关于三电极系侧向测井纵向几何因子

作为《三电极系侧向测井径向几何因子》一文的继续,本文讨沦了三电极系侧向测井仪的纵向特性。除了现在考虑的介质是层状结构,并且略去了井眼和侵入带的影响之外,所有的前提都和参考资料[1]相同。给出了近似电位场和纵向几何因子。     

水平层状介质中双侧向资料的全参数正则化迭代反演与应用

水平层状介质中的模型向量通常由地层原状电阻率、侵人带电阻率、侵入半径以及地层界面深度等参数组成,整个测井记录实质上是模型向量的非线性函数.本文将研究双侧向仪器Born近似表达式并建立用双侧向测井资料同时反演所有模型的全参数正则化迭代算法(RWPII).双侧向电极系上的电流和电位必须满足特定的聚焦条件,其正演模拟与Born近似表达式与非聚集型仪器完全不同.应用摄动原理,首先研究双侧向仪器响应的Born近似,给出电极系上的电流密度、电流和电位微小变化与电导率摄动之间的积分关系.然后,根据层状地层中电阻率分布特征以及半解析正演模拟技术,建立Fréchet导数矩阵的快速算法,该Fréchet导数矩阵包含了视电阻率对所有模型参数的偏导数.在此基础上,研究同时反演所有模型参数的正则化迭代算法,并给出正则化因子的具体计算方法.最后,应用理论模型和实际资料反演结果验证该反演算法的有效性.     

固体不极化电极现场实验研究

本实验是针对以下两个问题进行的:一是深度实验.在同一位置,将电极埋于不同的深度,观察电极埋设在不同深度时,对电场的观测基本没有影响;二是灌水实验.利用自来水和饱和食盐溶液直接灌入电极坑内,观察得知,电极长时间浸泡在水中或盐水中,对电极无明显影响.本实验得出的结论是:在电极埋设完成后,一定要灌水,第一次灌水对电极的影响很大,以后的灌水对电极的影响比较小;给一对电极中的一个电极灌水,对电位差有较大影响;同时给一对电极灌水,对电位差则无明显影响;在一对电极之间灌水,对电位差亦无明显影响.     

大地电磁测深中大地电场的高精度采集技术

大地电磁测深需要采集正交的天然电磁场信号,其中大地电场信号微弱且易受环境噪声影响.为了提高大地电场的测量精度,本文通过试制新型Pb-PbCl2不极化电极和改变电极的掩埋方式,室内和野外对比实验结果表明:试制电极具有级差小、稳定时间长的优点;采用加桶加水的方式掩埋电极,不仅可以提高电极极差的稳定性,还有利于减小电极极差突变的机率;电极掩埋深度对电极的稳定性影响很大,深埋电极可以有效抑制电极极差的漂移.另外,野外大地电磁数据采集时难免会遇到了一些沙漠、河流等特殊地形,采用传统的测量方式无法采集到精确的大地电场信号,本文通过对比实验,总结了在特殊地形条件下大地电磁信号采集的技术要点,如在沙漠地区,电极坑中应加入大量泥浆以减小电极的接地电阻,当测点在河流附近时,电极对不应跨过河面,减小自然电位对大地电场的影响.     

大地电场观测深埋铅电极测量系统试验

为使用铅电极替代不极化电极,以解决滨海地区大地电场观测系统稳定性差的问题,先后开展了浅埋的铅电极与不极化电极的大地电场对比观测,以及深埋铅电极与浅埋铅电极的对比观测试验。结果表明:铅电极与固体不极化电极的观测数据在短期内有较好的一致性;深埋铅电极的大地电场观测资料在长期稳定性上优于固体不极化电极;而观测数据的内在观测质量也高于浅埋铅电极。     

电极极化电位对地电场观测影响研究

在分析地电场测量电极的极化电位产生机理的基础上,通过同类电极组合试验和不同类电极对比试验,对极化电位在地电场观测中的影响形成几点认识：①由于电极和土壤介质之间的接触电位和扩散电位的影响,极化电位的存在具有普遍性;②当工作状态稳定后,电极极化电位可能使得观测结果产生固定偏差,但在误差允许的范围内;③正常情况下,电极极化电位的存在不影响对地电场变化特性的观测。     

地电场双电极测量方法研究

目前,地电场台站均采用单电极测量方法,当电极出现不稳定或故障时,无法快速准确判断电极问题,更不能及时更换电极,从而影响地电场观测质量,可信度降低。洛阳地震台采用固体不极化和铅两种电极观测,可有效解决上述问题,保证地电场观测资料的连续、可靠及真实性。     

一种Pb-PbCl2不极化电极试验研究

在分析不极化电极基本实现原理的基础上,研究和讨论影响地电场测量电极工作稳定性的主要技术因素,采用Pb-PbCl2技术方案和可螺旋拆解的分体式结构,完成一种不极化电极的研究和试验。结果表明：①该电极的主要技术性能不低于目前国内外在该领域的指标要求;②在性能试验期间,极化电位的一致性和稳定性均较高;③应用研究过程中,较好记录了地电场日变化和地电暴等背景变化。     

电阻率测井响应的积分方程解法

从电流守恒条件出发,得到了两个积分方程.其中第一个和在1964年提出的相同,它的未知函数是边界面上的隐电流源分布密度;第二个积分方程的未知函数则是电位函数本身. 在的文章以及本文作者的另一篇文章中,供电电极和测量电极都被当成点电极处理.用这种方法来处理电位电极系和梯度电极系已不够准确,用来处理三侧向或双侧向等具有大电极的电极系则完全无能为力. 测井中所用的电极系是包着金属外皮的绝缘心棒,金属外皮就是电极.本文提出了处理这种电极系的方法.结果表明,第二个积分方程在处理这种电极系时有明显优点.     

井下地电阻率观测的探测深度初步研究

对井下地电阻率观测的探测深度进行了研究,计算了均匀半空间和给定结构参数的水平层状介质模型在不同装置电极埋深下的探测深度,分析了探测深度与装置电极埋深和介质电阻率结构之间的关系,得到如下结果:①与地表观测相比,在供电极距为1 km左右时,探测深度随装置电极埋深的增大而增大,且增大的速度与装置电极埋深密切相关;当装置电极埋深h < 100 m时,探测深度的增大速度远小于装置电极埋深h≥100 m时. ②当装置电极埋深h < 50 m时,与地表观测相比探测深度增加很小,不超过10 m;当装置电极埋深相同时,供电极距越大,与地表观测相比探测深度增加得越小. ③对于水平层状电阻率均匀分层结构,在装置电极埋深相同的情况下,下伏低阻结构的探测深度显著大于下伏高阻结构.本文的研究结果表明,为了观测到深部电阻率的变化情况,首先需要查明测区电性结构,再进行综合分析,以确定井下地电阻率观测的装置电极埋深,其结果为深部电阻率变化研究提供了理论基础.      

均匀介质条件下地层倾角测井电场模型的研究

以介质的电特性和电磁场理论为基础，在均匀介质地层条件下，建立了地层倾角测井的正演模型．用边界元法计算了在均匀介质地层情况下，地层倾角测井地层电场电位及电位梯度的分布．研究了地层倾角测井仪电极的电特性，得出了决定测量值的地层区域和极板上电流密度的分布．     

强电場探空仪尖端感应元件的实驗研究

本实验是根据相似理论来安排、设计的,消除了电极对电晕电流的影响,从而得到与場强方向平行放置的、长为L的尖端导线在无限大均勻外場E中电晕电流i的表达式: i=2.4×10^-5LE（E-E_k）,E_k=50/L。式中i以微安计;L以米计;E和E_k以伏/厘米计。还对尖端形状、导线倾角、气流、湿度、云滴等因子的影响进行了实验研究,并对该感应元件用于测量雷雨云电場时的总誤差作了讨论。     

崇明与南京台震前地电场变化异常分析

2001年11月3日和12月25日江苏南通地区分别发生了ML3.8和ML4.1的地震群事件. 本文以上海崇明地电场台和南京地电场台ZD9A大地电场仪的观测资料为研究对象，在阐述了多极距地电场观测去噪音原理的基础上, 研究了这两个台站地电场多极距观测系统的资料在震前的异常变化特征. 结果表明: ① 多极距观测去噪音方法是一种很好的识别地电场噪音的方法；② 在震前20天、2天及42天离震中较近的崇明台NS和NE方向上分别接收到了地震电信号, 其持续时间最长的为9天，而较远的南京台出现的异常信号都是噪音信号而非地震电信号；③ 地电场多极距观测系统中公用电极的布极方式是不可取的.      

中低纬度电离层对太阳风状态的响应

本文讨论了行星际磁场B₂分量变化时内磁层和中低纬度电离层的响应.指出B₂变化引起的磁层大尺度对流电场的变化在一定条件下有可能透入内磁层,并沿磁力线映射到中低纬度电离层,在那里产生电场和电流体系,从而使S_q电流体系发生畸变,并在地面磁场中反映出来.数值计算表明,当△B₂<0时,S_q电流体系的焦点向东和向高纬移动,地面磁场会观测到数伽马的变化.这就为中低纬地磁观测诊断磁层和太阳风状态提供了一种可能性.此外,本文还用上述物理过程解释了赤道地区一些高空物理现象,如B₂倒转时电离层漂移速度的变化,赤道磁场异常以及赤道q型偶现E层的消失等等.     

GPS扼径圈天线相位中心偏差检验

GPS接收机天线相位中心偏差是指GPS天线接收卫星信号的电气中心与其机械几何中心之差,在GPS高精度测量中,这是不容忽视的。讨论了采用基线测量相对定位法确定天线相位中心偏差的原理和方法,并利用这一方法计算出天线相位偏差结果。     

THE USE OF FILTERED BESSEL FUNCTIONS IN DIRECT INTERPRETATION OF GEOELECTRICAL SOUNDINGS *

We start from the Hankel transform of Stefanescu's integral written in the convolutionintegral form suggested by Ghosh (1971). In this way it is possible to obtain the kernel function by the linear electric filter theory. Ghosh worked out the sets of filter coefficients in frequency domain and showed the very low content of high frequencies of apparent resistivity curves. Vertical soundings in the field measure a series of apparent resistivity values at a constant increment Δx of the logarithm of electrode spacing. Without loss of information we obtain the filter coefficient series by digital convolution of the Bessel function of exponential argument with sine function of the appropriate argument. With a series of forty-one values we obtain the kernel functions from the resistivity curves to an accuracy of better than 0.5%. With the digital method it is possible to calculate easily the filter coefficients for any electrode arrangement and any cut-off frequency.     

极隙区场向电流对高纬电离层电场和电流体系的影响

用Ｋａｍｉｄｅ－Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ方法，在行星际磁场具有较小的北向分量，且｜Ｂｙ｜＞＞｜Ｂｋ｜时，对磁语和磁扰状态以及Ｂｒ＞０和Ｂｙ＜０等不同情况，分别计算了场向电流引起的电离层电势、电场和电流体系．结果表明，极隙区场向电流的存在使高纬向日面区域的电势发生畸变，当Ｂｙ＞０时，无论是磁扰还是磁静日，极隙区电场具有显著的北向分量；等离子体对流有较大的西向分量；电离层电流为东向电流．当Ｂｙ＜０时，电场和等离子体对流的方向与Ｂｙ＞０时相反；电离层电流在磁抗日有西向分量，但在磁静日没有西向分量．电导率对电场和电流体系的影响十分明显，磁扰极光带电导率增强使电流涡从背阳面向向阳而漂移，与静日相比，磁扰时极隙区场向电流引起的电场畸变更为明显，但电场和电流强度的大小却基本保持不变．     

高压直流输电入地电流对地电场观测设施的腐蚀分析

随着高压直流输电线路的大规模建设,其形成的接地极放电电流对电场观测设备产生持续影响,并可能对埋地设备产生影响。基于入地电流对金属设施的面腐蚀量公式,对上海区域3个地电场台站的接收信号进行分析,确定接地极放电电流（高压直流接地极放电信号）在地电场观测信号中的特征和强度,计算多个距离范围内特定接地极放电电流强度对金属设施的腐蚀量,结合目前的接地极放电电流强度、放电时间和接地极与设施的距离,认为高压直流输电入地电流对固定台站埋地设施的影响较小;但是,当进行近距离、长时间的特定观测时,高压直流输电入地电流会对埋地设备造成较为严重的影响。     

场向电流驱动下电离层电场的时间演变

本文以Senior-Blanc的驱动电位随时间阶跃变化的简单模式为基础,讨论了随时间阶跃变化的场向电流驱动下电离层电场的时间演变。结果表明,场向电流驱动和电位驱动的总体过程是一致的。在两种情况下,有关物理量都经约50分钟的弛豫时间而趋向于稳定态。但两者也有一定的差异。这主要表现在,电流驱动下极盖区边界上的电位不再是常量,而是一个随时间作指数衰减的函数,最后趋于稳态值;极光区的稳态和初态电场相差不大。此外,电流驱动下场向电流2的稳态值小一些,似乎更接近于观测值;各区电位随纬度的变化更快些,最大电位出现的时间也更早一些。对屏蔽因子和屏蔽时间常数的计算表明,电流驱动比电位驱动的屏蔽要强些。这些都反映了电流驱动和电位驱动的不同特点。     

丰城堡-祝家庄地区地壳偶极电测深法的定点观测

1985～1988年在丰城堡—祝家庄地区进行了偶极法电测深观测。观测中采用供电偶极距为1000m,测量偶极距950—1000m,偶极中心间距5000—8000m。在观测期间发现地电阻率ρ_s无明显季节性变化;在距测区100公里范围内发生M≥4级地震前10天左右,ρ_s出现3—8%的变化。