震电效应在油气勘探开发中的应用

震电效应是流体饱和孔隙介质中客观存在的一种物理现象。开展震电勘探研究是当今地球物理领域的前沿研究课题。笔者基于当前国内外大量室内和野外试验资料，对震电效应及其产生机理、探测方式、勘探应用潜力进行了分析探讨，指出震电效应应用于油气勘探开发，特别是在寻找“剩余油”方面具有广阔的应用前景。     

金属颗粒极化中场激发双电层的电荷和电场特征研究

金属颗粒与溶液界面处的场激发双电层是地下含金属介质表现出低频极化现象产生的基础之一,极化过程涉及到外电场、极化电场和扩散场在溶液和颗粒双相介质内的复杂耦合,探究这些物理场在极化中的作用具有重要意义。这里基于Wong极化模型对场激发双电层的极化电荷和不同物理场特征进行详细地分析,首先推导双电层中极化电荷产生的指数衰减电场和偶极子电场,通过计算颗粒和溶液极化电荷密度随频率的变化,明确了极化过程中电荷和不同物理场的变化规律以及对电导率频散的影响,最后利用数值模拟研究颗粒形状对极化电场和电导率频散曲线的影响。结果显示,偶极子电场是引起电导率产生频散现象的主要因素,而指数衰减电场和扩散场是影响溶液极化电荷密度的主要因素,且金属颗粒的形状与极化电场和极化率密切相关。本研究为从微观角度认识金属的激发极化过程和解释电导率频散数据提供了一定的借鉴。     

勘探地球物理层析成像软件系统及其应用

本文对人工场源激发的地震波、声波、电磁波及电阻率分布而重建地下物理参数图像的理论、正反演算法、计算机软件、实验室超声波模型实验、电阻率实验等做了大量的研究,完成了由Windows95支持的勘探地球物理层析成像软件系统的研制,并介绍了三个勘探应用实例。     

勘探地震物理震源模拟分析

震源是油气资源勘探和微地震监测中很重要的部分。为恰当地选择地震波勘探震源、节约野外勘探成本,文中基于加载压力源、剪切源和集中力源的理论公式,通过交错网格有限差分法数值模拟获得震源在各向同性介质中的地震波场图,详细讨论震源激发波的分布特征。通过波的偏振理论,从物理上细致地分析震源产生地震波的机理,与解析解一并验证数值模拟结果。所得结果说明:震源力是数值模拟地震波场的可控性因素;震源在三维裂缝介质中可观测到横波分裂现象;物理分析是很好地解释地震波场分布图的一种验证方法。     

轴压下两体力学模型的转化条件及影响因素分析

接触界面的相互作用是影响工程稳定的重要因素,基于接触面两侧介质的实际受力状态,采用一体两介质力学模型与两体两介质力学模型加以描述。通过一体和两体模型试件的轴压破坏试验,分析了两种模型的力学响应的差异,并认为：一体两介质力学模型在符合一定条件情况下可以转变为两体两介质力学模型。此外,还对影响两种力学模型性能的参数进行了分析。提出对一体两介质力学模型力学性能产生影响的参量是低强度介质与高强度介质的静载极限强度比k以及两种介质之间的黏结力c;对两体两介质力学模型力学性能产生影响的主要参量除了k之外,尚有两种介质的断裂韧度比? 、体积比? 以及界面的粗糙程度     

山体滑坡动态信息实时采集技术的实验研究

山体滑坡动态信息的实时监测与预警技术的研究,是灾害性地质滑坡防灾减灾研究的重要技术之一。通过对山体滑坡诱发内因的物理动态信息进行有效实时采集观测的实验与探讨,研究出一种基于激发极化法针对滑坡主体介质激电特征的"激发电抗"动态信息采集方法。经实验表明,该方法可推动"山体滑坡"预警理论与技术的研究,从静态勘探评估与诱发外因变量的实时监测,向静态勘探评估与诱发内因变量的实时动态监测拓展,实现了对山体滑坡的动态信息进行实时有效的动态监测。     

若尔盖盆地岩石物性参数特征

若尔盖盆地是松潘一甘孜构造带的一个二级坳陷构造单元,是青藏高原重要的油气资源远景区之一.依据中石化勘探南方分公司2002年以来在该区进行的综合地球物理勘探等资料,分析总结了该区各时代地层和火成岩的声波速度、电阻率、密度、磁化率等岩石物理性质参数及特征.这些岩石物理参数既是分析认识该区地壳结构特征的基础,也是分析解释地球物理场观测数据的依据.     

孔间地震剖面法观测方式的物理模拟研究

孔间地震剖面法之观测方式及其波场分布规律,以及入射角对地震信号反射特征的影响是指导孔间地震勘探生产的几个重要因素。本文研究了孔间地震剖面法中的三种观测方式,导出了三种观测方式的时间场方程,并通过物理地震模拟实验展示了波场的分布规律,研究了三种观测方式对不同的深度界面的扫描范围及其与入射角的关系。为孔间地震勘探的生产设计提供了可靠的依据。     

深井电场测量不极化电极特性研究

深井自然电场观测是监测地球深部地质活动的有效手段,对预防地震灾害、深部资源探测有着重要意义。地电场信号一般为mV级甚至μV级的微弱电信号,作为电场传感器的不极化电极,其性能会对测量结果产生重要影响。现有不极化电极主要依靠电化学原理进行工作,按照电化学相关理论,深井中的高温、酸性腐蚀等因素会对不极化电极性能产生严重影响。为检验深井高温及酸性环境对不极化电极的影响情况和电化学原理的不极化电极是否适用于深井测量,进行了相关实验,选取3种电极——Cu-CuSO_4固体不极化电极、铅电极、石墨电极,在模拟深井环境下进行了实验测试。结果表明:常规不极化电极并不适合于深井环境下的电场测量,而石墨电极表现稳定,石墨材料适合作为深井电极制作材料。     

地震台站地电场异常特性: 以中国航空工业总公司625研究所为例

通过分析中国航空工业总公司625研究所地电场监测站30多年监测的原始资料, 提取了其中8组数据, 包括4组地电场中的长期异常信号和4组对应震级M_s6.0以上的地震震前短临异常信号.发现这些异常信号有以下特征: 地电场中的长期监测图中包括了许多不同大小、距离远近地震的孕震信息, 其中近区大震会主控一条或多条曲线的走势, 远大、近小的地震会造成曲线时上时下的振荡; 从4组地电场短临信号监测图中发现震前地电场异常总体表现为下降(上升)—折返—回跳—发震的模式, 说明地电场异常变化形态具有相似性和重复性, 证明地电场观测确实能监测到震前异常.发现适合该监测站预测发震时间的新方法: 根据折返天数与回跳天数大致相等, 即回跳日期加上折返天数为发震日期, 证明地电场短临预测方法具有一定的实用性.