复杂地区油气地球物理勘探技术集成

随着我国油气勘探程度的不断提高,勘探难度不断加大.全国油气资源战略选区调查与评价项目历经六年,通过对深水海域、西部复杂山地、西藏高原、南方碳酸盐岩、火山岩覆盖区等几类典型地球物理勘探久攻不克的复杂地区开展地震、重磁电、综合地球物理勘探联合攻关,以及天然地震层析成像攻关实验,取得了长足进步,直接带动获得了一批有价值的油气勘探发现和成果,形成了针对深水海域的长电缆地震勘探技术、适用于西部复杂山地和南方碳酸盐岩裸露区的宽线地震勘探技术、高原地震调查技术、复杂地区三维重磁电勘探技术、针对火山岩覆盖区和南方碳酸盐岩裸露区的综合地球物理勘探技术、可应用于复杂山地的天然地震层析成像技术等六项地球物理勘探技术攻关集成.本文介绍了全国油气资源战略选区调查与评价项目所取得的这六项地球物理勘探技术攻关成果.提出了今后在复杂地区开展油气地球物理勘探工作的有关思路.     

面向海域水合物精细刻画的地震勘探技术——耙缆式地震勘探

随着海域天然气水合物试采取得成功,水合物产业化开发的计划也提上了日程.水合物的开发需要更为精细的储层刻画及评价结果,这就要求更高分辨率的地震数据.水合物储层具有埋藏浅,非均匀,厚度薄等特点,目前的地震勘探技术难以满足水合物精细刻画的需求.在充分考虑现有地震技术优缺点,并考虑施工成本和安全性的基础上,本文提出了一种新型的耙缆式地震勘探技术.该技术通过一条长缆和多条短缆的组合来实现超小面元的地震勘探.通过使用高频(主频100～150 Hz)震源来实现高分辨率地震勘探.实际数据的模拟处理显示了耙缆式地震勘探的有效性.在对比耙缆式技术与其他技术的优缺点的基础上,针对耙缆式勘探与传统三维地震勘探的不同指出了需要发展的一些处理和解释技术.最后,还指出该勘探方式可以推广到海底高分辨率调查的其他领域.基于目前的三维地震勘探条件进行适应性改造能够很好地开展耙缆式地震勘探.     

油气非地震勘探技术的发展趋势

提出未来非地震技术的两个主要发展方向：向高成熟区和复杂区的高精度非地震勘探技术和面向油气预测与油田开发的非地震岩性勘探技术；阐明了未来三维非地震技术及综合勘探技术对高精度、高效益油气勘探的重要性，指出了非地震技术在油气预测与油田开发中将占有重要地位，将发挥其特殊的作用，展现了油气非地震勘探技术广阔的应用前景。     

反射地震技术在深部金属矿勘探中的应用现状及展望

随着浅部找矿难度的增加,金属矿的勘探将进一步向深部进军.受勘探深度与精度的限制,常规地球物理勘探技术难以准确刻划深部金属矿控矿结构.作为深部探测的核心技术,反射地震技术具有探测深度大、分辨率高等特点,正逐步成为解开深部构造矿床勘探难题不可或缺的重要手段.本文回顾了近年来反射地震技术在深部金属矿勘探中的取得的重要进展,包括了岩石物性基础、三维地震技术、井中地震技术以及正演模拟等方面.这些事例表明,反射地震技术在金属矿勘探中具有很高可行性与广阔的应用前景.然而,相比于油气行业,现阶段金属矿反射地震勘探无论在岩石物性测量还是数据采集、处理与解释等方面都存在着明显的不足,还需要不断地认识和改进.最后本文就金属矿反射地震勘探应用中存在的这些问题提出了该技术进一步发展的主要方向,旨在为我国典型成矿带深部金属矿勘探工作提供一些借鉴.     

页岩气勘探中的地球物理方法综述及展望

地球物理方法是页岩气勘探中最有效、最准确的预测方法之一.在调研国内外利用地球物理方法勘探页岩气研究成果的基础上,分析总结了页岩气勘探中最有效的地震和测井法对页岩气的响应特征,讨论了常规油气勘探中已获得成功的电磁法、重磁勘探以及综合地球物理方法在页岩气勘探中的应用;对我国页岩气勘探技术的发展进行了展望,为我国页岩气勘探与开发提供参考.     

金属矿地球物理勘探技术与设备:回顾与进展

地球物理勘探技术是深部矿产资源勘查的主要技术手段.长期以来,我国地球物理勘查技术和仪器严重依赖国外进口,国产勘查技术无论仪器设备,还是方法、软件尚不能满足日益增长的深部矿产勘查需求."十二五"国家高技术研究发展计划（863计划）资源环境技术领域设立了"深部矿产资源勘探技术"重大项目,以提高深部矿产资源探测的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,研发高精度重磁探测技术、电法及电磁探测技术、地震探测、钻探和井中探测技术和装备.经过4年的攻关研究,突破了高精度微重力传感器、铯光泵磁场传感器、宽带感应式电磁传感器等10余项关键技术;研发、完善和升级了地面高精度数字重力仪、质子磁力仪、大功率伪随机广域电磁探测系统、分布式多参数电磁探测系统等18套勘探地球物理仪器设备;创新和完善了20余项勘探地球物理数据处理、正反演方法,研发和完善了2套适合金属矿数据处理及解释的大型软件系统,和8套其他专用软件系统,大幅度提升了我国地球物理勘探技术水平.本文旨在介绍项目取得的主要成果,首先回顾我国地球物理勘探技术的发展历程,然后再重点介绍"深部矿产资源勘探技术"重大项目取得的主要成果和进展,最后对发展我国地球物理勘探技术提出作者的看法和建议.     

透射波勘探在寻找金属矿中的探讨

传统地震勘探大都是以考察地层速度界面为主的反射波勘探,而在金属矿勘探中,由于矿体与围岩的物理性质差异较小,所以未必能形成天然的反射界面,从而严重影响了反射波勘探的效果.本文从透射波勘探理论出发,详细阐述了基于极值法波场二次重构技术下,矿体正演地震波场响应特征.再将子空间联合反演技术运用于矿体反演中,并取得实效.说明透射波勘探在固体矿产勘查中具有较强的可行性.     

油气地球物理勘探技术进展

文章回顾了中国油气测井、物探的发展历程,分析了中国油气地球物理勘探方法研究、装备、处理解释技术的现状及在世界油气勘探中的地位,分别从测井技术的方法、井下仪器、地面系统及资料处理解释评价方面和地震勘探的方法、震源、检波器、地面系统及资料处理解释方面介绍了中国油气地球物理勘探技术的发展及方向.     

惠民凹陷沙三段岩性油藏勘探中地震技术的应用

针对惠民凹陷岩性油藏勘探存在的难题,开展了岩性油藏勘探技术研究。以地震、地质资料为基础,采用井震联合及小波变换技术,完善了层序地层等时格架建立方法,确定了各三角洲的时空展布规律。应用多元综合标定、地震相划分、正演模拟和测井约束反演一系列技术,实现了不同沉积类型有利砂体的描述。形成了适合惠民凹陷沙三段岩性油藏勘探的技术系列,可以指导惠民凹陷沙三段岩性油藏的勘探。     

煤矿深部开采中的地球物理技术现状及展望

简要介绍了我国煤矿生产的发展趋势,说明地质构造及煤层顶、底板水问题是当前煤矿深部开采中所面临的主要地质问题.综合论述了煤矿深部开采中所用地球物理技术的发展现状,介绍了地震勘探技术、矿井直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达等勘探技术的应用情况,并提出了综合地球物理勘探技术在煤矿深部开采中的发展趋势.     

低应变反射波法在桩身质量判定中遇到的几个问题

低应变反射波法在桩基完整性检测技术中愈来愈占有重要的地位,但简便易行的优点也造成了检测结果精确性的不足,本文结合反射波法在实践中的应用,就球面波、人为造成波阻抗变化在检测中的影响等几方面和读者进行探讨。     

利用天然地震研究地壳Q值的方法和进展

从地震波衰减品质因子(Q值)的含义及其研究意义出发,介绍了国内外利用天然地震的体波、尾波、Lg波开展地壳介质品质因子Q值研究的方法和动态,阐述了各种方法的方法原理及应用范围等,并展望了利用天然地震研究介质Q值的趋势。     

On the Seddon speed formula

Abstract

The Seddon speed formula expressed mathematically as c = dQ/dA (or alternatively, as c = (1 + m)u_o; where Q is the discharge, A is the area of cross-section, c is the wave speed, u_o is the normal flow velocity, and m is a dimensionless parameter) is revisited in the context of elasticity and thermodynamics. Its link with the linearized solution of St Venant's equations for wave celerity, which does not appear to have been reported in the hydrological literature, is established. The rating exponent m is shown to be equivalent to the dimensionless relative celerity and is found to be the ratio of two specific heats, viz. c_p and c_v which are the specific heats at constant pressure and volume, respectively. The use of the parameter m as a complex variable helps describe shallow wave characteristics, the damping capacity of a wave, and the mechanism of occurrence of the hysteretic phenomenon. The damping capacity is found to describe the magnitude of wave subsidence, whereas the hysteresis also describes the speed of subsidence.     

双相介质中的地震波运动学特征

以 Biot理论为基础 ,推导了双相介质中弹性波的本构关系、运动方程及解。结果表明 :在均匀双相介质中可获得第一 P波、第二 P波和 S波。第一 P波近似于弹性介质中的 P波 ,第二 P波称为慢波 ,其速度一般小于 S波 ,但在个别介质模型中大于 S波。选择了合理的参数 ,对均匀双相介质中的波速进行了数值模拟     

Comparison between earthquake magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph networks (Ⅰ): Body wave magnitude

By using orthogonal regression method, a systematic comparison is made between body wave magnitudes determined by Institute of Geophysics of China Earthquake Administration (IGCEA) and National Earthquake Information Center of US Geological Survey (USGS/NEIC) on the basis of observation data from China and US seismograph networks between 1983 and 2004. The result of orthogonal regression shows no systematic error between body wave magnitude mb determined by IGCEA and mb (NEIC). Provided that mb (NEIC) is taken as the benchmark, body wave magnitude determined by IGCEA is greater by 0.2～0.1 than the magnitude determined by NEIC for M=3.5～4.5 earthquakes; for M=5.0～5.5 earthquakes, there is no difference; and for M≥6.0 earthquakes, it is smaller by no more than 0.2. This is consistent with the result of comparison by IDC (International Data Center).     

地震各向异性研究进展

简要介绍了各向异性介质中地震波传播理论的最新研究进展，总结了地震各向异性在地球动力学，地震灾害监测以及资源探查等方面的应用研究新进展。目前，主要通过数值模拟和物理模拟来研究地球内部典型各向异性介质中波的传播规律；利用横波分裂，Pn波的方位变化，面波成像方法研究地球内部的结构和物质交换，应力场的变化以及地震的孕育和发生过程。在资源探查中，地震各向异性理论主要用于解决测线不闭合，中长排列动校，时深转换以及裂缝分布等问题。     

Comparison between earthquake magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph networks (I): Body wave magnitude

Introduction Gutenberg (1945a, b) introduced body wave magnitude based on P, PP and S waves (with a period of 0.5~12.0 s) of teleseismic events. Body wave magnitude includes mb determined with short-period seismograph and mB determined with middle- and long-period seismographs. Some-times it is written as m, which is referred to as unified earthquake magnitude. mb represents earth-quake magnitude measured with body wave amplitude around 1 s, while mB represents earthquake magnitude measured …     

横向各向同性地层井孔伪瑞利波、弯曲波、螺旋波的低频极限速度

在多极源声测井中, 低频弯曲波或螺旋波被广泛应用于测量地层的横波速度. 前人的研究已证明在各向同性地层中井孔伪瑞利波、弯曲波及螺旋波的低频极限速度都等于地层横波速度. 大量的数值计算结果似乎表明此结论在横向各向同性（TI）地层情况下也能成立, 但缺乏理论证明. 本文在井孔平行于TI弹性地层对称轴的模型下, 考察了井内声源激发的波在流-固边界上的反射和透射情况, 阐述了非泄漏模式导波产生的必要条件并讨论了其速度上限值. 我们发现在各向异性参数满足一定条件的TI地层中,导波速度的低频极限值小于沿井孔方向上的横波速度. 通过对井孔导波的频散分析以及对时域全波列的数值模拟, 论证了在这类地层中进行多极源声测井时,不可能根据弯曲波或螺旋波的到达时间准确获取地层的横波速度值.     

弹性介质中密度ρ与拉梅常数λ、μ的衍射层析成像方法研究

利用接收到的纵波信息，通过解纵波方程得到介质的密度和拉梅常数分布函数．首先，在频率波数域建立了描述入射纵波信号、接收纵波信号和介质三参数扰动量之间关系的积分方程．然后，建立了关于接收信号的各频率成份的方程组．经过正反傅氏变换求解此方程组即可得到介质三参数的分布函数．最后，就跨孔观测系统进行了数值模拟成像试验。结果表明方法有效．     

The phase relations between the first arrivals of compressional and shear waves, and their signification to full wave logging

This paper describes the three phenomena observed in full wave experiments： 1. the amplitudes （absolute value） of the first compressional and shear arrivals have the same variation rules; 2. the phases of the first compressional and shear arrivals are always opposite to each other; and 3. the amplitude variation periods of the first compressional and shear arrivals are 2π. A full analysis and interpretation points out that these phenomena should appear under the full wave logging condition. Hence,the basis of using phase diffrences to extract useful information from the full wave is found.