瞬变电磁法大定源回线斜阶跃波响应计算

为了更准确地计算全区视电阻率,本文推导出瞬变电磁法中发射电流为斜阶跃波条件下,大定源回线装置的感应电动势解析表达式。该方法可在计算大定源回线全区视电阻率时,消除关断时间的影响,减小理论响应值与实测响应值之间的误差,同时避开了数值积分的近似运算,提高了计算精度和计算效率。理论和实际应用实例表明,此法所具有的优点是瞬变电磁其他计算方法不能相比的。     

瞬变电磁法全区视电阻率的二分搜索算法

为了快速且精确地计算瞬变电磁法的全区视电阻率,研究了中心回线观测方式感应电动势的特性。发现均匀半空间中心回线观测方式瞬变电磁测深法的感应电动势随电阻率的增大而单调下降的特性。据此设计出了计算全区视电阻率的一种快速且精确的算法：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相符。理论数据的计算表明,采用二分搜索算法计算一个测点的全区视电阻率只需要1min左右,相对误差小于0．1％,证明了该算法快速且精确。     

中心回线方式瞬变电磁测深虚拟全区视电阻率和一维反演方法

根据半无限均匀介质空间中场的表达式，分析了一维层状介质情况下的中心回线方式瞬变电磁测深法的全区视电阻率定义的基本性质，并讨论了求解方法。特别地，引入了基于感应电动势的“虚拟全区视电阻率”概念，从而解决了全区视电阻率解的唯一性和存在性等问题。“虚拟全区视电阻率”能连续和直观地反映地下一维电性层电性垂向变化特征，对瞬变电则深资料的定性解释具有重要的意义，同时也为一维反演（构制初始模型和确立目标函数）奠定了基础。模型试验表明，根据“虚拟全区视电阻率”曲线，采用一维“正演修正”进行反演是一种可行的方法。     

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。     

AB—s方式瞬变电磁测深资料处理方法研究

根据半无限均匀介质空间中场的表达式,介绍了一维层状介质情况下AB-s方式瞬变电磁测深法的全区视电阻率定义的基本性质,并讨论了求解方法。特别地,本文引入了基于感应电动势的“虚拟全区视电阻率”概念,从而解决了全区视电阻率解的唯一性和存在性等问题。“虚拟全区视电阻率”能较连续和直观地反映地下一维电性层电性垂向变化特征 ,对瞬变电磁测深资料的定性解释具有重要意义,同时也为一维反演（构制初始模型和确立目标函数）奠定了基础。     

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。     

瞬变电磁法对薄层的探测能力

 为了正确认识瞬变电磁法对薄层的分辨能力，文中设计了不同的地电模型，进行了瞬变电磁法响应正演计算，对有无薄层存在时相应视电阻率曲线进行了对比，并计算两者之间的相对误差，根据误差大小分析瞬变电磁法对薄层结构体的分辨能力，得出有实际指导意义的结论。对于同样的薄层地电模型，进行了瞬变电磁法与可控源音频大地电磁法探测能力的比较，认为瞬变电磁法对薄层的分辨能力强于可控源音频大地电磁法。     

中心回线瞬变电磁测深法在表层结构调查中的应用

在准噶尔盆地腹部应用中心回线瞬变电磁测深法进行了沙漠地带表层结构调查的试验。采用“虚拟全区视电阻率”参数和一维“正演修正法”对实测数据进行反演成象．能直观地反映地下一维电性层电性垂向变化特征。同时。提出了在少量微测井控制下．由电阻率剖面转换地震波速度剖面的非线性高阶多项式拟合算法。结果表明。该方法可以精细描述10～300m深度范围内的地层电性变化特征。电性界面与微测井地震波速度界面有较好的一致性,说明该方法为地震资料静校正提供表层结构信息是可行的。     

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。     

可控源时域电磁剖面成像方法与应用

为了提高可控源时域电磁成像方法的分辨能力,实现对油气储层的有效识别,在多道瞬变电磁法的研究基础上,开展可控源时域电磁剖面成像方法与实际应用研究,以期提高视电阻率成像的稳定性与可靠性,解决油气储层与油水分界面识别难题。首先,以瞬变电磁场扩散理论为基础,将阶跃电流激发条件下得到的电场响应做微分运算,得到电场分量二次场波峰幅值与其走时的对应关系,定义了该方法视电阻率计算公式及其成像方法;其次,确立了该方法的野外资料采集方式,即保持地面观测点不动,依次移动发射源,将采集到的数据进行归一化处理,结合视电阻率成像方法,获取地下地质构造视电阻率剖面;最后,利用该成像方法对大庆宋芳屯油田可控源时域电磁法试验资料进行了处理,获取了试验区视电阻率拟断面图。结果表明,通过与试验区测井资料及瞬变电磁二维反演电阻率剖面对比认为,该方法成像简单快速,降低了反演的非唯一性,增强了资料解释的可靠性,成像结果具有良好的地质效果。     

电磁方法在三峡输电工程中的应用

用瞬变电磁测深（TEM）和大地电磁测深（MT）两种方法测量了三峡直流输电工程中接地极址的地下电性分布，将TEM资料通过时频转换，转换成频率域的视电阻率曲线，它与MT的视电阻率曲线对接后，再经过反演可以得到极址下方由浅层到深层的电阻率断面图，该断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠而又必要的电性参数依据。     

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。     

层状介质中磁性源频率测深的一种视电阻率算法

参考国外有关文献介绍的方法，通过两个不同方式的磁场测量求取了水平层状介质表面上垂直磁偶极源电磁场及其全频域视电阻率的表达式，简介了视电阻率的数值计算方法，并且用自编程序计算了几种地电断面的视电阻率曲线，以此说明所介绍方法的有效性。     

用线性规划法求取瞬变电磁成像特征参数

实现瞬变电磁对地下介质的成像是提高瞬变电磁法探测精度的有效途径之一。文中讨论了瞬变电磁成像理论，得出含有反射系数的欠定方程组，提出用线性规划法求解，并经过适当变换后，给出了线性规划法在瞬变电磁成像这一具体地球物理问题中的算法。还给出了用线性规划法求解反射系数的详细步骤和程序框图。设计了两个理论模型，用自行编制的软件对理论模型进行测试和处理，计算结果分析表明，算法可靠，成像剖面图示清晰，表明效果理想。     

浅水域各向异性地层中的瞬变电磁响应分析

浅水域瞬变电磁法对于高阻薄层油气藏的分辨率高,能够有效分离空气波与海底地层响应,近年来得到越来越多的关注。本文研究一维层状地层的电阻率各向异性对浅水域瞬变电磁响应的影响：首先采用TM波和TE波分解,结合传输线理论和并矢Green函数理论得到频率域电磁响应;然后采用正余弦数字滤波算法得到一维各向异性地层中海洋瞬变电磁响应,并与开源软件Dipole 1D对比验证算法的正确性。数值模拟结果表明：1浅海域瞬变电磁法沿测线方向的电场对油气藏的纵向电阻率敏感,对横向电阻率不敏感,对油气藏上方覆盖层的纵向电阻率和横向电阻率都敏感;2浅水域脉冲响应曲线能明显分辨空气波响应和地层响应,阶跃响应能观测到明显异常,但不能分辨空气波响应和地层响应;在中等深度水域,脉冲响应曲线中空气波响应与地层响应信号重叠在一起,不可分辨,但脉冲响应和阶跃响应都能观测到明显的高阻异常;3在上覆盖层较薄时,电场响应曲线能够观测到明显的高阻异常,随着上覆盖层厚度增加,信号衰减,异常逐渐减小;在上覆盖层中等厚度时,油气层厚度减小,异常响应减小,但油气藏厚度较小时,依然能够观测到明显异常;4油气层与基岩的距离较小时,基岩存在会明显减弱油气藏的异常响应;油气层与基岩距离增大到1000m后,即使基岩电阻率较大,对异常响应曲线的影响也非常微弱,在模型计算中可忽略。