高分辨电磁法在B隧道勘查中的应用

本文介绍了在B隧道勘查中应用高分辨电磁成像技术探测隐伏构造的一个成功实例。数据采集采用高频电磁成像系统（STRATAGEM EH4，频率范围从1Hz到90kHz）。野外采集正交的电磁场分量，从地磁成像剖面中提取目标体有关电磁学信息。为获取高质量的采集数据，野外采用包含天然场源和全张量可控源的混合场源。B隧道坐落在位于中国中部的湖北省的西部，隧道埋深不到200m，但区域地质作用导致它的地质机构十分复杂。第一次勘查过程中，勘探人员误把一个脱落体的露头当成基岩面，施工过程中出现了冒顶。第二次勘探时采用高分辨电磁法和折射地震法，这次勘探找到了隐伏的基岩面和一个隐伏断裂。勘探结果与后来隧道挖掘揭示的构造吻合。     

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.     

一种推广的互功率谱模态识别法及其在SHM问题中的应用

详细推导了多自由度结构多测点加速度响应的互功率谱模态矩阵展开式。进而给出了未知激励条件下基于各测点加速度响应互功率谱的频域多参考点模态识别法,同文献相比,该法适用于更广范围的激励条件。在频域平均法的辅助下,对ASCE SHM Benchmark问题的解析模型仿真加速度响应数据进行识别,结果表明该法有较好的识别精度,是一个有望应用于在线监测环境下的模态识别算法。     

叠前地震波形指示反演在薄互储层预测中的应用

地震波形指示反演在高频段通过将地震波形信息代替变差函数,使得反演过程及结果能够更好的体现了"相控"的概念,并且能够有效提升预测储层纵向及横向分辨率,在薄层、薄互储层预测上是地质统计学反演之外一种新的、更高效的反演手段.针对J4井区纵波阻抗无法有效识别河道砂薄互储层的问题,通过横波速度估算,计算得到一系列弹性参数,优选出对砂泥岩识别最敏感的弹性参数,创新尝试在叠前域使用地震波形指示反演敏感参数体,最终达到对目标薄互储层"定量"识别的目的.应用结果表明:在叠前域使用地震波形指示反演代替常规反演可以很好的解决薄层预测中纵横向分辨率不高、纵波阻抗无法有效识别砂泥岩的问题,对同类型储层定量预测具有一定的借鉴意义.     

谱分解和C3相干联合识别煤层小断层研究

C3相干具有较好的煤层小断层识别能力,但其易受随机噪声的影响,在信噪比较低的情况下容易产生假异常.另一方面,基于S变换的谱分解可以提高地震资料的时频分辨率,并对随机噪声具有一定的压制作用.为提高煤矿采区煤层小断层解释精度,结合谱分解技术与C3相干技术,以提高煤层小断层的解释精度和可靠性.本文分别利用正演剖面和实际三维地震数据,对所提出的方法进行了验证.首先建立了含不同落差的单一煤层模型,利用正演模拟方法获得了其正演剖面和含白噪声剖面.对于这两类剖面,利用S变换获得了其对应于不同频率的谱分解剖面.通过沿煤层反射波提取C3相干属性,获得了不同剖面所对应的C3相干值.对于无噪声地震剖面来说,文中所述方法能明显提高小断层的识别率;对于含白噪声的地震剖面来说,文中所述方法能显著提高所有落差断层的识别率,并基本克服了C3相干算法在低信噪比低情况下容易产生假异常的缺点.将文中所述方法应用到济宁二号煤矿15301工作面的实际三维地震数据中,发现较高频段的谱分解剖面所计算的C3相干同样比常规剖面所计算的C3相干有更好的小断层识别能力.对于煤系地层地质构造较简单的采区来说,利用较高频段谱分解剖面计算的C3相干对落差小于3m的小断层有明显反映.经过井巷工程的实际验证,所解释小断层的可靠性和精度都较高.但当煤系地层地质构造较复杂时,识别落差小于3m小断层的难度较大,还需进一步研究.总之,将谱分解技术和C3相干技术相结合,利用较高频段谱分解剖面计算C3相干,能够明显压制低信噪比所产生的假相干异常,提高煤层小断层的识别精度和可靠性.     

高分辨折射和浅层反射地震方法在活断层探测中的联合应用

浅层反射地震方法是城市活断层探测常用的技术,但在基岩埋深比较浅的地区,往往只能识别出基岩顶面的反射波,而仅根据反射地震剖面上单个同相轴的变化很难准确判定断层是否存在.浅层地层的错断往往会引起速度的横向变化,利用高分辨折射地震方法采集的数据,应用层析成像方法获得的速度剖面,能够反映地下速度结构的变化,可以从另一方面揭示浅层断层存在的可能性.在四川某地,将这两种方法同时应用于活断层浅层地震勘探中.结果表明,两种方法联合应用可在一定程度上弥补浅层反射地震勘探方法在基岩埋深较浅地区的不足.     

震相振幅阈值的识别信息及其在中国西部地区数据中的应用

当信号持幅小和噪声水平高而无法测量信号时,提出了一种利用震相振幅内在信息的区域性地震识别法。该法称为二次否定证据识别法,是对Ｅｌｖｅｒｓ（１９７４）提出的远震技术的发展,并推广用于区域识别。本文提出的方法是为单个地震台站开发的,利用了区域的Ｐｇ与Ｌｇ对比判据中的经验信息（Ｐｏｍｅｒｏｙ,ｅｔ ａｌ,１９８３）。我们推导出计算特定台站爆炸漏报和虚报的误识率方程。这些误 认率取决于所要求的最小 信噪比     

神经网络在煤层瓦斯含量预测中的应用

随着我国煤炭资源开采深度增加,瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等与瓦斯(煤层气)含量有关的安全事故日趋增多.煤的导电性是煤受到的应力大小、煤层瓦斯含量和煤中含水量等多因素的综合反映,由此借助电学方法来建立煤层瓦斯含量与煤导电特性之间的数学模型,进而达到预测煤层瓦斯含量的目的.通过采用自主研制的煤电阻率测试系统,对大佛寺井田低变质原生结构煤进行了应力大小、恒定压力下作用时间、煤含水量以及煤吸附甲烷量等多种因素对煤电阻率的影响的研究.结果表明：应力大小是影响煤电阻率变化的主要因素,同时煤层瓦斯含量对煤电阻率也有较大的影响,最后基于BP神经网络对煤层瓦斯含量进行反演,建立了煤层瓦斯含量的预测模型,其预测结果对未开采区煤层瓦斯含量的预测具有一定的参考意义.     

振幅衰减特性在地震与爆破识别中的应用

基于小震级地震与爆破事件,从快速识别要求出发,分析了P波初动振幅AI和P波最大振幅AP分别与S波最大振幅AS的幅值比判据及其对事件的识别能力．考虑到传播路径对地震与爆破各振幅的影响,选用合理的振幅随距离衰减公式,分别研究了P波、 S波各振幅随震中距的衰减特征,结果显示爆破振幅衰减比地震快; 在100 km处进行衰减校正后重新计算P波与S波幅值比,得到经过衰减校正后的幅值比AI/AS正确识别率从84%提高到98%,AP/AS正确识别率从92%提高到100%,表明经衰减校正后的幅值比判据可以更好地应用于小震级地震与爆破的识别中．     

地震波反射共偏移法在探测煤层厚度中的应用

地震波在煤、岩层中传播,当遇到不同岩性之间的界面时,就会发生反射。根据这一原理,利用KDZ1114-3型便携式矿井地质探测仪,接收岩层中反射波信息,解析得到反射界面的位置,进而确定煤、岩层的厚度。文中论述了采用该方法探测四台矿一采区皮带上山及回风上山3#煤层厚度的具体过程及探测结果。     

基于高分辨率瞬时信息与相干算法的低幅度构造识别

随着勘探程度的深入,隐蔽圈闭,尤其是低幅度构造油气藏逐渐受到关注,其在地震资料上表现为反射同相轴平直且变化幅度很小,不易识别.利用相干算法识别低幅度构造,确定出了薄互层低幅度构造的空间展布;经过高分辨率复数道分析处理,提高了剖面分辨率,利用高分辨率瞬时振幅、相位、频率剖面的各自特性识别出了薄互层低幅度构造的构造异常点,此基础上再结合相干算法识别低幅度构造,精度更高.     

基于振幅和瞬时频率的震相自动识别方法

为了充分反映地震信号振幅增大和频率改变的特征,发展了一种以振幅和瞬时频率比乘积为特征参量的震相自动识别方法。谐波信号和有限实际地震记录的应用表明,本方法具有较高的识别精度。     

高分辨地电阻率探测与互联网络远程监测煤田火烧区

为发现、治理、监控煤田火烧区,将互联网的创新成果深度融合于传统地勘技术领域之中,开发了具有探测火烧区范围和中心温度、连续采集、高温传感、远程遥控等主要功能的永久性的无线传感器网络远程监测系统.研发出新型传感器节点,能够与单极-偶极装置互联储存并发送探测数据,同时将高温探头直接放置于地下火烧区巷道进行监测;通过带保护电路的太阳能供电装置,为现场数据采集网络提供了持续充足的能源;由移动通信网和互联网将信号传送到监测中心,实现远程控制监测;在新疆地区的12个火烧区同时部署了所研发的监测系统,至今已工作45个月,表明采取的技术措施可以保障监测系统的免维护长期稳定运行.乌鲁木齐监测中心收到110多万条现场信息,授权后可任意查询、永久保存,为新疆大面积煤田自燃火区的治理和保卫治理成果,提供基础数据.研究结果表明,充分发挥互联网在地球物理探测监测中的优化和集成作用,对提升煤田地质基勘查的创新和生产能力,具有重要的意义.

     

The application of high resolution IRM acquisition to the discrimination of remanence carriers in Chinese loess

Summary High resolution isothermal remanent magnetisation (IRM) acquisition was performed on forty-one Chinese loess samples with the aim of investigating the effects of weathering on the remanence carrying mineralogy. Magnetic susceptibility was taken as a measure of the degree of weathering. This is a valid assumption based on previous studies which have demonstrated a close relationship between climate and magnetic susceptibility in the Chinese loess. Detailed analysis, based on fitting accumulative log-gaussian curves to IRM acquisition data, reveals up to four distinct coercivity components. The remanences of the two harder coercivity components are found to be almost independent of magnetic susceptibility. On the other hand, the remanences of the two softer coercivity components are found to be positively correlated with magnetic susceptibility. Most probably the two harder components are associated with detrital iron-oxides in the primary dustfall, whereas the softer components were created during pedogenesis.     

波阻抗反演在吉林探区煤层特征分析及储层预测中的应用

地震勘探已经从认识地下构造形态的构造勘探,逐渐发展成直接应用地震信息判断岩性、分析岩相、定量计算岩层物性参数等的岩性勘探,地震反演技术是这一发展过程的产物.利用地震方法解决煤田勘探问题一直以来是一个研究的热门课题.由于煤层的构造特征常常较差,常规的构造地震勘探方法一般很难获得良好的储层特征,而波阻抗是反映储集岩的一种重...     

高分辨折射地震资料处理方法及其应用

高分辨折射探测剖面近几年在我国的一些重要地学基础研究项目，特别是在中国地震局“十五” 期间开展的城市活断层探测及复杂上部地壳精细结构研究中得到了越来越广泛的应用.本文对在用传统有限差分方法处理高分辨折射地震资料时的缺陷及其改进算法的研究进展进行了较全面的讨论，对一些缺陷我们已给出了解决的方案，并已成功地应用于实际人工地震高分辨折射测量资料的分析处理，取得了较好的效果，还给出了将改进方法应用于深反射剖面初至波处理解释的一个应用实例，对于另一些缺陷我们在对国内外该领域研究现状调研的基础上，给出了目前我们正在进行中的解决方案.     

薄层VTI介质中地震反射系数及相位响应

本文从波动方程出发,推导了平面波在砂泥岩薄互层VTI介质中界面上的反射系数和相位特征;结果表明反射系数与反射系数的相位有关,以及反射系数会发生接近-90°相位旋转,理论上证明了Zeng[6,7]的结论.模型数值试验及实际资料处理结果均表明,地震反射波的薄层与厚层的响应特征存在明显的差异.因此当前广泛应用的AVO及波阻抗反演等储层预测和油气检测技术等,均需要充分考虑并完善薄层的影响效应.     

高分辨率数据处理技术在近海工程地震勘探中的应用

在近海工程多道浅地层地震勘探中,高分辨率地震数据处理技术是一个重要的组成部分,也是提高资料分辨率和信噪比的有效途径.由于为工程服务的近海地震勘探对分辨率的要求很高,因此地层速度的拾取和衰减多次反射干扰波成为影响分辨率的主要因素.本文针对我国某海域工程地震资料,运用了高分辨率速度分析技术和K—L变换多次波压制方法,极大地提高了资料的信噪比和分辨率,有效地解决了该地区的工程地质问题.     

Numerical modeling of global seismic phases and its application in seismic phase identification

Earthquake data include informative seismic phases that require identification for imaging the Earth's structural interior. In order to identify the phases, we created a numerical method to calculate the traveltimes and raypaths by a shooting technique based upon the IASP91 Earth model, and it can calculate the traveltimes and raypaths for not only the seismic phases in the traditional traveltime tables such as IASP91, AK135, but also some phases such as pPcP, pPKIKP, and PPPPP. It is not necessary for this method to mesh the Earth model, and the results from the numerical modeling and its application show that the absolute differences between the calculated and theoretical traveltimes from the ISAP91 tables are less than 0.1 s. Thus, it is simple in manipulation and fast in computation, and can provide a reliable theoretical prediction for the identification of a seismic phase within the acquired earthquake data.     

井间高分辨率纵横波层析成像研究井间油藏

采用视速度-偏振井间波场分离法分离得到纵波和横波波场,使用跨孔地震走时层析成像级联方法计算井间纵波和横波速度结构以及泊松比空间分布.综合纵横波速度、泊松比和测井参数,分析两井间岩性和储层特性.数值模型试验表明该方法垂直分辨率达到主频波长的1/4,并能准确分辨倾斜断层和垂直断层.处理相同纵波资料结果表明本文方法分辨率远远高于以往的井间走时层析成像方法,比井间声波层析成像分辨率更高.使用该方法处理垦71区井间资料,得到同台同源纵波和横波速度结构和泊松比分布.泊松比的低/高变化与测井参数指示的砂/泥岩层基本吻合.根据泊松比分布,参考岩石地震物理学测试数据,可以区分井间介质中的泥岩层、砂岩层,以及砂岩层中的饱水和饱油区,确定储层的连通性,圈定井间的剩余油藏.