深井偶极电阻率法

邢台地震以后,我国的地震工作者把探矿用的四极对称电阻率法用于探索地震预报,经过这些年来的实践检验,已经清楚地看出该法存在着严重的地表干扰。由于引起地下电阻率变化的原因是多种多样的,所以要从复杂的干扰中分离出因孕育地震而引起的百分之几甚至更小的电阻率变化是困难的。在目前状况下,     

Cerro Prieto地区偶极-偶极电阻率监测资料的解释

1978年以来,LBL已经在每年工作的基础上取得不Cerro Prieto地区的重复的偶极-偶极电阻率资料。沿着一条从Cucupa山延伸到Mexicali谷中心和穿过目前开采区的唯一的测线上布设的测点,具有足够高的测量精度,一直在进行重复观测,以探测地下电阻率的变化。其中有一些变化可能与流体开采有关,最近大多数测量结果(1981.11)的精度平均约为1％。两年半的监测结果说明,现开采区的视电阻率每年增加5％,而就这个区的东部和西部,视电阻率每年都以相同的幅度减小。开采区电阻率增加很可能是由于较淡的水稀释了热储流体所致,采出的水中氯化物含量降低就是这种推断的依据。为了确定钻孔中特定岩层的电阻率是否随时间变化,我们设法比较了新孔与邻近旧孔的测井资料,结果表明,相距甚近的钻孔中,各地层单位的横向电阻率的变化足以掩盖电阻率随时间的变化部分。开采区东部电阻率减小的地区与陡峭倾斜的导电体,即与较高的热梯度带和该区内页岩厚度的增加有关。测井分析表明,低阻很可能由较高的温度所致,该区电阻率的减小可能是由来自深部温度更高、含盐分更多的盐水液体所引起的。最近的观测结果也表明,监测测线的西端近地表的电阻率急剧增加,这很可能是由于局部灌溉活动近期的变化所引起,这种灌溉能导致地下水质量的改观。为了考察地下水运动和化学反应所引起的电阻率变化现象,我们建议另增一条电阻率测线,穿过东部的开采区,并与现在的测线成60°交角,这条测线连同现在的测线将使我们获得未来开采区的基本数据(Cerro Prieto 2区和3区),这样就可建立一个观测网,以绘制地下水的运动图象。     

坑道大极距偶极电阻率测深异常特征

本文着重计算和讨论坑道内大极距偶极-偶极测深异常特征.首先介绍有限元模拟大极距电阻率测深时的区域剖分和坑道模型设计方法;然后对坑道和全空间电阻率测深结果进行计算和分析.计算结果表明,当坑道内偶极测深的极距大于坑道截面尺寸时,坑道角与坑道面断面异常形态差异不大;视电阻率值只与断面和地质体间的距离有关;坑道空腔的屏蔽效应并不明显,坑道内各个测深断面的异常幅值和形态与全空间中观测结果非常相似.     

偶极声波测井技术应用现状及研究进展

偶极声波测井技术自投入使用近30年来,以其在横波测量、横波各向异性分析方面的独特优势使其在测井、地震、地质、油藏工程各方面得到了广泛运用.偶极声波测井资料包含的纵波、横波、斯通利波等诸多储层声学信息,通过时差提取、能量计算、横波各向异性分析、岩石力学参数计算等处理过程,能够有效解决储层流体性质判别、地应力方向确定、裂缝分析、储层改造评价等诸多现实问题,提高了声学测井资料解决油气地质及工程问题的能力.本文简要回顾了偶极声波测井技术的发展历史,详细论述了其目前在国内外的应用现状,并对其在仪器设备、探测模式及数据处理方面的技术进展及研究方向进行了简要分析说明和讨论.     

交叉偶极各向异性快速处理新方法

在交叉偶极子横波各向异性反演中,通常先利用波形反演法得到各向异性目标函数,再采用二维的全局寻优方法来求取地层方位横波各向异性参数,但对于低各向异性地层,存在搜索效率低、低精度解的问题.本文结合Alford旋转法和波形反演法,以两个分别沿着方位轴和各向异性参数轴的一维搜索代替了原有的二维搜索方法,这种一维搜索方法使用布伦特(Brent)算法有效地实现对各向异性参数的求取.使用该方法处理了现场测井数据,我们获得了和原先的二维搜索方法相似的结果.新方法的优点是很大程度上提高了数据处理的效率和稳定性.     

地震危险区的地壳偶极电测深

本文研究了我国首次获得地震危险区地壳偶极电测深的地电阻率s 资料.地电阻率一阶差分值的结果表明:(1)测区周围100km 范围内4M6.4地震前3——76天s 有4%以上的前兆变化;(2)s 的季节性变化不明显.      

地震危险区的地壳偶极电测深

本文研究了我国首次获得地震危险区地壳偶极电测深的地电阻率ρ_s 资料.地电阻率一阶差分值的结果表明:(1)测区周围100km 范围内4≤M≤6.4地震前3—76天ρ_s 有4％以上的前兆变化;(2)ρ_s 的季节性变化不明显.     

地形畸变对偶极-偶极电阻率测深拟断面图的影响

偶极－偶极剖面方法是一种非常流行的物探方法,但就地形对该方法的实质性影响及修正研究得比较少.我们就几种典型的地形畸变情况进行了正演计算,并绘制了拟断面图.通过对这些图形分析,可以看到在地形畸变处的拟断面图不能反映地下地质体的情况,且有效拟断面图是不连续的,需要分段处理,分级解释.     

关于偶极法预报地震的试验研究

1982年6月到12月初在宁夏海原地区进行了偶极法连续观测试验。试验共布置了2条测线5个观测点,供电电流保持在70—100安培左右,观测精度约0.5%。人工电位差脉冲观测使用改装的小型仪器车每天流动定时测量一次,每次观测20组脉冲,观测精度在3%左右。观测结果表明:在8月14日海原北2.7级地震前(测区距震中17公里)各观测点地电阻率都明显出现异常,异常幅度8—20%不等。四极对称装置浅层探测异常幅度约1.5%。11月5日距震中区约110公里同心北3.3级地震前,赤道式装置的2个观测点有明显异常,异常幅度约7—9%。本文所观测到的前兆异常可用郭增建同志提出的地震前兆优显层的理论得到解释。     

偶极各向异性测量中钻孔应力集中的效应

由实验和理论给出了应力集中是如何影响钻孔周围速度场,以及速度场是如何影响偶极各向异性测量的。在低频率,偶极波主要易受远场应力的作用,即标准声波测井解释结果恰能得了最在应力方向。在高频率,偶极波主要受近场应力集中的影响,致命快速极化方向与最小构造应力的方向一致。这睦效应使得在快速极化方向和慢速极化方向测得的偶极波散曲线产季了交叉。根据宽频带偶极资料,偶极波散曲线交叉可被用作为应力诱发各向异性超过弱的     

偶极电测深法预报地震的试验研究

本文依据现场仪器观测资料,总结了1982年以来,用偶极电测深法预报地震的试验研究,结果表明:震前测区内不同深度的岩石电阻率确有不同程度的异常反映,并具深部岩石电阻率异常幅度较其浅部岩石电阻率异常幅度大之特点,最大幅度可达24％。实验表明,利用偶极电测深法观测到的中等深度(2～6km)的电阻率(ρ_s)异常要比四极对称法测到的浅层(几百米)电阻率(ρ_s)异常幅度大。该深度与郭增建提出的地下前兆优显层的深度大体相等。     

东亚地区地磁非偶极场长期变化的分析

本文利用东亚及其邻近地区50个地磁台站1955-1977年地磁三要素（D、H、Z）的实测年平均值算出的非偶极场值X、Y、Z,选用“按距离加权最小二乘曲面拟合”方法,计算、绘制、分析了东亚地区地磁非偶极场及其长期变化的时空分布特征,并与国际参考场（IGRF）模式进行了粗略的对比。所得的主要结果是:1.1955.0-1965.0年代,东亚地区Z分量的增长速度在迅速减小;1965.0年代以后,Z值在逐年下降。2.从整体上看,东亚地区地磁非偶极场虽然形态与IGRF给出的结果基本吻合,但长期变化有明显差异。1965.0年代的IGRF长期变化模式与实测结果偏差甚大。为了使IGRF模式更好地拟合地磁长期变化处于转折时期的复杂地区的情况,看来时间间隔应更短些,例如5年为好,采用现在通用的方法是不适宜的。     

偶极接地线对地电阻率影响的数值模拟

针对我国地震监测预报中地电阻率定点连续观测中存在的偶极接地线的干扰问题, 本文将台站区域地层简化为3层均匀介质模型, 将接地线等效为偶极接地的电阻体, 建立了接地线干扰地电阻率观测的耦合物理模型. 通过有限元分析软件ANSYS模拟分析不同电性断面情况下接地线对地电阻率观测的影响, 同时分析这种干扰的产生机理, 并结合实际观测中存在的干扰问题作了对比验证分析. 结果表明: ① 接地线使得供电电极产生的地下对称性电场分布发生局部调整, 从而影响地电阻率观测; ② 接地线对地电阻率观测的影响主要取决于线缆的位置及方位角的大小; ③ 适当增大电极埋深可以减小其对地电阻率观测的影响; ④ 电性结构的差异性决定干扰变化幅度的大小. 本文结果对相关台站地电阻率观测异常分析落实及干扰源避让和观测系统改造具有参考意义.      

地球非偶极磁场对虚地磁极计算的影响

古地磁学使用的虚地磁极（VGP）是在地心偶极磁场假设下计算的,由于地球非偶极磁场的存在，VGP一般不同于真地磁极（RGP）.为了定量检验非偶极磁场对VGP的影响，本文利用国际参考地磁场模型IGRF 1900～2000，在全球5°×5°的“虚拟测点”网格上计算了VGP和RGP的位置，并求出两种磁极的经纬度偏差和二者的角距离.结果表明，南极地区VGP与GP的角距离最大，可达26°，南大西洋和欧亚大陆北部最大达到24°和18°，其余地区一般小于15°.VGP对RGP的偏差与地磁场分布有关：在非偶极磁场较弱的地区（如太平洋半球），纬度偏差一般不大（≤10°），但是在主要地磁异常区（如南大西洋和南极地区），VGP对RGP的纬度偏差可达25°.VGP对RGP的经度偏差要比纬度偏差大得多，例如在欧亚大陆北部地区，经度偏差分布在-180°到180°的大范围内.     

软地层横波速度的偶极随钻测井反演

在电缆测井中,可以利用偶极声场中的弯曲波反演软地层的横波速度.然而,在随钻声波测井(LWD)中,钢制钻铤的存在使得井孔结构变得复杂,同时改变了井孔声场,弯曲波也变得难以测定.此外,弯曲波与钻铤波耦合在一起,使得地层横波速度的反演变得困难.本文计算分析了随钻声场的频散曲线和激发曲线,注意到了偶极舒尔特波在较宽频带内速度频散很弱,特别是在本文研究的软地层情况下,偶极舒尔特波速度在3至25kHz的频率范围内几乎为一个常值,并且该值与地层横波速度存在一一对应关系.舒尔特波速度远小于其他模式波速度,与其他模式波在时域上易分离.相对于其他地层参数,舒尔特波对地层横波速度十分敏感.因此,它可以用来反演软地层的横波速度.     

南印度洋副热带偶极模在ENSO事件中的作用

南印度洋副热带偶极模（Subtropical Dipole Pattern,SDP）是印度洋存在的另一种很明显的偶极型海温差异现象,在年际和年代际尺度上均有十分明显的表现.而目前有关印度洋海气相互作用的研究主要集中在赤道印度洋地区,针对南印度洋地区的工作还比较少,特别是有关南印度洋海温与ENSO（El NiDo-Southern Oscillation）事件关系的研究.本文初步探讨了年际尺度上南印度洋副热带偶极型海温变化差异与ENSO事件的关系,发现SDP与ENSO事件有密切的联系,SDP事件就像连接正负ENSO位相转换的一个中间环节,SDP事件前后期ENSO的位相刚好完全相反.进一步,本文通过分析SDP事件前后期海温、高低层风、低层辐合辐散、高空云量和辐射等的变化特征研究了南印度洋偶极型海温异常在ENSO事件中的作用,结果表明：SDP在ENSO事件中的作用不仅涉及海气相互作用的正负反馈过程,还与热带和副热带大气环流之间的相互作用有关,特别是与东南印度洋海温变化所引起的异常纬向风由赤道印度洋向赤道太平洋传播的过程等有十分直接的关系;同时,SDP对ENSO事件的影响在很大程度上还依赖于大尺度平均气流随季节的变换.     

井中偶极声源在横向各向同性地层中的辐射波场

研究井中声源在地层中的辐射特性对发展井下探测技术具有重要的意义,而井孔周围地层的各向异性对弹性波激发的影响不容忽视.本文从井中偶极声场积分表达式的远场渐近隐式解出发,借助相速度与群速度之间的转换关系,得到了井中偶极声源在各向异性地层中的辐射指向性与辐射波场,并深入研究了声源激发主频与各向异性对偶极辐射特性的影响.结果表...     

非零长线源与偶极源的电磁响应比较分析

电磁测深方法中经常采用长线源进行激励,并用偶极源进行近似解释.要将长线源近似成偶极源必须满足一定的几何条件.本文通过对长线源与偶极源的电磁响应进行推导计算,并分类进行比较分析,得知在长线源几何尺寸相对于长线源到观测点的距离可以比拟时,长线源激励的电磁响应在早、中期与偶极源有较大的偏差,在晚期逐步趋于一致.因此,建议在采用非零长线源进行电磁测深的数据处理中,先进行电磁响应数据的相关修正处理.     

利用井中偶极声源远场辐射特性的远探测测井

远探测声波测井技术近年来的一个重要进展是利用偶极声波探测仪器来发射和接收地层深部的反射信号.本文论述了这种偶极声波远探测技术的基本原理和方法,并结合数值模拟计算验证了该方法的可行性及灵敏度.具体来说,井中偶极声源向地层深部辐射出纵波、SH和SV型横波,其中SH型横波具有很宽的辐射覆盖及较高的反射灵敏度,是偶极横波远探测...