时移电阻率反演模拟研究

电阻率法可用于地表浅层的探测,也可用于对动态地下目标进行监测.对于监测数据的反演,不同数据集的单独反演存在一定缺陷,为此本文在常规电阻率反演算法的基础上,推导了时移电阻率反演公式,实现了时移反演算法程序;为了论证时移反演算法对动态地下目标成像的优越性,建立一组多个正演模型,利用模拟数据进行单独反演和时移反演,并对比两种...     

电性可控源音频大地电磁法二维反演方法技术研究

在多年来电性可控源音频大地电磁法方法实际应用的基础上,对电性可控源音频大地电磁法二维反演方法技术进行研究。用美国ZONGE公司的SCS2D软件对一个应用实例资料的处理,给出不同的计算结果以及一般的反演计算工作流程。     

综合物探方法在滨海县月亮湾地热资源勘查中的应用

采用可控源音频大地电磁法和广域电磁法在江苏省滨海县月亮湾进行地热资源勘查,对可控源音频大地电磁法数据进行近场和过渡场曲线辅助校正和反演约束,获得滨海港地下地热资源电性结构信息,同时采用微动探测方法获得地下几何结构信息。综合分析3种地球物理资料进行解释结果,获得研究区地热模型,确定异常位置,随后钻井深度2 919 m,出水量2 171 m³/d,水温51℃,综合物探成果与地质及地热井资料高度吻合,说明运用综合物探方法进行地热勘查,提高了勘探结果的可靠性。     

可控源音频大地电磁法方位非各向同性层状介质Occam反演

目前,可控源音频大地电磁法测深资料反演主要基于各向同性介质,在复杂的地电体中,由于岩石裂隙或矿物形状等原因使得在各个方向的电阻率不同。本文主要探讨更为符合实际地质体情况的方位非各向同性层状介质在正交水平电偶源激发条件下的可控源音频大地电磁数据的反演。运用Occam反演方法,实现了可控源音频大地电磁法方位非各向同性层状介质反演。构建理论地电模型,通过理论模型合成数据的反演算例检验了所实现的可控源音频大地电磁法方位非各向同性层状介质反演算法的有效性和稳定性。同时,不同数据的反演结果表明:方位非各向同性介质的反演应同时使用视电阻率ρ_(sxy)、ρ_(syx)和相位φ_(xy)、φ_(yx)数据。     

可控源音频大地电磁法探测煤矿采空区

从可控源音频大地电磁法工作原理、采空区地球物理前提、探测设备及参数设置、探测现场布置、资料分析、探测结果及钻孔验证情况等方面,介绍采用可控源音频大地电磁法对某煤矿采空区的探测实例。经过钻孔验证,采空位置与检测结果相吻合,说明可控源音频大地电磁法探测煤矿采空区是可行的。     

3—D结构上大地电磁数据的2—D反演

大地电磁法及其发展－音频大地电磁法与可控源音频大地电磁法,已广泛应用于矿产,石油及地热资源勘探中。尽管所测量的结构是三维的,但通常所应用的仅是二维或一维解释。在本项工作中,我们探讨在三维结构以大地电磁合成数据的三维反演适用性。     

地热田温度预测的反演电阻率方法

论述了地下温度和电阻率之间的关系,在较小范围工区内(考虑测井资料的情况下),利用可控源音频大地电磁测深反演电阻率预测地热田深部温度,探讨了该方法的实际应用效果.事实证明,由可控源音频大地电磁测深数据进行反演得到的电阻率分布,不仅能够探测地层埋深和断裂构造的空间分布情况,而且在一定条件下可以推断热储构造的温度.     

可控源音频大地电磁测深在浅部地下水勘查中的应用

可控源音频大地电磁测深法是近些年发展起来的,主要用于探测深部地质构造的一种电磁测深方法.国内一些单位采用可控源音频大地电磁测深法在探寻中深部地热及地下水资源方面做了大量工作[1、2],取得了很好的实际应用效果,但其在探寻浅部地下水方面应用相对较少.这里通过今年在山东泰安开展抗旱找水工作所取得的成功案例,探讨了利用可控源音频大地电磁法在浅层地下水地球物理勘查中的应用效果.     

复杂地形条件下的可控源音频大地电磁测深数据二维反演技术及应用效果

复杂地形严重地影响可控源音频大地电磁测深(CSAMT)的解释结果,为此,笔者考虑了地形的影响,将地电断面模型经过精细剖分,对模型正演计算的数据进行CSAMT二维反演,得出的结果与正演模型的形态基本一致,获得的电性断面能很好地反映地下地质结构,与实际地质资料相吻合,证实了该方法的正确性和有效性。     

CSAMT静态校正及其在煤矿采空区探测的应用

可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一种煤矿采空区探测的有效方法,针对可控源音频大地电磁法易受浅部不均匀体影响出现静态效应的特点,参考瞬变电磁法（TEM）晚期视电阻率数据,使用曲线平移法对CSAMT数据进行校正,可以消除静态影响,还原真实的电阻率响应,提高数据解释的精度。以正演模型为例,验证了方法的有效性。将该方法应用于山西某煤矿采空区探测,校正后的反演结果与已知资料吻合,取得了良好的探测效果。理论和实践证明了该校正方法的可行性。      

Influence of shallow infiltration on time-lapse ERT: Experience of advanced interpretation

Previous time-lapse Electrical Resistivity Tomography (ERT) studies have experienced difficulties in reconstructing reliable calculated resistivity changes in the subsurface. Increases or decreases of resistivity appear in the calculated ERT image where no changes were noted in the subsurface, leading to erroneous hydrological interpretations of the geophysical results. In this article, we investigate how a variation of actual resistivity with time and at shallow depth can influence time-lapse ERT results and produce resistivity artefacts at depth. We use 1 and 2-D numerical modelling to simulate infiltration scenarios. Using a standard time-lapse inversion, we demonstrate the resistivity artefact production according to the electrode spacing parameter. We used an advanced inversion methodology with a decoupling line at shallow depth to attenuate or remove resistivity artefacts. We also applied this methodology to a field data set obtained in a semi-arid environment in Burkina Faso, West Africa. Here, time-lapse ERT shows several resistivity artefacts of calculated resistivity if a standard inversion is used. We demonstrate the importance of a dense sampling of shallow resistivity variations at shallow depth. Advanced interpretation allows us to significantly attenuate or remove the resistivity artefact production at intermediate depth and produce reliable interpretation of hydrological processes.     

A Critical Comparison of Three Methods for Time-Lapse Time-Shift Calculation

Time-shift, one of the most popular time-lapse seismic attributes, has been widely used in dynamic reservoir characterization by linking it with pressure and geomechanical changes. Therefore, it is important to select appropriate calculation methods according to different time-lapse seismic data quality and time-shift magnitude. To date, there have been various published works comparing different time-shift calculation methods and discussing their advantages and disadvantages. However, most of these comparisons are based only on synthetic tests or single field applications. As the quality of time-lapse seismic data and time-shift magnitude can vary in different fields, one method may not work consistently well for each case. In this paper, a critical comparison of three different time-shift calculation techniques (Hale’s fast cross-correlation, Rickett’s non-linear inversion, and Whitcombe’s correlated leakage method) is provided. The three methods are applied to a set of synthetic data sets that are designed to account for various seismic noise and time-shift magnitudes. They are also applied to four real time-lapse seismic data sets from three North Sea fields. The calculated time-shift results are compared with the input (in synthetic tests) or the real observations from information such as seabed subsidence and compaction (in field applications). Both qualitative and quantitative comparisons are performed. At the end, each of the time-shift methods is evaluated based on different aspects, and the most appropriate method is suggested for each data scenario. All three time-shift methods are found to successfully measure time-shifts. However, Rickett’s non-linear inversion is the most outstanding method, as it gives smooth time-shifts with relatively good accuracy, and the derived time strains are more stable and interpretable.

     

CSAMT法和TEM法在铜陵龙虎山地区隐伏矿勘探中的应用

CSAMT法是深部隐伏矿勘探工作的重要手段之一。将CSAMT法用于铜陵龙虎山地区隐伏矿勘察,在深入认识研究区的成矿规律和控矿因素的基础上,对该区的CSAMT数据进行了预处理和反演,对比TEM法反演结果,电性特征的统一性验证了CSAMT法反演结果的可靠性。联合CSAMT和TEM反演结果成功地分辨出侵入岩体和岩浆热液的运移通道,为该区寻找隐伏矿提供了有效的勘探手段。     

CSAMT拟二维反演并行计算程序设计

可控源音频大地电磁法（CSAMT）拟二维反演并行计算程序,基于多进程与多线程方式实现程序的并行化,并形成相应的算法和程序。采用该并行计算程序,在多处理器多核工作站上进行实测数据的计算测试,结果表明,CSAMT拟二维反演并行计算程序可以有效提高反演效率。     

基于边界约束有限内存的拟牛顿CSAMT一维反演及应用

可控源音频大地电磁法（CSAMT）正演具有计算耗时、精度低的特点;常规的反演方法边界处理简单,占用内存大,搜索方向也难以精准,严重影响反演效果。为了实现CSAMT快速高精度正演,改善边界处理方法以减少内存占用,优化搜索方向以减少迭代反演次数,提出基于边界约束有限内存的拟牛顿CSAMT一维反演方法。首先,在CSAMT正演中基于高斯积分与并行算法实现了一维介质模型条件下有限长导线源激发的水平电场快速高精度计算。其次,在反演方法中,分别构建了基于相对误差和绝对误差的两种目标函数,并引入光滑模型约束,采取自适应正则化策略更新正则化因子,并采用基于边界约束的有限内存拟牛顿算法（LBFGS_B算法）,实现了CSAMT一维准确快速反演。以含低、高阻薄层的多层地电模型的水平电场E_x振幅为反演数据进行直接反演和模型检验。结果表明,该方法能够反映出地层电阻率随深度变化的趋势,并对高、低阻薄层有较好的分辨能力,低阻薄层分辨效果更佳。实际CSAMT资料的反演剖面的分辨率优于常规的连续介质反演方法,地质效果明显,表明该方法具有良好的应用前景。      

CSAMT与AMT数据“拼接”处理——以湖南仁里铌钽矿床7号剖面为例

音频大地电磁测深(AMT)与可控源音频大地电磁测深(CSAMT)均为深部勘查常用方法。AMT方法采集频带较宽,但存在“死频带”,在“死频带”范围无法完全得到地质体响应。CSAMT信噪比高,但通常受发射功率的限制,收发距离一般放置不够远,容易过早进入“近区”。本文展示了将两种方法数据拼接组合的一种处理方式:首先在前人理论研究的基础上,利用CSAMT和AMT均匀半空间模型进行了正演计算,结果表明,CSAMT远区与AMT数据拼接具有可行性;选择湖南仁里铌钽矿床7号剖面的野外实测数据进行实验,将同测点位置的CSAMT远区数据和AMT同测点同模式数据相“拼接”,合成新AMT数据;最后进行反演,反演结果与钻探结果对应较好,表明该方法具有一定的效果。     

时移地震数据空间偏差校正方法

时移地震油藏监测技术是直接确定剩余油分布的关键技术之一。针对时移地震油藏监测在国内的需求及推广应用难点,研究了时移地震数据空间偏差校正处理方法。由于在观测系统、采集方向的处理参数等方面的差异,导致地下同一反射点在不同时移地震数据偏移后空间位置存在差异,产生与油藏变化无关的地震差异,增加数据解释的难度和风险。通过对参考数据与监测数据三维空间内的局部数据体的三维相关计算,确定监测数据体在x方向、y方向和时间方向上最佳移动量,从而实现两次地震数据空间位置差异校正。实际时移地震数据处理试验结果分析表明,空间偏差校正处理方法在消除时移地震数据三维空间非线性空间偏差方面是有效的。     

直流电阻率最小二乘间歇反演

为了解地下介质物理特性随时间的变化,采用地球物理监测数据的成像方法已经逐渐得到应用。一种常用的途径就是通过独立反演不同时刻采集的地球物理数据,来重构间歇影像,这使得实测的数据信息得不到充分利用。因此,这里提出了一种同时反演所有不同时刻观测数据的新方法,即通过一次反演过程来获得所有不同时刻的地下模型。在反演过程中,通过引入时间和空间正则化因子来改善反演的稳定性,减少反演的多解性。最后,以直流电阻率监测数据反演为例,验证所提算法的有效性。