利用煤层裂隙地震各向异性寻找煤层气气藏

煤层气是以吸附状态储集在煤层的微裂隙、裂缝中，煤层既是煤气的源岩层，也是煤层气的储集层。由于煤层裂隙的存在，将导致煤层的各向异性；根据横波分裂理论：横波通过方位各向异性介质时，横波将发生分裂现象，分裂为两个偏振方向近乎正交的横波，即传播方向平行于裂隙方向的快横波和传播方向垂直于裂隙方向的慢横波。本文介绍了煤层裂隙引起的横波分裂现象的实验室研究及实际野外试验成果。实际结果表明，利用转换横波探测煤层裂隙是可行的。本文最后给出了试验煤层裂隙发育范围和裂隙发育方向。     

煤体中直立裂隙的多波地震响应及预测

裂隙探测是煤层气勘探开发与煤矿安全生产的重要研究内容。规则发育的直立裂隙在理论上可等效为具有水平对称轴的横向各向同性（HTI）介质,本文通过正演记录研究了HTI介质的多波地震响应,分析了裂隙发育方位对横波偏振特性的影响规律,在此基础上分析了利用横波记录的方位角道集获取地下裂隙参数的可行性与基本原理,为便于工业应用,文中研究了一种基于两个水平分量叠加剖面的角度扫描法求取地下目标煤层的裂隙发育方位。实际资料处理证明了该方法的准确性与可靠性。     

利用Hudson裂隙模型分析井径变化对声波测井响应的影响

裂隙性介质因其复杂的结构和可观的藏储量一直是资源勘查领域的重点研究对象。基于Hudson裂隙理论对裂隙介质中不同裂隙参数（数密度、角度、纵横比）下变化井径的井场响应进行数值模拟,得到如下结果：在裂隙数密度较小的情况下,纵波、横波以及斯通利波幅度对井径变化响应较敏感;在裂隙角度较大的情况下,斯通利波幅度对井径变化响应较敏感;在裂隙角度较小的情况下,横波幅度对井径变化响应较敏感;在裂隙纵横比较小的情况下,纵波、横波以及斯通利波幅度对井径变化响应较敏感;在频率-波数二维谱中,随着井径的增大,波动激发强度峰值所在的频率带以及波动的首次激发频率都向低频区域移动。由此认为：弹性波在裂隙性介质中传播时在受井径变化的影响下产生规律性响应,应用Hudson裂隙理论模拟裂隙介质的井场响应可以系统地分析裂隙参数和井径变化对声波传播规律的影响,进而指导实地裂隙储层声波测井勘探工作。     

裂隙各向异性介质横波双折射特性研究

借助于有限元方法,对裂隙各向异性介质一雏四分量弹性波场中横波双折射的有关问题进行了研究。它们是裂隙方位与相速度,双折射与震源主频,双折射与裂隙丰度,双折射与能量分配,双折射与延迟时,双折射及其振幅谱等。这些问题对深入认识横波双折射特性,对理论和实际工作都有一定帮助。     

沉积岩中横波速度各向异性实验研究

作为流体静力学应力与轴向应力的函数，我们进行了沉积岩中横波速度系统性的实验研究，通过在岩石样品中传播偏振的横波并从垂直偏振的接收器接收信号而证实了沉积岩中横波速度各向异性的存在，观测到的速度各向异性的大小与施加应力的大小、性质与岩样的岩性有关，页岩表现出与非轴向及流体静力学应力无关的很大的速度各向异性，从而说明优势取向矿物的存在，砂岩也表现出很大的速度各向异性，但其各向异性与应力有极大的依赖性，还发现流体静力学应力压制速度各向异性，而非轴向应力使之加强，这意味着优势取向裂隙的存在，石灰岩表现出弱各向异性，这些实验观测对于岩性的识别等可能是有所帮助的。     

利用横波分裂研究生产矿井中小裂隙及含水地质体

地下岩层中的裂隙带对地震波最突出的影响是横波分裂。依据横波分裂后产生的快横波与慢横波的时差，研究地层的各向异性，据此探测地下裂缝构造。利用纵横波速度比研究岩性的横向变化及含水裂隙，为生产矿井所面临的现实问题服务。     

围压下裂隙对地震波速度影响的物理实验研究

构建了等直径不同裂隙密度和等裂隙密度不同裂隙直径两组物理模型,进行不同围压条件下多方向的超声波速度测试,并运用Hudson理论进行了理论模型计算。结果显示,计算与实测结果吻合较好。随围压的增大,纵、横波速度均近线性增加,纵、横波各向异性基本保持不变;裂隙密度从2%增大到6%,纵波速度不同程度降低,其中慢纵波降低幅度相对较大,快横波变化不明显,而慢横波则大幅降低。随着裂隙密度的增大,纵、横波各向异性均增大,且横波各向异性增加速率大于纵波;裂隙直径从2 mm增大到3 mm,快纵波速度增加很小,慢纵波增加明显,横波速度均不发生改变。随着裂隙直径的增大,纵波各向异性逐渐降低,横波各向异性保持不变。最后结合试验结果分析了Hudson理论在不同深度进行参数预测的必要条件。研究结果有助于油气生产、地下水的开采与控制、污染处理等。      

基于偏振原理的水面反射光的剥离

水面的镜面反射是影响水环境遥感的关键因素之一。通过分析气-水界面反射光的偏振特性,从多角度偏振遥感的角度,提出一种剥离水面反射光的方法,并通过室内实验进行了验证。将ASD光谱仪与线偏振片结合扩展成高光谱偏振传感器,获取不同观测天顶角时水面反射光的偏振光谱。结果表明,当探测角不满足布儒斯特角时,在偏振片的主消光方向能剥离绝大部分的水面反射光;当入射角越接近布儒斯特角,其剥离效果越佳;以布儒斯特角观测时,可以达到完全剥离的效果。即该方法能显著削弱、甚至完全剥离水面的反射光,直接获取离水辐亮度,对于提高水色遥感的精度有着重要的应用价值。     

对各向异性介质中横波分裂现象的研究

在本文中，我们系统研究了各向异性介质中的横波分裂现象，探讨了各向异性介质中横波分裂现象产生的机理，并给出了引起各种异性的薄层组合以及裂隙定向分布的数学模型。     

非零偏VSP多波波场分离方法

这里研究了中值滤波法在波场分离中的应用,分析了中值滤波中参数的选择对分离效果的影响,并应用中值滤波法分离上行波、下行波.同时,对VSP中纵波、横波的偏振方向进行了分析,利用上行波、下行波振幅矢量关系对VSP记录进行纵波、横波分离,得到良好的分离效果.理论模型处理结果表明,应用中值滤波分离上行波、下行波,再利用偏振关系分...     

横波激发新技术

横波地震是深入认识沉积岩性、岩相的具有发展前途的崭新方法和手段。根据国外资料,对横波激发新技术中的三孔法、水平重锤法、SHOVER法与横波振动器作了介绍与比较。     

可控力源激发EDA介质中横波分裂现象正演模拟研究

在研究了各向异性介质中波动方程的正演模拟现状的基础上,对波动理论进行了总结,并采用FCT有限差分法对EDA介质中的波动方程进行了数值模拟,得到了EDA介质中横波分裂的波场快照,并对波场特性进行了分析。     

多道面波分析技术在沙漠低降速带调查中的应用

结合鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区低、降速带的调查实例,简述多道面波分析MASW在沙漠地区的应用,并将反演结果与小折射资料进行对比说明其运用效果.实践表明,在采集和处理参数选取合理的情况下,最大勘探测度可以达60 m,完全可以满足实际工作需要.在近地表构造复杂地区采用多道面波分析技术进行低、降速带情况调查,可以弥补小折射和微测井调查的不足,展现出受地表环境影响较小的优越性.     

Pearson 相关系数法快慢横波波场分离

横波分裂是各向异性介质的重要特征,当横波或转换波穿过各向异性介质到达地面时,地面三分量检波器的x 分量和y 分量接收到的地震记录中都会同时存在快横波和慢横波。将快横波和慢横波进行分离,进而计算介质的各向异性参数是多分量数据处理中重要的一步。将数学中的Pearson 相关系数引入到多分量地震勘探中,提出了Pearson 相关系数法进行旋转角度识别,进而分离快、慢横波波场。相比于传统的互相关法,Pearson 相关系数法从精度、抗噪性能和计算效率上都有提高。     

Applications of Engineering Seismology for Site Characterization

We determined the seismic model of the soil column within a residential project site in Istanbul, Turkey. Specifically, we conducted a refraction seismic survey at 20 locations using a receiver spread with 484.5-Hz vertical geophones at 2-m intervals. We applied nonlinear tomography to first-arrival times to estimate the P-wave velocity-depth profiles and performed Rayleigh-wave inversion to estimate the S-wave velocity-depth profiles down to a depth of 30 m at each of the locations. We then combined the seismic velocities with the geotechnical borehole information regarding the lithology of the soil column and determined the site-specific geotechnical earthquake engineering parameters for the site. Specifically, we computed the maximum soil amplification ratio, maximum surface-bedrock acceleration ratio, depth interval of significant acceleration, maximum soil-rock response ratio, and design spectrum periods TA-TB. We conducted reflection seismic surveys along five line traverses with lengths between 150 and 300 m and delineated landslide failure surfaces within the site. We recorded shot gathers at 2-m intervals along each of the seismic line traverses using a receiver spread with 4 840-Hz vertical geophones at 2-m intervals. We applied nonlinear tomograpby to first-arrival times to estimate a P-wave velocity-depth model and analyzed the reflected waves to obtain a seismic image of the deep near-surface along each of the line traverses.     

土层剪切波速不确定性对场地刚性判断的影响

岩土工程中的不确定性是工程风险的重要来源。在我国7个主要地区的20个工程场地上开展了国内外首次大范围现场剪切波速不确定性专项试验,共由47家单位用11种工程常用仪器采用单孔法完成,获取了600组土层剪切波速Vs实测数据。依据实测结果拟合了场地时间平均剪切波速Vs, z的变异系数COV与计算深度Z的对应公式,揭示了土层剪切波速不确定性对场地刚性判断的影响,进而分析了我国场地分类的可能潜在误判区域。结论如下：在目前我国现场剪切波速测试水平下,Vs, z的变异系数与深度负相关——在近地表处达到极大值15%,并随着深度增加明显减小;地表至10 m深度区间内,Vs, z的变异系数迅速减小;10～20 m深度区间内,Vs, z的变异系数减小趋势变缓;超过20 m深度后,Vs, z的变异系数小于5%且基本不变;我国III、IV类场地分类采用的等效剪切波速Vse和欧美场地分类指标Vs, 30的变异系数基本相等;依据我国建筑抗震设计规范GB50011－2010,对I类场地以及覆盖层厚度小于5 m或等效剪切波速接近500 m/s的II类场地分类时需考虑剪切波速不确定性的潜在影响,其他类型的II类场地、III类和IV类场地在分类时基本可忽略其影响。     

RSM仪与场地剪切波波速测试技术

介绍了采用检层法进行场地剪切波波速测试的技术和应用以及这种方法的原理、发展历史、测试技术和计算方法。本文还简要介绍了ＲＳＭ的设备和软件以及作者的现场实测经验     

基于人工鱼群算法和Pearson相关系数的裂缝属性识别

将人工鱼群算法和Pearson相关系数结合,引入到进行裂缝属性识别的横波分裂方法中。结果表明,本文使用的方法能快速准确地识别裂缝属性,相比于模型空间扫描、粒子群算法及遗传算法等识别方法,收敛速度增快了约3倍,稳定性上也有所提高。     

Three-Dimensional Modeling of Shallow Shear-Wave Velocities for Las Vegas, Nevada, Using Sediment Type

A three-dimensional model of near-surface shear-wave velocity in the deep alluvial basin underlying the metropolitan area of Las Vegas, Nevada (USA), is being developed for earthquake site response projections. The velocity dataset, which includes 230 measurements, is interpolated across the model using depth-dependent correlations of velocity with sediment type. The sediment-type database contains more than 1 400 well and borehole logs. Sediment sequences reported in logs are assigned to one of four units. A characteristic shear-wave velocity profile b developed for each unit by analyzing closely spaced pairs of velocity profiles and well or borehole logs. The resulting velocity model exhibits reasonable values and patterns, although it does not explicitly honor the measured shear-wave velocity profiles. Site response investigations that applied a preliminary version of the velocity model support a two-zone ground-shaking hazard model for the valley. Areas in which clay predominates in the upper 30 m are predicted to have stronger ground motions than the rest of the basin.     

反演瞬态瑞雷波频散曲线映射二维横波速度剖面

由于横波速度与岩土力学参数密切相关,因而是工程地质勘察中的关键参数。基于前人的思想,采用等厚薄层权重自适应迭代阻尼最小二乘法自动反演横波速度,提高横波速度的计算精度,进而映射二维横波速度剖面。用上述方法对某高速公路振冲压碾效果进行了无损检测试验,其结果与钻探和开挖验证一致。