齐家北地区高台子油层油水层识别方法

齐家北地区高台子油层为高含钙致密储层,钙质发育导致部分水层的电阻率大幅提高,高阻水层、油水同层、油层在电测曲线上具有相同的电性特征,给以电测特征为解释基础的油层、油水同层的判别带来极大的困难.针对上述解释技术难题,本文在储层"四性"关系研究的基础上,提出了剥层法:其核心思想是根据各流体类型储层典型的电性特征,将干层、水层、油水同层从其他储层中逐一剥离出来.即依据干层的电性特征,首先将干层与产层区分开;再利用水层识别图版,将水层特别是钙质水层与油水同层区分开;最后利用油层与油水同层解释图版,再将油层与油水同层区分开来.该方法尽可能地降低干层、水层特别是钙质水层对油水同层和油层解释的干扰,提高测井解释符合精度.研究表明:感应测井曲线可反映致密砂岩孔隙中低阻可动水含量,是钙质水层、油水同层解释的敏感曲线;多曲线联合定性识别方法与解释图版相结合可提高油水层测井解释符合率;所建立的测井解释图版精度均达到了90%以上,经过3口实际试油井进行的背对背验证,油层的测井解释符合率达到了100%.     

罗富背斜克服低阴屏蔽方法试验

常规电法勘探中常遇到低阻屏蔽的问题,在丹池地区是普遍存在,而罗富地区由于浅部岩层石墨化程度较高,低阻屏蔽尤其严重。为了克服低阻屏蔽的影响,我们在罗富背斜开展了时间域激电试验,可控源音频大地电磁法(CSAMT)试验和频率域(变频)激电试验,取得了一定研究效果。     

电极布置方式对高密度电法探测分辨率的影响

高密度电法据观测到的视电阻率数据及其反演后的电阻率剖面来推断地下地质结构.传统高密度电法受限于测线长度和电极装置,存在着一些弊端,如探测深度较浅,在测线端点处分辨率差,并且分辨率随深度增加而下降,特别当存在浅层低阻屏蔽时,电流难以向深部传播,分辨率降低.针对上述问题,为提高高密度电法探测的分辨率,本文介绍了一种新型高密度电法野外布极方式:多电极埋入技术(Multi-Electrode Resistivity Implant Technique,MERIT).通过室内模型测试和野外实地检验,将其与传统高密度电法排列进行比较,结果表明MERIT布极方式在测线端点处和地下深部分辨率有显著提高.在相同测线长度下,探测深度增加,对低阻体的反映更灵敏,受到低阻屏蔽效应减小,能够反映深部更丰富的地层信息.故MERIT能够有效地克服传统高密度电法探测存在的缺陷,有效提高探测的分辨率.     

矿井瞬变电磁法三维时域有限差分数值模拟

给出了矿井全空间瞬变电磁场的时域有限差分法(FDTD)算法,并推导了Mur吸收边界条件.利用Mur吸收边界条件,选用均匀全空间电偶极源作为初始激发源,模拟了均匀介质中巷道底板岩层内部和层状介质中三维低阻异常体的全空间响应特性,分析了瞬变电磁场在均匀介质中1.9μs和27.6μs两时刻的传播规律及在层状介质中1.2μs和0.023 ms两时刻的传播规律.结果表明:巷道对电场的影响在初期并不明显,在20μs后才表现出来;瞬变场能较好地分辨低阻层,对高阻层的穿透能力强,并且对低阻体反映灵敏;吸收边界条件只有在场域较大、网格节点较多时才能产生明显的效果.所研究成果为矿井瞬变电磁法资料的解释提供了理论依据.     

CSAMT法在某铁路隧道勘察中的应用研究

可控源音频大地电磁法(controlled source audiofrequency magnetotelluric,CSAMT)由于其相较于其他物探方法具有探测深度大、不受高阻层屏蔽、横向分辨率高等优点而被逐渐应用到铁路隧道勘察当中.本文介绍了CSAMT法的方法原理及工作方式,以红豆山隧道为例进行研究,在充分了解测区的地质地球物理的条件下设计合理的观测系统,并对原始数据进行分析处理之后进行带地形的二维反演.根据获得的电阻率剖面对隧道分段进行地质解释分析,为钻孔布设及隧道设计、施工提供基础依据.     

沁水盆地南部煤层气藏三维音频大地电磁探测

音频大地电磁法以其快速、经济、地形适应性强等优势,在复杂环境下煤层气藏勘探方面具有巨大应用潜力.本文分析了沁水盆地南部煤层气成藏模式,设计了适合音频大地电磁法勘探尺度的三维薄低阻、高阻目标层模型.模型典型测线的二维反演以及三维阻抗张量反演结果表明:在浅表不均匀体存在时,二维TE、TM、TETM模式反演解释会受到三维畸变不同程度的影响,很难判断哪种模式解释最佳.相比而言,三维反演不仅可以提取浅表异常,而且能以更高的分辨率圈出深部薄低阻层分布.但是上述反演手段对薄高阻目标层提取效果不佳,只有对初始模型(甚至目标层)施加电性约束时,薄高阻层反演结果才会改善.综合考虑,音频大地电磁法对薄低阻目标层进行三维探测是最具可行性的.选取沁水盆地南部胡底区块作为研究区,通过音频大地电磁三维反演提取富水低阻目标层分布.推断煤层气成藏模式,识别煤储层并推测储层排采状态,与已有的地质、勘探和生产资料基本吻合.以上分析为音频大地电磁三维探测法在油气藏勘探与动态监测方面的应用提供了有力支撑.     

层状介质中地下瞬变电磁场全空间效应

全空间效应是矿井瞬变电磁方法固有的特殊理论问题之一.建立了3种典型的层状地质模型,采用时域有限差分法求解Maxwell方程,并引入电磁波衰减因子EA(dB),来分析全空间效应的影响特征及影响因素.研究结果表明,地下瞬变电磁法工作装置中,分离回线装置对低阻目标层的探测效果优于重叠回线装置;相对于半空间低阻层瞬变响应,全空间低阻层瞬变响应的时间范围更宽,因而需要更长的观测时间;全空间效应影响因素为顶、底板内低阻层相对电阻率差异大小和目标层深度与厚度,当目标层电阻率大于顶板内低阻层电阻率时,所观测响应主要为低阻层响应,此时将会增大资料解释的难度.此外,研究还显示,瞬变电磁法对低阻层的纵向分辨率与低阻层厚度相关,厚度越小分辨率越高,当厚度较大时,其纵向分辨能力较差.研究成果为实际工作参数选择及资料处理与解释提供了参考.     

高密度电法在水文地质调查中的应用研究——以江平圩幅为例

防城港地区地下水资源匮乏,季节性缺水尤其严重,为了查明优质的供水水源,我们选取高密度电法作为勘探手段.高密度电法是用物探手段进行水文地质调查的一种重要方法,以其工作效率高、施工简单以及推断解释准确等优点,在水文地质领域应用广阔.本文概述了高密度电法的基本原理、装置类型和数据处理流程,给出了电阻率反演的基本步骤.选取了典型砂岩地区的实测数据反演研究,并与钻孔资料进行了对比验证.结果表明:(1)利用高密度电法,能够较准确地获取区内地下水含水层的埋深、厚度、空间展布形态;(2)偶极-偶极装置比温纳装置具有较高的横向分辨率,更有利于进行水文地质调查;(3)圈定了典型的低阻异常区,验证了低阻异常区位于江平幅侏罗纪承压水储水构造层,出水量较大,验证了反演推断的有效性和可靠性.通过本次工作,说明了高密度电法进行水文地质调查的应用效果,查明了该区较大的一处供水水源,为该区水资源开发利用提供了参考依据.     

CSAMT法一维层状介质灵敏度分析

为改善CSAMT一维反演的实用性,本文以电磁场数值模拟为基础,推导出偶极源激发下频率域电磁反演中的偏导数公式.并以三层水平层状地电模型为例,针对同线装置和赤道装置两种形式,利用扰动法对本文的半解析算法结果进行验证.对比结果表明无论同线还是赤道装置,本文半解析结果和扰动法计算结果拟合程度非常好,验证了偏导数公式推导及程序代码的正确性.进而,分析了CSAMT观测数据对中间薄层参数的灵敏度.灵敏度特征分析表明:CSAMT观测资料对中间低阻薄层比较敏感,对高阻薄层的分辨率较低,但对层厚度,即便是高阻薄层,仍存在较高的灵敏度.频率对层参数的灵敏度有重要影响.实际应用中,应同时考虑资料和参数加权,以提高中间层参数的求解能力.本文的算法不仅有助于CSAMT资料反演解释,同时为地下薄目标层的有效识别提供理论依据.     

海底油气藏地质模型的冲激响应

海洋可控源电磁法(mCSEM)的时间域冲激响应特征可以反映海底油气高阻薄层.本文计算了水平电偶极子源均匀大地半空间,海洋均匀双半空间和海洋四层模型的阶跃响应和冲激响应,提出了瞬变冲激时刻的概念.分析了水平电偶源瞬变冲激时刻与介质电导率的指示关系.对于海底油气高阻薄层宜采用多偏移距同时测量方式,由于在低电导率介质中电磁能量传播得要快,在适当的收发距瞬变冲激时刻会提前到达,提出的瞬变冲激时刻道间变化量可以明确指示高阻薄层的存在及埋深.文中还分析了海水深度对瞬变冲激时刻的影响.由于“天波”干扰,瞬变冲激响应受到一定收发距观测的限制.消除 “天波”影响是时间域和频率域mCSEM数据处理的研究热点.     

浅层高分辨地震勘探在采空区勘测中的应用

本文通过一个实例介绍了浅层高分辨地震勘探在采空区勘测中的数据采集方法,分析了地质解释依据,论述了浅层高分辨地震勘探在采空区勘测的有效性.     

过套管地层电阻率曲线环境影响校正方法研究

过套管电阻率测井是在金属套管井中测量地层电阻率的一种电法测井技术,其测量结果受套管、层厚/围岩、水泥环等井眼环境因素的影响,所以在进行过套管电阻率测井资料解释时必须进行测井环境影响因素校正.本文在论述过套管电阻率测井原理的基础上,针对大庆油田引进的俄罗斯过套管电阻率测井仪器ECOS,分别考察了层厚/围岩、水泥环对测量结果的响应规律,利用正演模拟方法研制完成了层厚/围岩影响校正图版以及水泥环影响校正图版.在计算机上实现了层厚/围岩、水泥环影响校正的算法,并利用模型算例和测井实例验证了本文方法的合理性.该方法能够减少水泥环的影响,提高层厚小于1.0 m薄层电阻率的测量精度,为过套管电阻率测井资料正确解释提供了保障.     

外间梯度测深法及其在深部找矿中的应用效果

本文介绍了外间梯度测深装置的使用方法，分析了该方法解释的理论依据及解释方法，并通过一个深部找矿的应用实例，论述了外间梯度测深方法在寻找金属矿体中参与定量解释的有效性.     

用扩散电场法估算CHTEM-I系统的探测深度

时间域航空电磁系统的探测深度是一项关键技术参数,在系统研制设计和资料解释中都有重要作用.当目标层与围岩电性差异不大或目标层引起的异常响应不明显时,常规的估算探测深度方法不再适用,为克服这种缺陷,本文提出了一种系统探测深度的估算方法,该方法通过模拟电场在均匀半空间模型和层状模型中的扩散过程,记录电场最大幅值在地下的瞬时位置,将系统的探测深度定义为观测到的响应值等于给定的噪声水平时,对应时刻的地下介质中感应电场幅度的最大值对应的深度.论文以我国自主研制的直升机时间域航空电磁系统CHTEM-I为例,根据对不同条件下的计算结果的分析,给出了探测深度与模型电导率、飞行高度和噪声水平之间的关系曲线,并总结出一些能够提高系统探测深度的建议.结果表明半空间模型电导率在0.000295~0.0422 S/m范围内,CHTEM-I系统可以在噪声水平与t^－0.5成正比条件下达到300 m的探测深度.本文方法的估算结果不受模型层厚薄,或目标层与围岩电性差异小等因素影响,因而具有较高的实用性.文中的结论对时间域航空电磁系统设计有理论指导意义,也可用于其它时间域电磁勘探系统探测深度的估算.     

Interpretation of ground VLF-EM data in terms of inclined sheet-like conductor models

The response of two-dimensional, inclined, sheet-like conductors with, low conductance values to plane wave electromagnetic fields in the very low frequency (VLF) range has been evaluated by using a numerical technique. The conductance values of the conductors considered are appropriate for those produced by water and/or clay-filled fracture and shear zones in the Precambrian crystalline rocks of the Canadian Shield. The surrounding host rock was assumed to be, resistive with resistivities in the 1–10 k.m range to reflect the high resistivities over the shield areas. No overburden was assumed in this analysis.The results of the computations are presented in the form of characteristic interpretation diagrams to interpret ground VLF data in the field, where facilities for direct numerical modelling may not be available. A method for interpreting ground VLF data using such characteristic diagrams has been proposed in this paper which requires a prior knowledge of the host rock resistivity and the inclination of the conductor. These two parameters may be derived from a VLF resistivity survey and from appropriate filtering of the VLF tilt angle response. The interpretation method was applied to a ground VLF anomaly obtained at a research site near Atikokan in NW Ontario, which yielded an interpretation compatible with information from geological mapping.Geological Survey of Canada Contribution No. 51888.     

电性源地-井瞬变电磁法全分量响应特性与探测能力分析

结合地面电性源瞬变电磁法（TEM）探测深度大和地-井TEM探测精度高的优点,本文提出对电性源地-井TEM进行研究.基于一维正演理论,本文对电性源在地下激发的六个电磁场分量的扩散、分布特性和探测能力进行分析研究.研究结果表明地下瞬变场各分量的分布特征与地面情况类似,但是对地层的探测能力与地面情况存在较大差别.各分量的探测能力与它们的扩散特性有关,其中受积累电荷作用,垂直电场E_z和水平磁场Ḣ_x分量对目标层的反映最为明显,E_x和Ḣ_y分量在地下扩散时受"返回电流"的影响会出现变号现象,使得异常体带来的影响被掩盖,不易被分辨.本文研究结果为发展电性源地-井TEM的施工技术、数据处理与解释,建立了相应的理论基础,获得了对该方法的初步认识.     

高密度电阻率法在水库堤坝隐患探测中的应用效果分析

介绍了高密度电阻率法的原理、野外采集数据的方法以及资料解释等基本理论。通过对某水库大坝探测成果的分析，说明了高密度电阻率法在堤坝隐患探测中的可行性和有效性；提出用高密度电阻率法探测构造地裂缝的设想。     

在堤坝勘察中电测深曲线S等值性校正的研究

目的 阐述了土坝勘察中电测深曲线存在中间层S等值性。方法 电测深在堤坝勘察中是一种经济、实用和高效的物探方法。结果 通过实例论述和分析了在堤坝质量探测中，电测深曲线S等值性探测精度的影响及在井约束下的校正方法。结论 总结出一些对电测深等值性的校正方法，在钻井资料约束下的校正方法，已取得了明显的地质效果。     

一种新的伽玛能谱测井定量解释方法研究

本文分析了目前常用的γ能谱测井平均含量法、传统剥谱法对不饱和混合矿层（铀、钍、钾元素的含量在矿层中分布不均匀）的定量解释存在的原理缺陷；提出了利用γ能谱测井分离铀、钍、钾元素的定量解释新方法—逐点剥谱的单元层定量解释法，简单讨论了该解释方法涉及的形态系数、换算系数和单元层饱和度的确定，以及反形态系数的计算问题.