自然电位测井的影响因素及解决方案

根据不同地质条件及测井环境下自然电位形成的原因,对氧化还原电位、扩散吸附电位、过滤电位等自然电位异常曲线特征进行了剖析。并用二个实例介绍了重锤蚀变及工业游散电流对自然电位测井的影响,如重锤蚀变所测曲线等效于叠加一个＂底部梯度电极系＂所产生的电位差,导致自然电位曲线与视电阻率曲线具有相似性,而工业游散电流则会产生不规则的锯齿状干扰。针对上述二种干扰对实测曲线的影响程度,提出了在测井过程中应采取的措施及处理办法。     

井地电位成像技术在煤层气水力压裂缝探测中的应用

利用井地电位测量技术取得了北票煤矿煤层气探测区M1井水力压裂缝前后储层的电位数据。通过反演成像方法对实测电位数据进行了处理,得到了水力压裂缝分布的几何参数。显示了井地电位测量技术探测水力压裂缝的良好应用前景。      

深部煤层采动破坏电位响应特征与分布规律

为了研究采动破坏过程煤体电位信号的响应特征与规律,利用自主研发的矿用电位仪在河南薛湖煤矿25050综采工作面进行了现场测试。结果表明:煤层采动破坏过程能够产生显著的电位信号,电位响应特征能够揭示煤体应力状态的变化,随着回采工作面的推进,电位强度呈先增加后降低趋势,利用钻孔卸压后,煤体应力降低,电位信号随之下降;电位强度与钻屑量的空间分布规律基本一致,利用电位空间分布规律能够识别应力异常特征,出现“卡钻”现象时,煤体应力异常,电位强度出现峰值;当瓦斯指标超限或出现大能量煤炮事件时,电位信号呈超前增大趋势并伴随剧烈波动,利用电位信号能够识别煤岩动力灾害危险的前兆特征。研究成果表明利用电位手段可现场监测煤体采动破坏、预警煤岩动力灾害。      

用异常电位边界单元法做电测深资料地形改正

求解异常电位的边界单元法对电测深资料进行地形改正,应用效果明显。在异常电位法中将异常电位与正常电位相加,得总电位,用这种方法得到的总电位比直接求总电位的精度高得多。      

基线拟合-差值法在砂岩型铀矿自然电位测井曲线校正中的应用——以二连盆地桑根达来地区为例

自然电位测井曲线广泛应用在砂岩型铀矿地质工作中,近年在二连盆地桑根达来地区的自然电位测井曲线效果不理想。为了更好地发挥其作用,文章阐明了自然电位的形成机制并分析了自然电位的影响因素,探讨了在测井过程中发现的问题,尤其是自然电位曲线受干扰的原因,如地面电极环材质和探管结构及其解决方法。结合砂岩型铀矿地球物理测井曲线实例及前人研究成果,通过测井曲线形态特点,提出了多次测量和基线拟合-差值方法校正自然电位曲线的方法。经验证文中所提出的措施和方法较好地解决了自然电位测量过程中的环境干扰和基线漂移问题,对砂岩型铀矿地球物理测井工作具有参考意义。     

自然电位测井数值计算中的激励源分布

为实现自然电位测井的高效正演计算,以定量研究各种因素影响,针对自然电位的激励源-偶电层的分布进行了研究。通过对自然电位产生原因及偶电层对自然电位贡献的分析,认为只有泥岩井壁、侵入带中砂泥岩界面和侵入带与原状地层分界面处的偶电层对自然电位测井值有贡献,而研究砂岩层处的自然电位异常,则仅考虑由侵入带与原状地层界面处的偶电层即可。通过直流电场与静电场的类比,推出了偶极源的面电流密度表达式,并通过计算研究了均匀介质中侵入深度的影响。结果显示,自然电位曲线形状随侵入深度增加而变得平缓,异常幅度减小。     

基于流动电位正演模型的非饱和带水流过程监测

为了获取非饱和带水流过程的信息,借助流动电位正演模型,通过数值实验探讨非降雨和降雨两种条件下非饱和带流动电位和水流过程的关系,然后用南京中山植物园试验场地野外观测的流动电位和张力数据加以对比和验证。野外试验表明:流动电位可以有效地反映非饱和带水流过程。在夏季无降雨入渗的条件下,日周期变化的地表地下温度差导致水分的运动,流动电位准确地指示了非饱和带含水量和毛细压力的变化情况,从而指示出了水分运移的方向;在夏季有降雨入渗的条件下,降雨锋面推进之处,含水量和流动电位同时有明显的响应,进而根据不同位置的流动电位对降雨入渗响应的时刻差,直接求出入渗锋面的推进速度。     

基于自然电位方法的土壤水分入渗过程监测

自然电位方法可以应用于水文地球物理领域获取土壤水分入渗特征.通过连续监测野外试验场的自然电位场,获取连续的自然电位平面图,直接获知了土壤水分在平面上的主要入渗区域,同时借助自然电位成像方法,揭示了土壤水分的两个主要通道,并探测出两个地下孔洞的位置,最终在地质雷达剖面图的辅助下证实了上述结论,为水文地球物理领域提供了新的技术手段和方法.     

直流电法电位测量中提高计算精度的方法技术研究

直流电法是电法勘探中的重要分支,它是采用地表供电或者井中供电,在地面测量电位响应的勘探方法。利用地面测得的异常电位响应来分析地下的物性分布情况并推断地下矿体的空间位置。以采用方波供电方式所测得的电位数据为例来分析和研究计算人工电位的方法,结果表明:当采集电位数据质量好时,采用不同长度的窗口宽度计算得到的人工电位变化不大;当采集电位数据质量差时,采用不同长度的窗口宽度计算得到的人工电位变化比较大;假设加入不同比例的随机噪声理论电位数据,并采用不同窗口宽度进行理论计算人工电位时,取较小长度的窗口宽度计算得到的人工电位比较精确。这些为下一步的数据处理与解释奠定基础。     

自然电位测井的应用与探讨

从分析钻孔中自然电场的形成机理出发,介绍了自然电位测井曲线形态及其在渗透性地层中的曲线响应特征,并对自然电位与砂岩中泥质含量的关系进行了讨论,在此基础上提出了利用自然电位曲线计算砂岩中泥质含量的方法及自然电位曲线在实际应用中应注意的事项。     

基坑出水量计算方法探讨——“面井法”

基于平原区密集分布的农田供水井开采量评价方法——“面井法”,推导出了稳定流状态下,基坑出水量计算的一种新方法——“面井法”,并与“大井法”进行比较.“面井法”计算的基坑水位降深总大于“大井法”计算的基坑水位降深,而出水量则小于“大井法”计算的基坑出水量.“面井法”也定义了基坑等效半径,但形式唯一,简单易记.对于矩形(包括条形、方形)基坑,等效半径计算值总大于“大井法”计算值,而圆形基坑二者相等.由于“面井法”的推导是在整个基坑面积上积分的,其计算结果更能代表整个基坑的渗流特征.     

竖向荷载下桩基础弹性分析的改进计算方法

将Randolph剪切位移方法中桩身位移与桩端位移的函数关系简化为一多项式,并与Poulos积分方程中土体柔度系数矩阵相结合,提出了一种竖向受荷单桩弹性分析的改进计算方法,从而避免了Poulos积分方程法中的差分运算以及由此带来的其他矩阵运算,同时比Randolph方法更能准确模拟桩身剪切应力的分布,并将单桩的改进计算方法应用于群桩分析。将改进的计算方法与Poulos、Randolph方法以及Chow混合方法的单桩和群桩计算结果进行了比较,结果表明：改进计算方法是可行的,可满足精度要求。     

改进的DFP优化方法及其在位移反分析中的应用

在常规的DFP方法中引入改进的牛顿迭代下山法，从而在DFP方法中无需执行一维搜索，也可使得初始点不断地向最优点收敛，进而得出最优值。与此同时，还在此方法中采用了数值精度高的理查得外推法公式求梯度。改进后的DFP方法与常规的DFP方法在数值试验和工程应用中进行比较，其对比结果表明：该方法具有更好的数值稳定性、更快的收敛速度及更高的优化结果可靠度。     

河道洪水反流向演算过程迭代方法

在流域防洪调度中需要考虑河槽的调蓄作用,河道洪水反流向演算可以简化河库联合调度模型的求解;马斯京根法是河道洪水演算的常用方法,但不能直接用于解决洪水反流向演算问题;提出了马斯京根法和迭代试算相结合的过程迭代算法;实例表明方法是实用有效的。     

水环境质量综合评价的多目标决策-理想区间法

对水环境质量综合评价中应用的多目标决策-理想点法进行了分析,认为实际上水环境质量评价标准是区间概念而非点的概念,因而传统的多目标决策-理想点法把评价标准处理成理想点存在一定缺陷。为了克服这种缺陷,提出了一种多目标决策-理想区间法(MODMIIM)。介绍了MODMIIM的原理,给出了它的构成方法,并把它应用到水环境质量综合评价中。MODMIIM与PP模型和神经网络法相比,简单、有效;与多目标决策理想点法相比,具有更大的适用性。MODMIIM可广泛应用于各种环境质量综合评价中。     

莫尔圆极点确定的新方法

莫尔圆在岩土材料的强度理论、应力路径以及地基承载力等方面具有广泛的应用。极点是莫尔应力圆上的一个特殊点,具有惟一性,通过极点,可以求得任意分析平面的应力状态。特别是对于求解复杂状态下的应力问题,莫尔圆极点法具有简便、快捷的优点。提出了定义极点的新方法--射线法,利用应力隔离体力的平衡法则证明了该方法定义极点的正确性及惟一性,并且发现定义极点的平行线法和法线法是射线法的两种特殊情况。通过比较,发现不同方法所得到的极点位置并不相同,但求得的任意面上的应力状态是相同的,而且平行线法更便于使用。然而,所提出的射线法能加深对莫尔圆极点的理解,从而进一步推动其广泛应用。     

用积分法求取岩石孔隙结构特征值

针对图解法求取孔隙结构特征值使用条件严格,同时误差较大,而矩法饱和度范围又受限于试验。采用积分法求取特征值,即对孔隙半径进行积分求取特征值。积分法必须先获取孔隙半径数学表达式,即毛管压力数学模型。对毛管压力数学模型进行了探究,在双对数坐标系下推导并建立了毛管压力幂函数模型,采用最小二乘法求取模型参数,并通过对比Sami论文数据验证了推导的模型。深入分析矩法与积分法的联系可知,代入孔隙半径数学表达式即可用积分法求取岩石孔隙结构特征值。最后,对3种方法求取结果进行分析讨论,得出积分法算法严谨,更加接近真实值。这一研究加深了对岩石微观孔隙结构认识。     

东平县建设用地需求预测方法研究

针对传统预测方法不能同时兼顾市场经济和政策对建设用地需求影响的不足,探索性地提出：一元直线回归预测、灰色系统GM（1,1）预测法、综合分析法。通过对3种方法预测结果的比较,从而评价综合分析法的可信度与准确性。研究结果：运用综合分析法预测东平县近期建设用地需求（2010年）为16 342.36 hm^2、远期建设用地需求（2020年）为17 620.79 hm^2,研究方法对土地利用规划中的建设用地需求预测有借鉴意义。     

水平条分法下边坡稳定性分析与计算方法研究

极限平衡水平条分法较适用于成层岩土边坡,但较竖直条分法尚有不足之处。通过研究水平条分与竖直条分中条间力的关系,建立起水平与竖直条分法相对应的条间力假设条件;并针对水平条分法遇到滑动面存在弓形体时,采取水平条分和斜条分相结合的模式进行处理。在此基础上,推导出了瑞典法、简化Bishop法、简化Janbu法和Morgenster-Price（M-P）法在水平条分时的安全系数计算公式,其中,根据满足条件不同,得到了瑞典法的两种不同安全系数计算公式,并根据以往研究成果将一般简化Janbu法进行改进。当使用任意曲线和圆弧滑动面两种型式时,通过算例对比分析,验证了对水平条分法所做研究的可行性。同时,也表明了两种瑞典法得到的结果是一致的,改进的简化Janbu法在边坡稳定性分析上较一般简化Janbu法更优。     

介绍一种寻找隐伏岩体的好方法:岩浆热场法

隐伏岩体对于热液矿床找矿是非常重要的。寻找隐伏岩体的方法很多,其中以物探(磁法、电法、重力、地震等)方法应用得最广泛、效果最好。本文介绍的岩浆热场法,是专门寻找隐伏岩体的方法。岩浆热场法是地球物理方法的一种,它以感知温度场的差别为目的,没有多解性是它最大的优点。它以岩浆热场理论为基础,以各种能够恢复古温度场的方法为手段。能够感知岩浆热场温度的方法很多,本文介绍了其中的五种:接触变质带法、煤质和煤级法、伊利石结晶度法、牙形石色变度法和镜质体反射率法等。接触变质带是岩浆热场直接的具体的体现,传统的接触变质带范围有限(一般不超过1km)。但是,如果考虑到极低级变质作用,将大大扩展接触变质带的范围(达6~8km)。煤质和煤级是煤田地质部门应用得非常娴熟的方法,中国无烟煤分布区大多与岩浆热场有关,是隐伏岩体的良好指示剂。伊利石结晶度、牙形石色变度和镜质体反射率法是极低级变质作用研究中非常重要的三个指标。在上述各种方法中,笔者推荐镜质体反射率方法。该方法具有简单、精确、适用、经济、快速的特点。与物探方法比较,该方法有很多优点,但也有其局限性。如果能够将该方法从煤田和石油部门移植到岩石学和矿床学部门,与磁法、电法、重力法配合使用,可以提高寻找隐伏岩体的效果。