广域电磁测深法研究

根据水平电流场源和垂直磁场源在半均匀空间地面的电磁场解析表达式,定义了广域视电阻率,建立1种新的频率域测深方法即广域电磁测深法。研究结果表明:采用广域电磁测深法可以在过渡带进行测量,即以较小的收发距探测到较大的深度;广域电磁法包括E-Ex广域电磁测深和E-Ez广域电磁测深等方式,每种方式各有其特点,而且都只测量1种物理量;广域电磁法与2n序列伪随机电法相结合还可以发展成2n序列伪随机信号-广域电磁法,不但探测深度大,而且效率高,广域电磁法可用于寻找火山岩油气藏、深部金属矿和工程电法勘探。     

海洋油气勘探中电磁法频率域2.5维正演研究

以南海某海盆为背景,根据地震资料圈定靶区,用2.5维频率域正演程序进行数值模拟,用距海底150 m的水平电偶极子源激发0.01~1 Hz的低频电磁波,海底沉积层的异常区域填充海水、油和气等不同电阻率介质,采用沉底式观测装置观察其沿偶极方向的电场响应。结果表明,海洋2.5维频率域电磁法可以较为清晰地区分海底油气和水等高阻异常,将不同发射频率的电场响应等值线图叠放在一起,可以确定在一定电阻率假设下,分辨率最好的发射频率。与三维电磁法和一维电磁法相比较,2.5维正演在有效性和效率方面都有较大的优势,可为以后实际海洋油气勘探工程实践提供技术指导和设计参考。     

基于chave算法的瞬变电磁一维正演

瞬变电磁法作为电磁感应法的一个分支在国内外得到了很大的发展,用于石油、天然气及深部构造等的勘探中,在工程勘察领域的应用研究也越来越活跃。全文从瞬变电磁法的原理出发,推导了频率域中垂直磁偶极源的一维电磁场的表达式,从频率域中磁场的一维表达式推出瞬变电磁场的一维表达式。本文运用Chave算法和余弦滤波数值滤波器算法对瞬变电磁场进行了数值模拟计算。介绍了Chave算法的基本原理和余弦滤波数值滤波器算法的原理,并对算法的精度进行了试验验证,应用Chave积分算法对几种层状介质模型的垂直磁偶极源的垂直磁场进行了数值试算。     

线圈中心测量垂直磁场虚分量频域电磁法数值模拟

提出一种在近区测量磁场垂直虚分量提取视电阻率的频率域电磁测深方法,通过分析其特性并进行数值模拟研究,建立近区频率域电磁测深理论体系.通过研究线圈中心均匀大地电磁场,推导相关解析表达式,并将成熟的双频和伪随机合成电流移植到本方法中.根据一定近似条件下电磁场的理论公式,研究载流线圈中心垂直磁场虚分量提取视电阻率的方法特性,并编写相应正演程序,对2层、3层、4层等地电模型进行数值模拟,分析结果显示其对地下电性分布变化的有较高分辨力.最后根据模拟结果揭示本方法可行性及实际意义.     

垂直磁偶源频率测深中场分量等效电阻率的研究

讨论了水平多层介质表面垂直磁偶源频率测深中电场水平分量、磁场水平分量和垂直分量定义的等效电阻率及其算法。对渐近特性的分析表明，在波区条件下，各场分量等效电阻率分别收敛于各自的波区视电阻率；在近区条件下，它们分别收敛于用近区公式计算的视电阻率或不同的水平渐近线。对均匀大地，此渐近线值即为大地真电阻率；对复杂的地电断面，此渐近线值由收发距和地电参数决定。在中间区，随电距离的减小，各场分量等效电阻率自适应、均匀地从波区特性变化到近区特性，从而改善了视电阻率随频率的变化关系曲线，消除了波区视电阻率在中间区和近区的畸变，较客观地反映了地电断面的电性变化规律。     

坑道内赤道偶极电阻率测深的可行性

对坑道内赤道偶极装置电阻率测深的可行性进行研究。分别在4个坑道面上布设测线，利用赤道偶极电阻率测深装置对坑道周围介质进行探测；采用有限单元法对坑道内赤道偶极装置电阻率测深进行正演计算。计算结果表明，对于单个地质体，坑道内任一断面的视电阻率异常均与其相邻的2个坑道面上的测深断面异常性质相反，而与坑道对面的测深断面异常性质相似；当坑道面外侧存在多个地质体时，各坑道面上的测深断面均不能将其有效区分。根据视电阻率测深断面异常形态和性质，对地质体的定位和定性解释的难度很大。采用赤道偶极装置在坑道中进行电阻率测深是不合适的。     

电磁测深中水平电偶源漏电对观测数据的影响

研究了频率域电磁测深中水平电偶源漏电对观测数据的影响．分析和计算结果表明，从理论上看，这种影响不会使卡尼亚电阻车发生畸变，但使电、磁场值明显减小，一方面降低了信嗓比，另一方面使得电场和磁场分量各自定义的视电阻率明显降低．此外，作者还提出了避免这种影响的措施．     

基于可控源音频大地电磁法的场源影响校正新方法

基于一维正演模拟,对可控源音频大地电磁法(controlled-source audio magnetotelluric method, CSAMT)实测资料处理的场源影响校正问题进行了研究。通过计算远场因子与发射频率、收发距和大地电磁阻抗倒数模三者乘积(综合因数)的关系,实现了简洁有效的查表场源影响校正方法。同时,为提高校正方法解决实际生产问题的能力,又开展了视电阻率数据场源影响校正与反演处理协同联进策略(反演递归校正法)的研究工作,从而进一步提高了数据处理效果;考虑到反演递归校正处理方法,受初步校正结果影响较大,又提出了设计层状背景模型的校正方案,即在工作区前期地质与物性等资料综合研究成果的基础上,通过对工区地质-地电模型的构建,进一步提高CSAMT实测资料的场源影响校正效果,并经由理论模型算例和实测数据处理验证了方法的可行性和有效性。     

储层厚度和电阻率对海洋可控源电磁法的影响分析

随着海底油气资源勘探的进行,海洋可控源电磁法（CSEM）成为研究的热点。本文采用二维自适应有限元正演程序MARE2DCSEM,建立正演模型,模拟了不同厚度、电阻率对异常的影响。模拟结果表明：厚度一定时,MVO曲线和电阻率先成正比例,而在达到最大响应的收发距时则随之减少;电阻率相同时,厚度从小渐渐增大时,MVO曲线逐渐增大,在达到最大响应的收发距时则随之减小;储层厚度和电阻率变化是一个体积效应,当乘积相同时,归一化曲线差别很小,大约在2%左右,这为反演提供了理论依据。     

MT法中静态效应及阻抗张量静态校正法

大地电磁测深法 (MT)中的静态效应使实测的视电阻率和相位曲线出现畸变 ,导致反演解释得出错误的结果 .基于大地电磁测深响应在高频时具有一维响应特征 ,作者提出了对阻抗张量或实测的电场分量实施静态校正的方法 ,由高频的实测数据求取电场畸变张量和静态校正张量 ,而后对全频域的实测阻抗张量进行校正 ,以获得无静态干扰的张量 .实践结果表明 ,通过校正静态效应 ,消除了静态效应对视电阻率和相位曲线产生的畸变现象     

水平电偶极子源的场分量等效电阻率

讨论了水平电偶极子源的各场分量等效电阻率的定义及其迭代算法。对它们渐近特性的分析表明,各种场分量等效电阻率,在波区收敛于相应的波区视电阻率;在近区收敛于用近区公式定义的视电阻率或一水平渐近线,其值由收发距和地电参数决定;在中间区,随电距离的变化,等效电阻率自适应地、均匀地从波区特性变化到近区特性,表现出合理而良好的特性。大量的数值计算和野外数据处理表明该方法具有良好的前景,从而为广泛、合理地利用中间区的频域电磁测深作了理论准备。     

层状大地视真频参数测深曲线的反演

在Cole-Cole模型假设的基础上,用一种新的递推反演算法对无电磁偶合影响时的水平层状大地对称四极装王复电阻率测深曲线进行反演,得出了层状大地上视电阻率、视时间常数、视频率相关系数、视充电率的视真频参数测深曲线.与需要复电阻率频谱的反演方法不同,该递推算法只需要4个不同频率的复电阻率数据,大大减少了野外工作量.通过对几种层状介质模型反演计算,结果表明:视真频参数测深曲线能够反映出各地层介质的真频参数随深度的变化规律;综合利用视真频参数能确定层状介质的频谱特性,从而达到区分岩石性质的目的.     

井中瞬变电磁全区视电阻率解释方法研究

针对井中瞬变电磁全区视电阻率定义求解和解释方法开展研究。依据均质全空间瞬变电磁场解析式计算不同采样时间或装置条件下感应电压响应,认识到响应值在电阻率取值范围的全区间或部分区间内保持单调性。根据"牛顿-下降"最优化原理,给出一种井中瞬变电磁全区视电阻率求解方法,通过均质全空间瞬变电磁场响应试算结果与介质真电阻率对比验证该方法的精度和适用性。建立典型径向及垂向分层地电介质模型,通过时域有限差分法模拟计算瞬态场感应电压响应,并进行全区视电阻率换算分析。结果表明:视电阻率是不同时刻电磁场作用范围内所有电性体的综合反映,由全时段视电阻率结果识别全空间介质的径向及垂向电性情况具有一定可行性,各时道的视电阻率值可作为推断地电结构等信息的依据。     

基于Dias模型的天然场激发极化法有效参数

为了从天然场源较强的电磁效应中提取有效的激电异常参数,找到能与目标介质物性和电化学过程相关的物理量进行异常评价,通过提出相位峰值偏移距和相对视频散率参数作为一对充要条件用以评价激电异常,同时选用表征频率域激电精度较高且参数丰富的Dias模型进行一维层状模型正演计算,通过分析复电阻率的相位特征验证相位峰值偏移距的有效性和适用性。结果表明,该参数与介质极化率有较好的正相关规律,在一些断面类型目标层极化率较高时该参数表现出较好的异常特征,在特定的电条件下该参数具备实际应用价值。     

倾斜线圈随钻电磁波电阻率测量仪器的响应模拟及应用

采用各向异性水平层状介质磁偶极子源并矢格林函数计算接收线圈倾斜的随钻电磁波电阻率仪器的响应,利用新的方式定义出定向相位差及幅度比信号。分析视电阻率以及定向信号的探测特性,总结出地层边界、地层对比度、相对倾角、各向异性、线圈倾斜角度对仪器响应的影响规律。结果表明,倾斜线圈仪器不但可以利用视电阻率进行地层评价,还可以利用新的定向信号探测出地层上下界面,相比传统的电磁波电阻率仪器具有更好的地层评价和地质导向功能,是一种应用前景广阔的仪器。     

层状介质二维井间电磁成像

根据分层介质中波的传播规律,利用均匀介质中的三维张量格林函数推导出二维情况下分层介质的张量格林函数,它是一个对kx的一维Sommerfeld积分。准确求取这一积分后,可以方便地利用迭代等方法反演出井间的电导率。给出了利用上行波和下行波方式表达的界面反射和折射张量函数及其各分量。通过积分方程方法对埋置于有8个分层的两个垂直方向电导率异常体模型进行了计算,反演结果与原模型基本吻合,有效地实现了层状介质中二维井间电磁成像。