。     

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.     

瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区中的应用

探测煤矿采空积水区通常较难,但可以充分利用瞬变电磁法对低阻地质体反应灵敏和分辨率高的特点,通过精细处理和分析研究,从而有效地探测采空积水区。本文介绍了瞬变电磁法的基本原理,阐述了瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用,根据工作区域特有的物性地质条件,结合视电阻率断面图,分析视电阻率断面图,探测出煤矿采空区以及积水区的位置及范围。     

高密度电阻率法和瞬变电磁法在复兴村金矿探测中的应用

以吉林通化复兴村金矿床的基础地质研究为基础,地球物理特征为前提,综合电法为手段,通过研究得出其赋矿围岩珍珠门组大理岩、大栗子组片岩与富金的层间构造破碎带及其次一级断裂构造带间存在明显的电阻率差异。应用高密度电阻率法和瞬变电磁法测量可圈定出明显的隐伏金矿脉(体)矿致异常,并进行了钻探验证,表明高密度电阻率法的高分辨率和瞬变电磁法的穿透性和低阻体敏感性可以判断隐伏控矿构造带的存在性,并且可以半定量地解译矿致异常体的产状和规模,凸显了综合物探在该区找矿中的重要性。