用孔隙度标定岩石电阻率参数的一种方法

测量岩石电阻率参数的常用方法有实验室测定、地表小四极测量和电阻率反演，每种方法都有局限性。在没有钻井，不能用井旁电测深资料反演地层电阻率的情况下，可用地表小四极法测定岩石电阻率。但其测定值与井旁电测深资料反演的电阻率值之间存在一个系统差，不能用于大地电磁测深等资料的反演解释。为此，探讨了岩石电阻率和孔隙度之间的关系，提出了一种将地表小四极法观测的岩石电阻率值用孔隙度来标定的方法。结果表明，用此方法标定后的电阻率值与井旁电测深资料反演的电阻率值十分接近。     

MAGNETOTELLURIC STATIC CORRECTING METHOD BASED ON THE DECOMPOSITION OF EMPIRICAL MODALITY

大地电磁测深法中的静态效应使实测的视电阻率和相位曲线发生畸变而导致反演解释错误,因此提出了基于经验模态分解(EMD)的大地电磁静校正方法.基于经验模态分解的多分辨特征分析得到电阻率或相位曲线的系列模式分量,再通过浅部(或局部)不均匀体和深部有一定规模的地质体在频率域选择曲线响应的不同模式分量进行重构,从而达到分离、抑制静态效应的目的.模型试算结果表明,经验模态分解校正静态效应能够消除视电阻率和相位曲线产生的畸变现象.     

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。     

二维高阻地垒上大地电磁测深曲线的研究

在野外所测得的大地电磁测深曲线都受到了介质水平不均匀的影响,其解释不能真实地反映地电断面的性质。为了改善大地电磁测深的地质效果,本文用有限元法计算了高阻地垒型构造上大地电磁测深视电阻率曲线,讨论了地垒的高度、宽度、中间高阻层电阻率及侧面倾角等因素对视电阻率的影响。研究结果表明,可以根据视电阻率的变化特征大致给出地下构造的形态;在有利的条件下,可对某些地电参数作出粗略的估计。     

二维热储激电模型的大地电磁模拟及其响应特征分析

储层岩石在低频电磁场作用下,会同时发生电磁感应和激电效应。为解决目前深层地热大地电磁(MT)勘探以单一电阻率作为解释参数的局限性,以及温度与激电参数间关系不明确等问题,有必要开展基于深层热储激电模型的MT响应特征研究。从Maxwell方程组出发,基于MT正演理论,引入Cole-Cole复电阻率模型,实现了二维激电介质的有限差分MT正演。对比二维MT有限差分正演与一维解析解结果,验证了算法的正确性。结合岩石电阻率与温度经验关系,开展了不同激电模型条件下二维MT正演模拟。分析不同激电参数对深层热储视电阻率与相位的响应特征,发现极化率参数引起的激电响应比时间常数和频率相关系数明显,且H偏振(TM)模式对激电参数的反应灵敏度优于E偏振(TE)模式。建议在实际深层地热MT勘探中,采用TM极化模式进行资料反演,并以电阻率和极化率两种参数联合解释,有助于提高地热勘探与热储评价效果。     

大地电磁测深在库木库里盆地结构研究中的应用

通过应用库木库里盆地区域地质资料及2条重磁力测线资料,对盆地的2条大地电磁测深(MT)剖面进行了精细反演.以小四极电测深、MT首支曲线统计和MT反演电阻率等资料为基础,对库木库里盆地物性进行了分析研究;以岩石物性为桥梁,通过地质地球物理模型的建立和MT层状电阻率反演、重力-电法联合反演和综合解释,进一步了解了盆地基底性质、形态和埋深,划分了构造单元;了解了盆地地层格架及空间展布特征和盆地结构与断裂的特征;结合已有的石油地质认识和MT资料研究成果对有利勘探区进行了评价.     

时频电磁法时域激电参数提取与应用

时频电磁法可同时研究电阻率和极化信息,适用于频域资料中极化信息的提取及利用。但通常从时域信息中提取激电参数更方便,其油气指示特征也更直接、明显。本文引入频域等效介质激电（GEMTIP）模型,对其进行简化和拉氏反变换,得到时域GEMTIP模型;分析模型时域特征后,将耦合与极化模型组合方式应用于激电真参数反演,实现了GEMTIP激电谱参数反演;针对华北油田文安斜坡-大城凸起区时频电磁法02测线,提取其面极化参数曲线,并与已处理的频域相位参数和反演极化率剖面进行对比,发现异常形态与位置对应一致,表明GEMTIP激电谱参数提取方法有效,同时也增强了油气检测结果的可靠性。由于GEMTIP激电谱参数提取过程便捷且效果明显,使得时频电磁法在油气检测中更具应用前景。     

直接消除电场分量静态效应的静改方法

大地电磁测深法(MT)中的静态效应使实测的视电阻率和阻抗相位曲线发生畸变,导致反演解释得出错误的结果。本文基于大地电磁测深响应在高频时应具有一维响应特征这一认识,提出了对实测电场分量直接进行校正,并给出了相应的计算方法。采用电场分量校正法可同时校正静态对MT中诸如电性主轴、二维偏离度、椭率等参数产生的畸变,使其反映出真实的地质意义。     

华北平原GB大地电磁剖面的二维解释

大地电磁测深资料的二维解释主要有两种方法,即二维反演拟合和二维数值模拟。作者参考二维三次样条快速反演方法的思路,在一维样条插值的基础上作形式推广,建立了三维三次样条插值的一般表达式及其计算过程,给出了三维三次样条插值的反演方法。二维数值模拟是在一维形式化解释的基础上构制二维初始模型,然后计算各测点上的MT响应,与实测值拟合,以便求得最佳拟合结果。所谓一维化解释是把剖面上各测点测得的纵向视电阻率ρ_⊥和横向视电阻率ρ₁₁分别按一维模型曲线作解释,求得地电剖面的二维模型和参数。用所述方法对华北地区的GB剖面的大地电磁测深资料进行试算,获得了地下导电率分布的基本情况。     

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在大地电磁测深法中，分析大地电磁响应曲线的变化特征是其资料处理和解释工作中相当重要的一个环节。文章以断层构造为例，利用有限差分法分别计算出TE、TM模式的视电阻率值和相位，并且绘制了大量的视电阻率曲线和相位曲线；通过对TE、TM曲线变化情况的综合分析，得到了TE、TM视电阻率曲线形成的“喇叭”形状以及“放大器”和“均衡器”特征等认识，根据曲线的这些表现特征，可以初步判断该测区可能存在断层构造。文章还建议将该方法应用于地垒、地堑、背斜等其它地质构造。     

不同极化模式的二维大地电磁非线性共轭梯度反演及应用研究

同时满足大地电磁反演精度与计算效率的反演方法中,非线性共轭梯度法具有明显优势。首先,利用该方法对块体低阻模型及隐伏构造模型进行TE、TM以及TE与TM联合(TE+TM)的视电阻率和相位反演研究,并完成了不同极化模式条件下,该方法对地下复杂构造的适用性与有效性测试,发现在二维构造条件下,TE+TM极化模式对异常体边界的刻画与反演精度均优于TE、TM极化模式。其次,采用该反演方法,对朝克乌拉凹陷大地电磁(MT)实测资料进行反演,对比不同极化模式反演曲线与测井电阻率曲线,发现基于TE+TM的反演电阻率吻合度最高。最后,对TE+TM极化模式的反演电阻率剖面进行了地质解释。解释剖面清晰地刻画了表层玄武岩分布及地层结构,为厘清研究区凹陷基底构造形态及储层提供了有效依据,表明大地电磁非线性共轭梯度反演方法在凹陷构造定量刻画方面优势明显。     

有效的一维MT直接反演新方法

在大地电磁测深方法中,视电阻率反映在给定频率处穿透深度范围内的平均电阻率,不同频率的电磁波,其穿透深度不同。据此,利用等效电阻率的概念,设计了一个由视电阻率曲线直接计算地层电阻率的算法。该算法首先依据最高频率点的视电阻率确定表层电阻率并估算其厚度;然后由高频的视电阻率确定相应的并联等效层的电阻率和厚度;之后再由第一层的电阻率及厚度和等效层的电阻率及厚度计算第二层的电阻率及厚度;依次类推,从上到下计算出各电性层的参数。该算法不需要初始模型,也不必进行数据拟合。对不同模型的理论数据的反演均表明该方法在划分电性层时很有效,反演结果与实际模型对应较好。     

电磁波电阻率测井的二维全参数反演

电磁波电阻率(EWR)测井仪可给出4条相位差和4条幅度比测井曲线,但它们的视电阻率值与相应的地层真值相差较大,要得到好的解释效果,还必须对它们做二维反演.在一组具有不同层厚、不同电阻率的23层数值模拟地层模型中正演计算了EWR的测井响应并分析了它们的性能,从它的8条曲线中挑选出了探测深度分布比较合理的5条.利用其中分辨率最高的P2曲线的一阶导数特征点提取的地层纵向边界数值的基础上,先对它们做纵向一维反演;利用一维反演结果作为二维反演模型的初值,采用适合于对地层几何参数和电参数同时进行反演的改进的阻尼型高斯-牛顿正则化算法,实现了EWR资料的二维全参数反演.该方法较好地重建了包括低电阻率环带在内的地层模型参数,开发了它的直观识别低电阻率环带的能力,提高了EWR的资料解释水平.     

三维大地电磁数据的二维反演解释

鉴于现今三维电磁反演方法尚不成熟，探讨提高二维反演方法解释三维大地电磁数据仍有必要。文中给出3D／1D和3D／2D两种模型的二维反演结果，通过对三维棱柱导体地质模型与二维长方形导体地质模型的大地电磁视电阻率与相位响应的比较发现，二维TM模式的响应与对应的三维YX模式响应很接近，且可通过单一TM模式反演确定导体赋存位置，但反演的电阻率值要比真实值偏大；二维TE模式的响应与对应的三维XY模式响应在低频时相差较大，TE模式的反演结果能够反映导体的电阻率值，但是在垂直方向上有拉伸导体的现象。而TE和TM联合反演结果则结合了TE与TM模式反演的优点，可以较好地反演出导体的赋存位置及电阻率值。随着三维良导体埋深的增大，二维反演结果很难反映真实三维构造，若增大三维异常体的走向长度和尺度，使用二维反演仍可以有效地反映三维异常体的存在．     

大地电磁测深中的地形影响与校正

设计了２组二维带地形模型，分别从极化模式、测点位置、地形落差、山顶宽度和地形坡度等方面进行了研究，总结出了地形对大地电磁测深（ＭＴ）视电阻率的影响规律，即ＴＭ模式比ＴＥ模式易受地形影响，山顶比谷底易受地形影响，悬岸的落差越大，山顶的宽度越窄，地形影响越大。     

多传播电阻率测井的探测能力与资料处理方法

为了研究多传播电阻率（MPR）测井对砂泥岩薄互层和低电阻率环带的识别评价能力及其资料处理方法，利用薄互层组和低电阻率环带地层模型研究了MPR的探测性能及其资料处理方法。MPR可提供4条相位差和4条幅度比测井曲线，但某些探头的径向积分响应曲线存在相互重叠和交叉，说明MPR资料含有较多重复信息。幅度比曲线对地层电阻率的探测灵敏度比相位差曲线的探测灵敏度低得多。因此，从MPR的8条测井曲线中选出3条相位差和2条幅度比曲线作为资料处理的主要依据，利用所选出的5条测井曲线可直观识别出薄互层和低电阻率环带，但一般还不能由视电阻率曲线直接获得地层电阻率的真值。应用改进的正则化阻尼型高斯-牛顿优化算法，实现了MPR模拟资料的二维反演，对薄互层和低电阻率环带地层模型得到了较好的反演结果，可显著提高MPR资料的解释精度。图6表4参11     

山区电磁测深的地形影响分析

探讨了山区地形对大地电磁测深曲线的影响。设计了山地地形的二维和三维模型，并进行了模型正演。正演结果的对比表明，地形相对高差越大，畸变越大。在二维情况下，地形起伏变化主要引起TM极化模式曲线畸变，而对TE极化模式曲线影响较小；在三维情况下，地形起伏变化主要引起2种极化模式曲线低频段畸变，且畸变的情况较复杂。针对实际地形条件进行了地形对测深影响的高差实验，实验结果表明，当地形起伏不大于极距的30％时，基本上可以忽略地形起伏对测深资料的影响，某山区的实测资料也证明了这一结论。综合分析正演模拟、野外高差试验及山区实测资料表明，在山区进行大地电磁测深时，地形起伏产生的地表不均匀性引起的静态影响十分严重，远远大于地形影响。     

用VIKIZ测井反演砂泥岩薄互层参数的方法研究

俄罗斯的电磁传播电阻率测井阵列仪器VIKIZ具有分辨率极高的探头，利用它的视电阻率曲线可直接识别出砂泥岩薄交互层，但仍难以直观提取到砂岩层的正确物性参数。提出了一种适合于薄交互储层的VIKIZ测井资料的处理与反演方法，采用改进的阻尼型高斯-牛顿优化算法，先对VIKIZ的浅、深探测2条测井曲线分别做纵向一维反演，然后综合其5条曲线再做二维反演，实现了砂泥岩薄交互储层电阻率二维剖面的重建，可为薄互储层评价提供正确的物性参数。     

利用新的MT视电阻率定义识别薄互层

在ＭＴ方法中，广泛使用Ｃａｇｎｉａｒｄ定义的视电阻率。此种定义的视电阻率曲线不仅有明显的振荡性，而且对地电剖面的中间薄层反映很不明显。Ｂａｓｏｋｕｒ在此基础上又定义了一种性质更好的视电阻率，它能较好地减小视电阻率曲线的振荡性和分辨地电剖面的中间薄层。本文将这种新定义的视电阻率用于ＭＴ方法中薄互层地电模型的正、反演研究，不仅能更好地反映地下介质的电性变化，而且对薄互层的分辨率也有显著的提高，即使是较