新型电磁随钻测量系统信道传输特性研究

电磁波随钻测量不受钻井液性质影响,因而优势得以突现,但其发展瓶颈在于信号传输距离短。论述了电磁波通道式MWD (measurement while drilling)传输装置信道计算的等效传输线法,分析了天线参数、激励源频率等参数的变化对检测电压的影响规律,并通过计算探讨了影响电磁波传输质量的因素。结果显示,地面检测电压随金属环长度增大而增大;温度是对电磁信号传输装置影响显著的一个参数,它能彻底改变电子元件的工作性能,使其丧失功能。因此,工程技术人员可利用等效传输线理论,合理地选择所用激励装置尺寸参数,从而达到优化天线尺寸的目的。      

雷达测井数值模拟及电磁波传播特征分析

雷达测井是一种新型的高频电磁波测井方法,实际测井时其信号会受到钻井液、泥浆侵入及井筒结构的影响。建立了泥浆侵入环境下的裸眼井雷达测井模型,采用数值模拟的方法对泥浆侵入环境下的电磁波传播特性进行了研究,分析了井下几个关键参数对雷达接收信号的影响。研究结果表明:储层中传播的电磁波呈现出耳郭状明暗交替的波阵面特征,使得接收波形较为复杂;过大的天线收发间距会影响侵入前缘反射波成分的正确提取,泥浆层的厚度对于电磁信号的衰减有影响,泥浆矿化度对于信号的衰减和相位畸变影响很大。因此建议在实际测井时应合理地设计收发天线间距,并尽量使井下天线靠近井壁,雷达测井的有效使用应该限制在淡水泥浆钻井的储层环境中。     

时域有限差分法(FDTD)模拟探地雷达极化测量

由于探地雷达偶极天线具有电磁极化特性,其发射天线主要发射沿着天线长轴方向的线性极化波,而接收天线对这种极化方向的电磁波也最灵敏。因此,在对混凝土中钢筋、电缆等目标体进行检测时,利用天线的极化特性可以了解目标体的延伸。时域有限差分法是麦克斯韦方程的直接时域法,其计算简单、直观、灵活性强、计算精度高、动态范围大。利用时域有限差分法(FDTD)对地质雷达极化测量进行了正演模拟,取得了很好的效果。     

透地雷达天线和脉冲传播特性的野外试验

透地雷达测量的生产解释，不仅需要对地下介质中的电磁波发射，传播和散射有准确了解，而且还需要具备有关介质中不同靶体异常反射特性的精确知识，透地雷达响应和测量剖面图经常是根据由地下介质简化的理论模型中电磁波传播的数值模拟和理论估计以通过理想化的目标对比和几何条件来进行解释。另一方面，在可控制的试验条件下实行野外试验在验证透地雷达系统操作性能以及在实际地质构造中提供数值测量方面是有效的。在罗马大学“拉萨     

探地雷达在城市道路无损检测中的几个要点分析

针对探地雷达在城市道路检测中存在的具体问题,介绍探地雷达天线中心频率、测线布设、测线定位、测试速率、电磁波传播速度等几个技术要点,最大程度地获取目标体的“第一手”有效资料,重点分析了各因素对测试效果的影响程度。结合工程实例,提出选取合适的天线中心频率,确定在最佳组合参数条件下进行探测的重要,有效指导道路检测,为道路后期治理和施工提供科学依据。     

岩矿石吸收系数的算和测定方法

岩矿石吸收系数是钻孔电磁波法解决地质问题的重要的物性参数。岩矿石有无吸收系数的差异，是开展钻孔电磁波法能否奏效的前提．了解岩矿石的吸收系数可对钻孔电磁波法的透距和分辨力作出估计，并可为钻孔电磁波的反演解释提供重要的依据．本文不但给出了岩矿石吸收系数的计算方法，也给出了室内岩矿石标本吸收系数的测定方法和野外实测岩矿石吸收系数的方法。     

利用慢衰减高频电磁波的逆散射进行电磁法测深的可行性理论研究

常规电磁法测深一般是利用低频电磁波来进行探测,分辨率很低,无法满足测深要求。慢衰减电磁波是一种利用特殊函数作为波源来实现的高频电磁波,它除了具有衰减慢的特点外,还具有波束窄、能量集中的特点,在军事和通信领域已经得到了广泛的应用。慢衰减电磁波的衰减比一般电磁波慢,可以实现较大的探测深度;由于它的频率高,可以实现较高的分辨率。因此,可以利用它来进行地球物理探测。着重论述了利用慢衰减电磁波的入射波和散射波的振幅关系,以及电磁波的走时关系反演地下介质参数的基本原理及方法,同时,针对火成岩、变质岩和沉积岩,通过正演理论计算,说明了慢衰减电磁波测深的可行性。     

岩矿石吸收系数计算和测定方法

岩矿石吸收系数是钻孔电磁波法解决地质问题的重要的物性参数。岩矿石有无吸收系数的差异，是开展钻孔电磁波法能否奏效的前提。了解岩矿石的吸收系数可对钻孔电磁波法的透距和分辨力作出估计，并可为钻孔电磁波的反演解释提供重要的依据。本文不但给出了岩矿石吸收系数的计算方法，也给出了室内岩矿石标本吸收系数的测定方法和野外实测岩矿石吸收系数的方法。     

基于近代天线理论的钻孔电磁波法正常场

钻孔电磁波法的正常场公式是进行各种钻孔电磁波探测理论研究和资料解释的基础，因此有必要将其建立在近代天线理论之上。通过对钻孔电磁波法中的基本电磁系统的分析讨论，证明了关于绝缘天线的广义传输线理论在钻孔电磁探测和电磁波测井中的可应用性，并给出了在一般条件下的基于广义传输线理论的钻孔电磁波法正常场公式。通过与经典的正常场公式的定性对比发现，基于广义传输线理论的正常场公式既包含了天线本身绝缘层的作用，又考虑了钻孔的影响。因此，本文提出的公式能提供更多的关于围岩和钻孔流体的电磁性质的信息，应能成为跨孔电磁成像和电磁     

工作面电磁波高精度层析成像及其应用

介绍了工作面电磁波透视法(简称坑透)高精度层析成像计算原理和工作方法,并结合电磁波衰减特征和应用实际,探讨了不同地质异常的解释方法。实践证明,坑透高精度CT技术应用大大提高了资料解释的精确度和可信度,增强了异常的识别能力。      

基于地下VLF人工信号源的定位技术研究

基于甚低频电磁波(VLF)穿透地层能力,研究地层对信号造成的影响,评估频率、功率和信号穿透能力的关系;从信号源、天线、信号处理滤波等方面讨论其实现的原理及关键技术;筛选适合地下-地表单向通信的合理方式和载波机制;建立简化的磁偶子定位模型,完成信号源的定向和定深。总结甚低频定位技术的关键方案,为煤层气水平井、水平对接孔、定向钻进导向孔、矿井救援等钻探领域中孔内信号传输提供一种新的通讯技术。     

低频谐变电偶极源激发的地下电磁场的闭式解

研究偶极子源产生的电磁场在地下或水下无线电通信和地球物理勘探领域有着重要的应用价值。偶极子和介质的作用往往导致Sommerfeld型积分的解。为了深入揭示电磁波在地下的分布与传播规律,本文针对有耗媒质中为获得大探测深度和长距离通信使用的低频发射天线,在准静态近似条件下导出了水平电偶极子产生的下电磁场Sommerfeld型积分解的闭式表达式。这些公式适用于任意场区和除奇异点以外的任何场点,与数值积分相比,可显著提高计算速度。利用闭合表达式,本文还提出了一种新的场区划分方法。      

RADIO-WAVE METHOD OF GEOLOGICAL MAPPING

Practical methods of using radio waves in geological mapping are considered. The history and basic principles of the method are briefly outlined. When transmitted radio waves penetrate the earth to a definite depth, they induce currents in the heterogeneous geological structures encountered (ore veins, contacts of different rocks, ground-water lenses, for example). The electromagnetic fields of these currents superimposed on the primary radio signal cause local anomalies qualitatively and quantitatively depending on the nature of the heterogeneity and the interrelations between the electromagnetic parameters (?, ρ, μ) and the surrounding medium.

The results of field measurements by the radio-wave method of geological mapping in different regions are described. The author's work and experiments of other investigators indicate the feasibility of radio-wave methods for large-scale geological mapping and exploration. The portable measuring apparatus, PINP-1, is a high-selective microvoltmeter measuring 3-10 my in the [frequency] range of 150, 000-450, 000 s. p. s. [cyles per second?], which is assembled according to the superheterodyne circuit made entirely of transistors. It is equipped with a special repeated magnetic antenna (it measures magnetic components and polarization elements of ra .diopole), needle-type volt-indicator, and a loud-speaker for sound monitoring. It is small enough and light enough to be strapped to the operator's chest during operation. — M. Russell     

层状介质高频电磁场响应及位移电流影响

所讨论的电磁场频率介于传统的低频电磁法和雷达频率之间。在这个频率范围内,传导电流和位移电流都是不可忽略的。采用高密度采样算法计算水平层状磁偶线圈模型的电磁响应,通过对归一化的电磁响应在不同地电情况的模拟,比较分析了高频电磁场响应特征以及位移电流对高频电磁响应的贡献。     

岩溶地区地波的简化计算

我国岩溶面积约占全国总面积的八分之一。岩溶探测对于国民经济和国防建设均具有重大意义。近年来的实践证明,用钻孔无线电波法(以下简称电波法或电波勘探)探测岩溶,是一种很有希望的方法。     

Effect of inclined conductivity anisotropy on frequency induction and TEM data

The harmonic electromagnetic field of a vertical magnetic dipole above an anisotropic half-space has been simulated using a forward algorithm for layered conductive media with inclined anisotropy. Inclined anisotropy has been found out to change the typical behavior of frequency and transient responses. Qualitative interpretation of FD loop–loop responses of a conducting earth with inclined anisotropy requires taking into account the receiver azimuth dependence of apparent resistivities. In the case of time-domain measurements, this dependence is absent but the apparent resistivities are higher at late times.     

瞬变电磁测深波场变换中波形展宽原因探讨

波场变换技术使瞬变电磁测深反演应用层析成像技术成为可能,但变换后得到的电磁场量波形随偏移距和地层电导率的增大而展宽,严重影响着反演的空间分辨率。本文通过导出的大回线圈在均匀无耗媒质中的阶跃响应之解析表达式,分析了大回线圈的辐射场波形宽度与场点坐标的关系。应用这一关系和大地感应电流空间分布的特点,讨论了波形展宽的原因,并指出,波场变换中波形展宽是由于大地中感应涡旋电流在空间上呈体分布的特性所造成的。      

多频电磁波测井物理模拟实验的方法技术

为了对多频电磁波测井有进一步的了解，针对在石油勘探中的油层、水层情况，研制了模拟实际测井环境的地层模型，并对天线的选择、空间电磁场的影响和反射波的干扰等因素进行了讨论，并提出和总结了关于实验装置的组构、各种模型参数的选取、幅度和相位的测量及数据的采集等一套较完整地实验方法和测量技术。     

大定源瞬变电磁均匀层状介质正演计算

大定源回线瞬变电磁法以其高效的工作方式,一直备受野外工作者青睐。这里从基本理论出发,给出了大定源回线发射源在均匀层状介质的电磁响应计算公式,利用Quadrature With Extrapolation(QWE)算法计算了线框内、外的垂向磁场响应,并将其与传统的Fast Hankel Transform(FHT)算法进行了对比分析,两者对于虚部的计算都比较准确。当发射线框位于地表以上一定高度时,两者的计算结果吻合的较好。在发射线圈位于地表的时候,QWE算法的计算结果比较稳定,适用性优于FHT。