轴向各向异性地-井瞬变电磁三分量响应特征

基于三维时域有限差分算法,引入电导率张量构建控制方程,采用空间上后向差分、时间上中心差分进行离散,以电流密度的形式加入安培环路定理实现电流源的加载,通过轴向各向异性三维瞬变电磁正演研究地层电导率轴向各向异性对地-井瞬变电磁(BHTEM)三分量响应的影响规律。同时,与各向异性半空间模型一维解析解对比验证算法的准确性,然后建立各向异性三维模型并计算其回线源地-井瞬变电磁三分量响应特征。结果表明:在地表激发条件下,水平轴电导率各向异性对地-井瞬变电磁三分量响应的影响大于垂直轴电导率各向异性; x轴各向异性对B_y/t分量响应影响大于y轴各向异性,y轴各向异性对B_x/t分量响应影响大于x轴各向异性。研究成果为地-井瞬变电磁各向异性数据解释提供指导,也为地-井瞬变电磁各向异性反演奠定基础。     

回线源三维地—井瞬变电磁法FDTD数值模拟

采用时域有限差分方法(FDTD),以回线源作为激发源.对均匀半空间和垂直断层面进行正演模拟.分析得出:在均匀半空间中,随观测时间延迟,感应电位先增大后减小,响应极大值向下移动;瞬变场在垂直断层面产生突变,在曲线上表现为峰值,低阻体产生响应直观明显,而高阻体响应无变化;对含有低阻体垂直断层面进行正演模拟,异常响应随断层面两侧异常体的电阻率比值增大而增强,识别能力强.研究结果为定性解释地—井瞬变电磁法异常和判断断层面提供参考依据.     

大地介质影响下地-井瞬变电磁的正演模拟分析

对大地介质影响下地-井瞬变电磁响应特征规律进行了研究.基于时域有限差分法和Mur吸收边界条件对不同观测方式("定源-异井位观测"和"方位观测")下典型地电模型(均质半空间和含浅部低阻层的半空间介质)中三维体的地-井瞬变电磁响应进行了正演模拟,认为观测所得响应是围岩背景场与目标体异常场共同作用的结果,提出大地介质会影响观测结果的观点.研究结果表明:围岩背景场越强,总响应的异常特征越弱;随着观测延时的增加,背景场对总响应的影响减弱;受导电介质影响的观测曲线在剖面形态和衰减特征上与高阻围岩的典型解释模型存在差别.研究结果为相关资料解释工作提供了理论依据.     

瞬变电磁三维成像技术在地质预报中的应用

传统的瞬变电磁隧道超前地质预报解释成果图一般为视电阻率断面二维等值线图,但三维成像相比于二维成像要显得更加直观,信息量更加丰富,解释更加全面,可以提高瞬变电磁超前地质预报解释精度.因此,拟采用三维曲面延拓方法对瞬变电磁三维成像技术及其在隧道超前地质预报中的应用情况做一些探讨性研究.首先,从原理上阐述了三维曲面延拓成像方法,然后通过实例分析三维延拓成像的超前地质预报中的技术特点及其应用效果分析.最后,总结出相应的结论和规律,以此来指导瞬变电磁在隧道内的超前地质预报工作,不断提高瞬变电磁探测的精度及准确度.     

地堑地形对长偏移距瞬变电磁测深的影响研究

以地堑地形为代表讨论了地堑地形对长偏移距瞬变电磁测深法（LOTEM）的影响,考察了把电偶极子源放在其中不同位置时引起的瞬变电磁响应,数值模拟结果表明,当把源放在地堑中不同位置时,对LOTEM产生的影响程度也不同,其中以源放在地堑下坡处影响最大,放在上坡处影响最小,放在中间（台地）的影响介于其间。所有的情况都表明,无论把源放在地堑的什么位置,地形对LOTEM的影响都非常大,由于异常场随着偏移距增加衰减很缓慢,仅仅靠增加偏移距是不能消除地形的影响的。最后指出在进行LOTEM勘探部署时,尽量把激发源铺设在平坦之处将可以最大限度的减少地形的影响。     

一种基于三棱柱的三维地质体可视化方法研究

提出了一种用三棱柱作为基本体元来实现三维地质体可视化的方法．该方法首先将原始的钻孔数据经过预处理形成各个地层上下对应的网格高程数据，然后连接相邻地层上下对应的网格形成四棱柱，将四棱柱沿网格对角线分开，形成三棱柱基本体元．根据笔提出的三棱柱数据结构，把三棱柱剖分的情况分为完全剖分、特殊剖分和伪剖分3大类，并给出了3类剖分的特点以及各自包含的三棱柱剖分和重组方法．应用该方法对淮南某矿的地质体进行了可视化研究，结果表明该方法是切实可行的．     

巷道边界条件下矿井瞬变电磁响应研究

研究了巷道对瞬变电磁场的影响,模拟了全空间中介质的瞬变电磁响应特征．提出了适用于矿井三维全空间瞬变电磁法时域有限差分计算的新的巷道边界条件,通过将该边界条件离散为差分格式,并结合时域有限差分法进行计算,研究了1μs到0．8ms之间巷道的存在对瞬变电磁场的影响特征,以及巷道对巷道顶、底板内部的低阻异常体响应的影响、结果表明,由于巷道的高阻作用,使置于巷道中间的发射源,在0．5ms时在巷道两迎头处感应出2个相同的新源,而当发射源置于巷道一端迎头时,在另一迎头处逐渐感应出1个新源,在0、1ms后巷道的边界能清楚的显示出来、另一方面,巷道的延迟作用使低阻体响应的位置在20μs时落后其实际位置6～8m．     

电性源短偏移距瞬变电磁场扩散规律三维数值模拟

电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)采用近源探测形式,极大地提高了信号强度,目前对电性源短偏移距瞬变电磁响应特征的研究主要基于一维模型,且主要讨论电场E_x分量和磁场H_z分量的响应特征和探测能力,不利于复杂目标体的精细探查。基于以上问题,采用三维时域有限差分法,对电性源短偏移距瞬变电磁场在地层中的扩散规律进行了模拟,并研究了三维异常体对电性源短偏移距瞬变电磁场扩散的影响。结果表明:电场E_x分量的正极值区域主要集中在发射源附近,并随着时间的推移逐渐向下扩散; 电场E_y分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散; 电场E_z分量在地层分界面产生跃变; 磁场H_x分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散; 磁场H_y分量上部为负值区域,下部为正值区域,说明H_y分量也会受到返回电流影响; 磁场H_z分量极值区域主要位于发射源下方,并随着时间的推移逐渐向下移动; 对于三维异常体,电场E_x分量和磁场H_y分量的灵敏区域位于异常体上方,而电场E_y分量和磁场H_x分量的灵敏区域位于异常体外部,且分布在异常体四周,磁场H_z分量的灵敏区域位于异常体两侧(靠近发射源和远离发射源位置),说明电性源短偏移距瞬变电磁场的5个分量对三维异常体的灵敏区域不同,不同的分量应选择不同的区域进行观测。     

连续电性介质线源井-地电位三维有限元数值模拟

为了更好的研究油藏开发过程中剩余油的分布情况以及注水前沿的推进位置,给出了三维空间任意线电流源且电导率连续变化的井-地电位三维有限元数值模拟方法。在模拟过程中,采用异常电位法消除线电流源奇异性的影响,并且将网格节点间的电导率设计为连续变化,使其能够模拟实际中更为复杂的地质情况;考虑到采油井或注水井可能存在垂直、倾斜及水平等任意情况,推导了任意线电流源正常电位的计算公式;采用对称超松弛预条件共轭梯度法解大型线性方程组,解决了井-地电位三维模拟速度慢的问题,并编制了实用、高效的井-地电位三维模拟软件。通过对3例地电模型进行模拟计算,分析了水泥环胶结质量、回流井到观测井的距离以及目标层的深度对井-地电位观测结果的影响。     

三分量地震映像技术在浅层裂隙调查中的应用

地震映像法在工程地质调查中应用广泛,三分量地震勘探技术能够获得丰富的地学信息。本文采用纵波激发,三分量检波器接收的三分量地震映像技术对某测区进行浅层裂隙调查试验。通过对三分量数据进行处理和解释,成果剖面特别是X分量上裂隙反映明显。裂隙的响应特征表现为同相轴的扭曲和错断。X分量的加入,弥补了Z分量对于某些方向裂隙的不敏感,增加了解释的可靠性。调查结果表明该方法用于浅层裂隙调查行之有效。     

瞬变电磁响应的计算

对瞬变电磁响应的计算中采取的延迟谱方法和广义逆方法作了一些探讨,对积分计算的技巧进行较为详细的讨论,并给出数值实例和程序运行结果。     

展成电解加工的成形规律研究

对内喷式阴极展成电解加工时电压Ｖ、进给速度ｖ、电解液压力Ｐ、温度Ｔ对加工间隙的影响进行了试验研究。同时对用脉冲电流展成电解加工进行了讨论，所得结论为展成电解加工的实际应用提供了依据。     

瞬变电磁法在煤矿采空区勘探中的应用

黄土高原第四季覆盖层厚,地表冲刷厉害,沟壑分布密集,给采空区勘探带来了诸多不便。瞬变电磁法的大定源回线装置具有一次布线、多点测量的优点,克服了该缺点。另外此方法还具有工作效率快、测量成果分辨率高等优点。高密度电法具有抗干扰能力强,横向、纵向分辨率高的特点,有效地印证了瞬变电磁法的结果,提高了勘探结果的可信度。     

TEM波在CATV系统中的传播

本文详尽地计算了电视电缆中ＴＥＭ波能量的传输及损耗问题．并在此基础上计算出电视电缆的各种特性参数．     

灰尘在空气中的分布规律研究

应用概率统计理论,对目前人们普遍关注的“扬灰层“问题构建模型.给出了在高层建筑附近.灰尘浓度随着高度变化的分布规律,并由此得出“扬灰层“存在的结论.     

瞬变电磁数据处理流程研究

近年来,我国经济的持续发展与新一轮的矿产普查热,推动了瞬变电磁法勘探在我国的长足发展,研究处理解释流程有很大的现实意义。     

瞬变电磁法在祝源隧道勘察中的应用

近年来在公路隧道的勘探中,越来越重视物探的应用。本文从介绍瞬变电磁法的探测原理入手,介绍了在祝源隧道勘察过程中,应用瞬变电磁法进行勘探的情况。瞬变电磁法的勘探结果较好地揭示了隧道区间断层分布及在深部延伸状况,经过钻探及地表调查验证,效果良好,解决了工程中存在的实际问题。     

球体磁力异常三分量数据空间成像

目前的三分量磁测不同于以往地面磁法勘探中的水平分量、垂直分量或是磁异常总场的单一测量,而是同时测量出地磁场的三个分量（Za,Hax,Hay或T,D,I）的矢量测量,增加了来自于场源的信息量,并且三分量磁测数据具有矢量空间性,在图形成像方面可以克服单一分量平面图示的单调性,利用全空间矢量指向,可以提高对场源地质解释的可靠程度。本文基于球体模型来研究磁异常三分量的成像原理及特征规律,进而为研究实际磁源体奠定理论基础。首先正演计算出三个方向分量的数据为三维成像的绘制提供可靠保证,然后在Visual C＋＋6．0的MFC开发环境下,结合OpenGL的库函数进行三维图形的绘制。所编写的绘图软件可提供对应三分量磁力仪测量数据的成像功能,为三分量磁力仪的应用作一些基础性工作。     

TEM数据采集系统中数字滤波器的设计

文中对瞬变电磁信号采集系统中数字滤波器的设计进行较为详细的讨论，并给出数值实例和程序运行结果。