高密度电法反演分辨率数值模拟与分析

高密度电法在反演过程中,电极距相比电性异常体横向长度过大时,电性异常体在反演中无法得到约束;某电极距下,当电性异常体埋藏深度增加大到一定深度时,在反演中电性异常体也无法得到约束。针对以上两个问题,利用res2dmod正演软件建立模型,再利用res2dinv反演软件对模型进行反演,通过对比分析结果表明:温纳、偶极和微分三种装置分两种情况:如果电极距小于20m模拟条件下,对于埋藏深度为5m且剖面面积不同的电性异常高阻体(异常体电阻率=100Ω·m,围岩电阻率=10Ω·m),横向反演分辨率,温纳装置大于微分和偶极装置;电极距小于12.75m时,微分装置大于偶极装置,电极距大于12.75m时,偶极装置大于微分装置。如果电极距在2m^8m范围内,对于剖面面积为4×4(m2)的电性异常高阻体(异常体电阻率=100Ω·m,围岩电阻率=10Ω·m),其最大约束深度随电极距的增大而先增大后减小;相同电极距下,偶极装置的最大约束深度>微分装置的最大约束深度>温纳装置的最大约束深度。     

采空区含水性探测的综合电法勘探应用研究

以晋北某矿区为例,选择使用以重叠回线瞬变电磁法为主,2个AB极距的直流电阻率剖面法为辅的物探方法,开展采空区含水性探测应用研究.复合对称四极直流电阻率剖面中小的AB/2极距为40米,大极距为160米,研究中分别对对固定MN极距20米与MN/AB比值1/4进行了对比试验,并就大极距AB为320米时的不同MN视电阻率进行了对比研究,结果表明直流电剖面法受地形和MN接地电阻的影响较大,而复合对称四极电阻率剖面的视电阻率比值可以较好地减少这种干扰.实例表明瞬变电磁法在采空区含水性探测中适合全区大面积开展,在初步解释得到含水重点异常区后再进行对称四极复合电阻率剖面探测,并利用复合对称四极的视电阻率比值法确定采空区富水性,其成果会更可靠.     

球体模型的视电阻率特征及其影响因素的分析

利用计算机模拟技术,以直流电法中二极装置为研究对象,讨论了地下均匀无限半空间中存在球形异常体的测深曲线的异常特征和探测深度问题。这里定义了最小、最大、最佳探测可靠异常极距,并讨论了最小、最大、最佳探测可靠异常极距与球体半径、球体中心埋深、相对电阻率的关系,来说明二极装置在球形异常体条件下的勘探深度。     

天然气水合物开采过程甲烷气泄漏海床基高密度电阻率法监测效果模拟与分析

为实现天然气水合物开采过程沉积物内甲烷气泄漏过程有效监测,设计了一种海床基原位电学监测方法。为界定该方法对不同模式泄露甲烷气的探测能力,以南海神狐海域天然气水合物试采区为研究区,构建相应地质及电阻率模型,模拟利用设计电学系统对其进行监测,计算得到不同采集参数的电阻率剖面,并对其进行对比分析。研究结果表明：海水层会在探测剖面上某深度区间内形成层状低阻异常带,对该深度区间有效电信号形成压制。将该异常带顶界深度定义为系统有效探测深度后,发现该深度受电极距直接影响,10 m极距偶极装置有效探测深度约为50 m。电学探测剖面对有效探测深度内分布的层状和团状甲烷气聚集区、慢速甲烷气泄露区、沿断层泄露的甲烷气区具有良好反映能力,数据处理得到的相对电阻率剖面与电学探测剖面相比能更好地反映甲烷气聚集区边界。该监测方法能够实时监测含气区空间变化。     

电阻率剖面法在鲁中砂石山区找水中的应用

鲁中砂石山区地下水富水性严重不均,为山东省严重缺水地区.为探测鲁中砂石山区的地下水,利用四极对称剖面法、中间梯度法、偶极剖面法、联合剖面法等各种电阻率剖面法,寻找岩石破碎带、低阻正交点、低阻麻花异常、"V"形低阻异常、高阻岩脉等富水构造,成井率大为提高,找水明显效果.     

在已知油田上综合电测深曲线的分析

最近几年,人们提出了利用电法来寻找油气藏的可能性。如果从不同地电断面所表征的若干油田电测井资料的研究中,可以确定平均地电参数的话中,那么,利用各种电测深资料来定量解释异常是可以实现的。由深部含油层所引起的直流视电阻率异常,取决于含油层上下岩层的电阻率,以及所采用的电极装置形式。径向偶极装置将得到最大的异常值,其次才是其他电极装置,象施芦姆贝格尔装置和温纳装置。当目的层下部的电阻率比上部低的时候,就会获得最大视电阻率异常;视电阻率的相对异常总是和含油层与上覆岩层横向电阻的比值相同。当采用径向偶极装置的时候,有限延伸的含油层并不使无限延伸含油层异常值发生明显的改变,在此情况下最小极距大约为埋藏深度的4倍。在含油层附近,埋设一个供电电极就会使异常幅值增大;最大异常出现在和深度相接近的极距上。在若干油田中,只有0.1～10％的油田能够引起典型的视电阻率异常。对于较大的油田可以探测到这些异常,而对较小的油田则必须在改善电测深方法的探测能力之后,才能探测到它的异常。     

温纳装置探测孤石深度影响因素及其数值模拟研究

随着高密度电法温纳装置在实际工程中的广泛应用,其探测深度的研究也显得十分重要。本文在详细分析了探测深度的各种影响因素后,对温纳装置探测深度基本理论进行了深入研究,得出了温纳装置探测深度跟误差扰动、异常体半径、异常体相对电阻率和电极距四个重要因素之间的关系。研究结果表明,温纳装置的探测深度是随误差扰动的增大而减少的,是随异常体半径的增大而呈非线性增大的。相对电阻率在1附近时探测深度最小,但增大到一定程度后,探测深度基本稳定,没有大的变化。当其它因素保持不变时,探测深度是随着电极距的增大而增大,但增大到一定范围后,探测深度反而会变小。最后结合理论分析与工程实际,通过对温纳装置探测孤石深度的数值模拟,提出了增加温纳装置探测孤石深度的正确方法。     

一种改进的电法勘探技术在探测隐伏溶洞的应用

贵州岩溶地貌分布广泛,地质情况非常复杂,严重影响重大工程建设和地下水安全,文章提出一种改进的电法勘探技术,对不良地质体勘查取得了成功应用。以直流电法理论为基础,该方法是根据视电阻率微分统计原理,由电流密度分布规律与供电电极AB两极分布总存在着一定的对应关系,在野外同一供电测线(剖面)上,通过不断加密改变供电极距AB的位置,观测测量电极MN之间的电性参数变化,求取剖面相应纵向空间上,较大深度的(近地表的)近似连续视电阻率地电断面异常。此方法在深300 m以浅的岩溶区隐患排查中取得较好勘查效果,对煤矿钻孔及页岩气钻孔的选址探测误差能够控制在7%以内,值得进一步探索实践。     

地面-坑道激电测深方法在山东玲珑断裂带深部找矿中的应用

在山东玲珑断裂带深部找矿中,考虑断裂带处在地电干扰和地形变化复杂地段,且深部地质体产状变化较大,仅依据半空间地面物探方法很难摸清地质体的展布形态,盲目布设钻孔会造成找矿成本的提高。为精确反演深部矿体的边界范围、走向及倾向,提高钻孔见矿率,降低找矿成本,在山东玲珑断裂带地面、坑道采用立体物探技术,试验通过布设多条方位不同的地-坑、坑-坑和地-地纵横激电中梯剖面和双向三极测深剖面,进行了二维电法剖面反演。在地面-坑道激电测深方法中,地面-坑道供电,坑道测量探测深度与坑道深度呈正相关,反映了深部巷道底板以下电阻率和极化率的分布状况,可以实现深地探测目的。由于地面-坑道供电,坑道测量装置处在半空间和全空间两个部分,需要采用"镜像法"和地下倾斜偶极源电流场特征对其装置系数k值重新推导,以反映坑道空间岩矿体真实电阻率的变化。坑道中梯剖面异常与单向三极剖面异常、双向三极电测深反演结果对应较好。经钻探验证,矿体分布与物探推断高极化体基本一致,为快速准确布设深部钻孔提供资料。     

综合电法在地下水资源勘查中的应用

电法勘探是物探找水勘查中重要而有效的方法,而直流电法中的电剖面法与高密度电阻率成像更是电法勘探的常用手段。综合电法就是电剖面法、高密度电阻率法二者的结合,可提高探测解译的准确度。常规电剖面法在寻找异常体时具有简单、直观的优点。高密度电法作为一种阵列勘探方法,野外测量时只需将全部电极置于测点上,然后利用程控电极转换器和微机工程电测仪就可实现数据的快速自动采集。     

井地联合并行电法测试模拟与应用

井地联合并行电法通过在井孔和地面布设电极,进行全电极供电和测量,获得钻孔周边地电场分布特征,研究储层介质结构及变化特征,对地下复杂地电模型分辨具有重要作用。文章通过构建室内井地电法测试模型,采用并行电法技术,三维反演介质的电阻率,判断井孔周边不同类型地质体的异常分布特征。结合野外井地条件进行实测,结果表明,通过井地联合测试系统可以对钻孔周边地质条件进行有效分辨,为储层介质探查与判断提供辅助依据。     

土的电阻率室内测试技术研究

土的电阻率可反映土的组成和结构特征。室内测试是研究土电阻率的主要方法之一。本文在分析影响电阻率因素的基础上,总结了国内外现有土电阻率测试的原理与方法,介绍了作者研制的一种实用土电阻率测试仪,并通过典型试验,论证了该测试仪器的可行性,可以在室内土电阻率测试试验中应用。     

二维微重力测量与目标发现率研究

随着测量仪器精度的提高,重力勘探正逐步走向微重力勘探阶段。与普通的重力测量相比,微重力测量虽然获得数据精度较高,探测到比较微弱的重力异常,但也容易受测量条件等可控因素的影响,降低了对异常体的发现率。以简单规则球体为理论模型,分别对影响目标体发现率的仪器因素、目标球体的模型因素、航空测量等因素作了初步研究。定性地给出了目标体发现率与各种影响因素之间的关系。并以理论模型模拟实测数据,体现出正确处理可控制因素对于实际工作的影响。     

联合剖面法和直流电测深法综合应用与研究

联合剖面法和直流电测深法对于探测地层及岩性的电性变化、追踪大地构造等研究方面,具有电性异常相对明显、分辨力较高等特点。应用结果表明:对灰岩、硅质岩等含矿丰富的岩性表现为高电阻率和低极化特征,据此能够很好的区分含矿岩层电性等相关特征,从而对含矿地层的分布结果提供物探依据。说明联合剖面法和直流电测深综合在进行含矿地层勘探的可行性。     

井地电法点电源供电地表异常电场分布特征实验研究

井地电法供电点位置与地表电位分布关系密切。为研究点电源供电时供电点位于电性异常层上、下不同位置时地表电位的分布特征,通过物理模型研究的方法,采用铜圆柱体作为固定的点电源供电,利用有机玻璃模拟高阻体,通过三维电位观测系统,获得高阻体位于供电源上、下不同深度时水面测得的电位值,计算该值与无异常体存在所测得的背景场电位值的差值作为异常电场,进一步分析异常电场的特征,推断异常体的空间展布情况。模拟实验表明,点源供电时供电点与异常体越近,其地表异常电位值越高,并且供电点源位于异常体下方时其在地表的异常形态越接近其真实形态。     

直流电法超前探测沙槽模拟实验

直流电法超前探测是研究掘进工作面前方地层电性变化规律,预测掘进面前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术。本次超前探测实验是通过在沙坑中埋设已知的低阻体,在模拟巷道中布置电极的方式,采用网络并行电法勘测系统将前方已知的物体探测出来。因为资料采集不受外界电流和其他环境的影响,探测结果较为理想,可以较为清楚的反应前方的异常体,验证其电法超前探测的可行性。     

航磁全轴梯度异常特征研究

因提供多参量、压制深部异常突出浅部异常等优点,近几年航磁梯度测量在国内航空物探领域成为新的研究热点.以AGS-863航磁全轴梯度勘查系统为依托,介绍了航磁梯度理论基础和应用研究现状,为了总结归纳航磁梯度异常与地下地质体的对应关系,设计了典型理论地磁模型,进行了大量正演模拟计算工作,并结合野外应用实例,得出以下几点结论:相比于总场异常,梯度异常在圈定磁性体方面更具优势;对于独立磁性体,垂向梯度的峰值精确对应异常体的中心位置,当模型走向延伸越长,主剖面异常的零值点越靠近异常体边界,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值可精确对应异常体的左右边界,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值精确对应异常的上下边界;对于组合磁性体,利用主剖面的纵向梯度峰值和垂直于主剖面的横向梯度峰值锁定的磁性体范围有所扩大,并且垂向梯度峰值向附近磁性体方向偏移;对比实测梯度数据与理论梯度数据,发现实测梯度数据存在明显的优势,可以在人文干扰识别、高频地质信息挖掘等方面发挥突出作用.这些工作可以为实测航磁梯度的野外数据获取者认识异常、鉴别异常和区分真假异常等提供参考,并为异常解释工作者提供一定的帮助.     

高密度电法在金矿找矿中的应用

以岩（矿）石的导电性和激电效应差异为基础，沿测线同时布设几十到几百根电极，仪器按选定的供电，测量排列方式自动采集电位值，并进行滤波，地改，计算等处理，可探测深度在150m以上的电阻率和充电率的精细结构，用以推断精细的地质和电子型导电矿物结构，在不同地区，不同类型的已知金矿床的试验表明，高密度电法异常与矿体在空间位置上十分吻合，在未知区，在异常区施工QZ14-2钻孔，发现了地下38m的盲矿体，取得了满意的试验和找矿效果。     

界面极化电压的外推法测量研究

界面极化电压的测量对提高隧道掘进机(TBM)中BEAM电法前探的灵敏度具有一定的实用价值,而岩土与护盾电极之间的界面极化电压用传统方法难以精确测量.为此,本文提出一种界面极化电压的外推测量方法.该方法由一个样品筒和若干等距分布的电极构成,在样品筒两端施加交流电,测量各电极的交流复电压,根据电极之间的几何关系即可外推得到两端供电电极的界面电压.实验结果表明,该方法能够准确测出泥状岩土与金属电极之间的界面极化电压,且当泥状岩土中含有木炭或水洞等异物时,可以先用该方法测出泥状岩土与护盾电极之间的界面极化电压,然后将其在电法超前探测的总电压中扣除,从而提高隧道超前探测的灵敏度.