利用熵平均法对地面γ能谱数据局部干扰消除的应用研究

阐述了熵平均法对地面γ能谱测量局部干扰的消除的基本原理和方法,应用此方法对浅覆盖区地质填图的γ能谱测量剖面数据及应用γ能谱测量确定古城墙位置的平面测量数据进行了处理,处理结果表明该方法对于消除地表植被及局部土壤元素富集随机干扰、突出弱异常具有明显的效果,使地质填图中进行岩性划分界线明显,考古中古城墙表现的弱异常突出,边界清晰.通过对熵平均法应用的讨论,可以看到5点熵平均对于局部干扰压制较多而对异常削弱较少的特点;与多点平滑相比,熵平均对于突跳点具有更好的压制作用.熵平均法对于地面γ能谱测量随机影响的消除起到了较好的效果,使地面γ能谱测量得到了较好的应用.     

RVSP等效地面处理方法研究

RVSP或VSP勘探,都属于垂直地震剖面法.由于激发点或接收点置于井中,距离目的层更近,在低速层中共传播一次,具有能量衰减少,频带宽等优势,在煤层气预测、岩性勘探等领域具有广泛的适用性.鉴于RVSP和VSP在野外数据采集和波场特征方面具有很大的相似性,目前RVSP资料常规处理一般采用VSP处理流程.相对于地面地震资料处理,VSP处理软件还不够成熟,影响了RVSP技术的发展.利用地面成熟处理方法来处理RVSP资料的新思路对提高RVSP成像精度具有重要意义.实现RVSP记录与地面记录的等效转换是采用地面处理方法的关键.实际资料表明RVSP等效地面处理方法具有很好的成像效果.     

水力压裂微地震井地联合监测系统及仪器

水力压裂技术是油气田增产和低渗透油田开发的有效技术手段,通过监测油层裂缝延展过程中产生的微地震事件,能够有效地判断裂缝走向.现有的井中监测方法存在成本较高、施工难度大的问题;地面监测存在信号信噪比低、垂向分辨能力差等问题.本文采用井地联合微地震监测的方法,在地面布置采集仪器的同时,选择邻近的单口监测井放置井中仪器,对微地震事件进行联合监测定位.采用联合监测的方法,在水平方向和垂直方向上都能够获得较好的监测视角,对比单一监测方法提高了微地震事件的定位精度.在此方法的基础上研制的井地联合微地震监测仪器系统,解决了现有仪器系统在进行联合监测时通讯链路不通的问题,实现了在压裂施工现场对微地震联合监测数据的实时回收、处理及结果呈现.应用本系统在大庆油田进行现场监测,获取的微地震事件对压裂裂缝进行了有效评价;通过对已知射孔点进行反演定位,采用井地联合监测将定位误差由地面监测的32 m降低至14 m,验证了本文技术的有效性.     

地表沉陷空间预报及其有理分式解法的应用

通过阐述地面沉陷机理,分析地下岩体内应力状态和地下开挖空间的形成过程.引入数学积分模型建立地面沉陷理论模型,重点说明单元下沉盆地和特征点下沉,推导出地面沉陷预报公式.并利用有理分式解法求解地面沉陷预报数值.此法的计算精度高,适用面广,有效地解决了常规解法工作量大、计算精度低的缺点.为一种有效、实用的计算地面沉陷预报值的方法.     

大功率多功能发射系统研究

DEM-T70是自行研制的具有自主知识产权的大功率多功能智能发射系统,用于为地面电磁法勘探提供大功率的人工场信号.发射系统中采用了GPS同步、DDS(直接数字频率合成)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)、数字式PWM(脉冲宽度调制)稳流和发电机励磁稳流等新技术,开发了多频同步供电、高密度频点供电、全自动扫频供电和大功率快速逆变等关键技术,研制出大功率(70 kW)多功能(CSAMT-可控源音频大地电磁、SIP-谱激电、TDIP-时域激电)电磁法发射系统,其最高供电频率为8000 Hz,最高电压1200 V,最大电流100 A.场地试验表明,发射系统功能设计合理、技术指标先进、性能稳定可靠,该系统填补了我国在该领域的空白.     

一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物的方法

本文建立了一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物浓度的新方法.该方法考虑大气边界层厚度和近地面相对湿度的区域分布变化情况,基于大气边界层模式模拟结果和卫星遥感气溶胶光学厚度进行近地面颗粒物浓度估算.基于RAMS模拟结果和MODIS气溶胶光学厚度数据,利用该方法获得了华北地区近地面PM2.5质量浓度.并用研究区域中16个地面站点的颗粒物浓度监测数据对估算结果进行了评估.结果表明,遥感反演的近地面PM2.5与地面监测数据在趋势上基本一致,二者相关R2达到0.61.与此同时,又利用地面激光雷达和气象仪测量结果对MODIS气溶胶光学厚度数据进行了近地面颗粒物估算,并将估算的结果与新方法得到的估算结果进行了比较.比较结果表明,新方法获得的估算结果与地面监测数据具有更好的相关性,和常规方法相比,相关R2从0.32提高到0.62.     

利用嫦娥一号卫星受控撞月过程的影像数据进行撞月点定位

许多月球探测任务都实施了撞月实验.撞月点位置的预报和确定主要数据来源是地面测控提供的外推轨道预报数据、实测轨道数据和地基望远镜观测数据.由于大部分月球探测任务都携带有相机,利用撞月过程中获取的影像数据,结合月表地形数据,提出一种计算卫星撞月点的新方法,并利用该方法验证了已发布的撞月点位置.     

基于双曲线校正的偏移距VSP速度分析

本文引入了一种VSP速度估算方法——基于双曲线校正的VSP速度分析方法,它将VSP记录沿反射波射线路径按时间外推成地面地震记录,然后利用上行波,按地面双曲线公式,给定一系列叠加速度,在共炮点道集内进行速度扫描,制作叠加速度谱,然后根据动校正结果的好坏,来估算地层的均方根速度.这种方法与常规的利用下行直达波计算速度相比,可以获取视观测井段以下的地层速度,并且获取的速度与地面地震的叠加速度一致,有机地将VSP与地面地震结合起来.     

基于伪谱法的VSP逆时偏移及其应用研究

逆时偏移被认为是对地下复杂构造进行成像的精确偏移方法,尤其是能够有效地对回转波、绕射波、多次波等各种波动现象进行成像.近几年来随着并行计算机和存储设备的快速发展,逆时偏移方法备受关注.本文采用伪谱法实现了VSP逆时偏移,该方法不仅实施简便,而且计算效率高,精度好.并运用反周期扩展法来消除伪谱法中特殊的周期性边界效应问题.对VSP绕射点模型进行试算,分析了因覆盖次数不足在近井区产生的假象问题.对地堑模型和半圆隆起模型也获得了较好的VSP逆时偏移成像效果.并分别对VSP全波波场及分离出的上行波场进行了逆时偏移成像,可明显发现直达波在炮点和检波点位置处收敛成像,也产生了很强的成像噪声.最后对某地区实际观测的VSP资料进行了逆时偏移成像,并与Kirchhoff法VSP偏移结果和地面地震偏移结果进行了对比,显示了VSP逆时偏移在近井区成像上的优势.     

煤层陷落柱散射波数值模拟与成像

煤层陷落柱是煤田勘探开发中常见的一种典型的非均匀地质体.由于来自陷落柱的反射信号少、反射能量弱,使得基于反射波原理的常规地震成像方法难以有效识别陷落柱.本文以散射波理论为基础,采用数值模拟方法,研究了陷落柱的散射波场特征,研究表明地面接收的波场中含有来自陷落柱陡倾角界面的散射波场.通过共散射点道集波场的模拟,可以清晰地识别散射波,获得地下散射点和非均匀地质体的信息,判断散射点的位置,从而勾画出不均匀地质体的形态.采用等效偏移距假设抽取共散射点道集,在此基础上进行叠前偏移,对陷落柱成像;模拟与实际数据成像结果对比表明此方法能够合理地提取散射点的散射波场信息,对陷落柱形态及内部结构准确成像,是一种有效的煤田陷落柱成像方法.     

涉县地震台伸缩仪EW向观测精度的提高途径

涉县地震台伸缩仪EW向自2001年数字化改造以来,其观测精度呈逐年下降的趋势,为了找出原因并解决这个问题,我们从改造供电系统、加强洞室密封、改进避雷措施、更换仪器传感系统等方面展开工作,有效地去除了伸缩仪观测曲线的"毛刺"现象,杜绝了雷害.提高了伸缩仪Ew向的观测精度.     

深井电极交叉供电对自然电位的影响

通过实验论证平凉地震台深井电阻率观测自然电位畸变由电极交叉供电造成,讨论分析不同电极供电对自然电位的影响。结果表明:对测量极供电,会影响自然电位,不会影响电阻率测值;单极供电对自然电位的影响表现为阶跃突跳,并以指数形态恢复,恢复时间约10 h,干扰峰值与供电电流、供电时间等有关;对观测数据进行校正,取得较好效果。     

不同供电方式对测震波形记录影响的对比分析

使用同一套测震设备,计算不同供电方式下电源输出信号的自噪声功率谱密度,分析测震专业设备记录波形与电源输出信号之间的相关性,得到了不同电源输出信号的噪声特征,量化了测震专业设备记录波形与电源供电输出信号的关联关系。试验证明,供电方式的改变可以为提高波形记录质量起到很好的作用。     

银川地震台数字地震仪系统及维护

银川地震台数字地震仪系统由地震计、GPS授时系统、VSAT卫星通讯网、EDAS-C24型数据采集器等组成。其供电方式采用市电和发电机供电两种方式。避雷措施采用电源避雷和在观测室架设避雷网方式来实现避雷。总结了银川地震台数字地震仪系统在日常工作中数据传输、转发、存盘、波形质量等方面遇到的11种故障及排除方法,可供其他相关地震台站借鉴。     

Three-dimensional imaging of subsurface structures using resistivity data

We have developed a three-dimensional inverse scheme for carrying out DC resistivity surveys, incorporating complicated topography as well as arbitrary electrode arrays. The algorithm is based on the finite-element approximation to the forward problem, so that the effect of topographic variation on the resistivity data is effectively evaluated and incorporated in the inversion. Furthermore, we have enhanced the resolving power of the inversion using the active constraint balancing method. Numerical verifications show that a correct earth image can be derived even when complicated topographic variation exists. By inverting the real field data acquired at a site for an underground sewage disposal plant, we obtained a reasonable image of the subsurface structures, which correlates well with the surface geology and drill log data.     

基于无线电能传输技术的隔离电源控制器研制

在开展地震监测过程中,电力线引入感应雷是导致地震观测设备损坏的主要因素之一。通过对传统防雷技术与无线电能传输技术的综合研究,设计出一种电隔离的无线供电系统,以抑制电力线带来的干扰,保护后端观测设备,制作出系统样机,并提供供电系统样机实验室性能测试数据。     

一种刻槽式随钻声波测井隔声体的理论与实验研究

隔声体的设计与效果评价对随钻声波测井仪器的研发至关重要.针对刻槽式隔声体结构,利用数值模拟的方法分析了钻铤波在其传播过程中隔声阻带形成、拓宽并达到稳定的物理过程.在此基础上优化设计并加工了一种可用于随钻声波测井实验样机的刻槽式隔声体.在实验室内利用声波频率扫描方法测量了该隔声体的钻铤波声衰减,并进一步在实验井中测试验证了隔声体在井孔中工作时的隔声效果.最后,开展了随钻测井环境下的现场实验,测到了高质量的地层波信号和对应的纵波时差.理论分析和实验对比研究结果表明,刻槽隔声体有效地降低了钻铤直达波的干扰.本文的工作为随钻声波测井刻槽式隔声体的设计及评价测试提供了一套系统的理论及实验方法.     

Retrieving virtual reflection responses at drill‐bit positions using seismic interferometry with drill‐bit noise

In the field of seismic interferometry, researchers have retrieved surface waves and body waves by cross‐correlating recordings of uncorrelated noise sources to extract useful subsurface information. The retrieved wavefields in most applications are between receivers. When the positions of the noise sources are known, inter‐source interferometry can be applied to retrieve the wavefields between sources, thus turning sources into virtual receivers. Previous applications of this form of interferometry assume impulsive point sources or transient sources with similar signatures. We investigate the requirements of applying inter‐source seismic interferometry using non‐transient noise sources with known positions to retrieve reflection responses at those positions and show the results using synthetic drilling noise as source. We show that, if pilot signals (estimates of the drill‐bit signals) are not available, it is required that the drill‐bit signals are the same and that the phases of the virtual reflections at drill‐bit positions can be retrieved by deconvolution interferometry or by cross‐coherence interferometry. Further, for this case, classic interferometry by cross‐correlation can be used if the source power spectrum can be estimated. If pilot signals are available, virtual reflection responses can be obtained by first using standard seismic‐while‐drilling processing techniques such as pilot cross‐correlation and pilot deconvolution to remove the drill‐bit signatures in the data and then applying cross‐correlation interferometry. Therefore, provided that pilot signals are reliable, drill‐bit data can be redatumed from surface to borehole depths using this inter‐source interferometry approach without any velocity information of the medium, and we show that a well‐positioned image below the borehole can be obtained using interferometrically redatumed reflection responses with just a simple velocity model. We discuss some of the practical hurdles that restrict the application of the proposed method offshore.     

试谈太阳能供电系统充电控制器的改进

叙述了山西大同数字遥测地震台网建设过程中，对镇川台太阳能供电系统进行改进的情况，讨论了在地震观测系统中使用太阳能供电系统应考虑的问题，提出了相应的解决办法。指出，根据地域、气候等条件合理设计太阳能电池的容量，合理设置控制器的浮充电流，可使太阳能电源系统处于较佳的工作状态。     

基于STM32的地震观测台站通用智能电源控制器的研制

电源是一切电子设备的心脏,是保障电子设备正常运行的关键,但目前针对地震观测台站使用电源的相关研究较少,本文在分析目前台站电源存在问题的基础上,开发设计了适用于台站的通用智能电源控制器,该控制器以STM32F107微处理器为核心,设计了相应的信号采集、电压控制及驱动电路,整机功耗约0.6W、工作电压范围DC7～23V,其通过外接方式即可对台站原有供电系统进行功能扩展和优化,满足低功耗、易操作、高可靠等设计要求,具有较好的推广价值。