脉冲中子双伽马谱饱和度测井方法及数值模拟研究

脉冲中子双伽马谱饱和度测井方法是利用特定的脉冲和测量时序设计,采用远、近伽马探测器记录非弹性散射和俘获伽马能谱以及伽马射线时间谱,通过获取C/O和地层宏观俘获截面等信息来确定地层含油饱和度.采用大直径仪器和BGO晶体探测器时,其采集的非弹性散射和俘获伽马能谱计数统计性优于国外仪器,重复脉冲发射中子后伽马射线时间谱仍满足指数衰减规律,且能使伽马射线时间谱的道计数累积,计数统计性好于常规中子寿命测井,得到的地层宏观俘获截面与单脉冲发射近似相同.在地层孔隙度未知的情况下,利用C/O和地层宏观俘获截面交会技术可以定量确定含油饱和度.     

稀疏约束反褶积方法实验分析与应用研究(英文)

稀疏条件约束下的反褶积方法突破了地震资料有效频带的限制,能够获得较常规反褶积方法更高的分辨率。但这类反褶积方法存在较强的多解性,且对于弱反射有压制作用。柯西约束、修正柯西约束和Huber约束是稀疏反褶积方法常用的约束准则,本文利用模型数据对不同约束准则条件下稀疏约束反褶积恢复反射系数和保护弱反射的能力进行了实验分析。实验结果表明,稀疏约束反褶积的效果取决于约束准则与反射系数概率分布特征的一致程度,修正柯西约束较其它约束准则能够更好地保护弱反射信号。在模型实验的基础上,利用测井数据对碎屑岩地层和碳酸盐岩地层的反射系数概率分布特征进行了统计分析,采用修正柯西约束反褶积方法对实际地震资料进行了实验处理,较大幅度地提高了地震数据分辨率。     

碳氧比能谱测井的蒙特卡罗模拟

介绍碳氧比能谱测井蒙特卡罗模拟方法及软件,内容包括输运计算与探测器响应计算,其中中子诱发y使用了期望值技巧,γ散射采用指向概率法.计算结果可分别给出次级γ线光和连续光,还可给出被探测物或元素的非弹性谱和俘获谱,新方法基本解决了碳氧比能谱测井深穿透、低计数率的难题.     

基于Gabor变换反褶积技术在渤海某工区的应用研究

使用常规的Wiener反褶积必须假设震源子波在地层旅行过程中是平稳的即一成不变的,这个前提条件与实际野外地震资料采集差别较大,而基于Gabor变换反褶积技术考虑到地震能量的衰减、子波的形变等非平稳性特征.地震道在Gabor域可因式分解成三项即震源子波、衰减函数和反射系数,该技术设计POU窗函数,并利用此函数在Gabor域对地震信号进行局部时频分解.Gabor域反褶积算法在Gabor域通过除以衰减函数和震源子波的乘积来估算地层反射系数,然后再做Gabor反变换可求得时间域的地层反射系数.理论模型的测试和实际地震资料的应用均表明,与Wiener反褶积相比较,基于Gabor变换反褶积可补偿中深层的能量衰减并因此拓宽有效频带和提高时间分辨率.     

脉冲中子源密度测井进展

密度是储层评价的重要参数.传统的密度测井是测量137Cs同位素放出的伽马射线与地层作用后的剩余伽马射线强度.虽然在密度测量方面已经非常成熟,但是由于同位素源具有放射性危害,使得脉冲中子源密度测井技术应运而生.脉冲中子密度测井使用电控脉冲中子源,中子源发射14MeV的快中子,通过非弹散射和俘获放出伽马射线,伽马射线在伽马源和探测器之间的地层中衰减,据此计算地层密度.脉冲中子密度测井可以计算密度、识别地层骨架,且探测深度大,没有放射性危害,因此越来越受到青睐,商用测井仪器已投入使用.另一方面,因为脉冲中子源密度测井与传统密度测井本质上有所区别,次生伽马源能量不单一、位置不固定,使得该方法的研究也面临着一些新的挑战,需要进一步深入的研究与测试.本文对脉冲中子源密度测井的方法原理、γ场特性、仪器的研究与应用以及未来发展方向进行介绍,以期对我国未来此类仪器的研发与解释方法研究提供一定的借鉴.     

信噪比谱约束的自适应谱模拟反褶积方法研究

反褶积是提高地震资料分辨率的重要方法,子波估计与反褶积算子设计是反褶积方法的两个重要方面.本文在分析谱模拟法与自相关法各自特点的基础上,将两种方法的优势相结合,提出了自适应谱模拟方法,提高了谱模拟方法的适应性和准确性.在反褶积算子计算过程中对误差能量进行加权,减少了反褶积过程中处理噪音的产生,同时引入信噪比谱约束,以达到保证信噪比的前提下合理提升地震资料分辨率的目的.     

提高自然伽马测井曲线分辨率的正则化方法

应用正则化反演理论研究了提高自然伽马测井曲线纵向分辨率的正则反褶积处理技术，通过正则化因子对噪音和信号影响的分析和研究，给出了估计反褶积结果与地层真值偏差大小的新公式，提出了直接根据信噪比大小选择正则化因子的新方法．由于正则化因子保证使反褶积结果与地层真值偏差为最小，使计算结果的稳定性和精度均得到明显提高．此外，大部分测井记录的信噪比均可以很容易估计，从而大大提高了正则反褶积的适用性．最后通过理论模型实验和井场数据处理证明了正则反褶积技术是十分有效的．     

基于二阶谱及多阶微分融合的频谱拓展方法

受地下介质吸收衰减及环境噪声的影响,地震反射波的频率主要集中在中低频,且频带较窄,信噪比较低.反褶积方法是解决此类问题的重要手段,而谱模拟反褶积方法因克服了传统反褶积的假设条件"反射系数为白噪声"而备受推崇,但子波振幅谱无法准确获取的缺陷限制了其应用.为此,在传统的谱模拟反褶积方法基础上进行改进,提出了一种基于二阶谱及多阶微分融合的频谱拓展方法.微分算子在频率域具有单调递增的线性特征,可提高信号的高频成分并压制低频成分,即具有分频属性,且反映频率的高低与微分阶数成正比.以期望子波振幅谱为约束条件,对不同阶微分信号的振幅谱进行融合,可获得精确的宽频地震资料,避免传统谱模拟反褶积方法在求取子波振幅谱过程中存在的误差.经过对薄互层模型及实际地震记录的试算,获得了比传统方法更好的效果,证明本文方法对提高地震资料分辨率比传统谱模拟反褶积方法更加有效.     

基于PSO的地震盲反褶积方法

本文基于地层反射系数非高斯的统计特性,在反褶积输出单位方差约束下,将反褶积输出的负熵表示为非多项式函数,作为盲反褶积的目标函数,然后采用粒子群算法优化目标函数寻找最佳反褶积算子,实现地震信号的盲反褶积.数值模拟和实际资料处理结果表明,与传统反褶积方法相比,本文方法同时适应于最小相位子波及混合相位子波的反褶积,能够更好地从地震数据中估计反射系数,有效拓宽地震资料的频谱,得到高分辨率的地震资料.     

地震反射波成像的“三基色”方法

基于动态情形介质参数是频率的复函数,利用复小波变换处理地震勘探反射波数据,求出每时刻瞬时谱曲线,它刻划了该时刻所对应的地层介质性质．本文提供一种全新的由反射波数据绘制地下剖面图以取代反褶积的方法,提出用“三基色”方法来提取这条谱线的特征,合成彩色地下剖面图,并利用特制的小波软件对油田实际资料进行研究．     

测井中子发生器

测井中子发生器作为中子源目前应用于地层岩性、孔隙度、含油饱和度及地层动态监测测井,是C/O测井、中子寿命测井、氧活化水流测井以及脉冲伽马能谱测井等仪器的核心部件.简要介绍了几种国外测井中子发生器的产品.阐述了测井中子发生器的工作原理、基本构成及关键技术.介绍了中国石油测井有限公司测井仪器厂研制生产的中子发生器产品系列.脉冲中子伽马测井是当前油田生产动态监测普遍采用的技术.介绍了实现宽频带、锐截止的技术途径以及目前所取得的成果.中子发生器产额的稳定性及开机重复率指标的提高将会极大拓宽其应用领域,尤其在使用同位素中子源的领域,可以替代同位素中子源发挥独到的优势.介绍了中国石油测井有限公司在中子发生器产额稳定方面所做的工作和取得结果,并列举了稳定产额后的中子发生器在元素分析领域所取得的成功试验.     

Logging effects on sediment flux observed in a pollen‐based record of overbank deposition in a northern California catchment

A palynological approach was used to estimate overbank deposition rates in a forested catchment affected by logging. The palynological approach uses downcore variations in total fossil pollen and fossil pollen assemblage to calculate rates of overbank deposition and has a distinct advantage over radioisotopic approaches in that it is not limited by radioactive decay. Using this approach, we determined that overbank deposition rates increased over 400 per cent within years of logging events and that the increased rates persisted for less than 4 years. After logging‐induced deposition peaked, overbank deposition decreased over 60 per cent relative to the pre‐logging background values. The decreased deposition rates persisted for over 40 years. The immediate effect of logging in this catchment was to induce mass‐wasting events in hollows that produced rapidly travelling sediment pulses. In the subsequent recovery period, reduced sediment loading occurred as a result of a reduction in the volume of sediment available for transport. The reduction in sediment load led to a reduction in overbank deposition rates until subsequent logging disturbances destabilized and emptied other hollows. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

5频等参数阵列相位差感应电阻率

随着复杂油气田的广泛勘探,对测井技术提出了新的要求,阵列感应电阻率的出现可得到较准确的地层真电阻率,但我国的阵列感应电阻率测井仪主要依赖进口,限制了我测井不能在与仪器供给商有利益冲突的国家或地区进行同类作业服务.本文介绍了5频等参数阵列相位感应电阻率测井仪器原理、设计流程,与常规感应电阻率、俄罗斯VIKIZ测井资料的对比.阵列相位差感应电阻率测井仪较好的解决了常规感应测井仪器中存在的纵向分辨率差、径向探测深度浅、井眼影响大、不能解决复杂侵入剖面等问题,具有较好的分辨能力,适合于水淹层测井、薄层测井、剩余油测井.     

新型数据采集分析系统及其在工程振动中的应用

本文介绍了针对地震工程和土木工程实验的需求而开发的数据采集分析系统（DAQ－PI－32，VI－BAN2.40)的功能、原理及使用方法。该系统具有通道多（16－32）、精度高（16Bit分辨率）、动态范围大等特点。配套软件VIBAN2.40的功能基本涵盖了振动实验、振动监测、结构及构件力学性能实验等对数据处理的需求，主要功能包括FFT分析、加窗、滤波、功率谱、反应谱、传递函数、相关分析、倒谱以及场地谱比（H／V）等。该系统的主要特点是在窗口操作界面下，实现信号的快速浏览和简易快速谱分析，通过VIBAN2.40可实现数据分析与绘图同步完成，大大提高了工作效率。该系统为地震和工程振动工作者提供了强有力的工具。     

基于电阻率敏感性函数的随钻电磁波测井探测特性研究

为研究地层电性变化时不同区域对电磁波测井响应的贡献分布,从响应信号对地层参数求偏导的角度,给出一种新的电阻率敏感性函数定义,引入模式匹配法对纵向成层、径向非均匀介质敏感性分布进行快速模拟;通过对敏感性函数纵、横向积分给出了单发双收线圈系纵、横向探测范围,研究了井眼、频率、背景地层电阻率等对探测特性的影响.结果表明:敏感性函数能够定量表征响应对地层纵向与径向微观与宏观敏感性,幅度比与相位差敏感性分布形态类似,幅度比较广较深,而相位差分辨率高,敏感范围小;敏感性函数进行径向积分后可表征仪器的探测深度,与伪几何因子对比达到了同样的效果;背景地层电阻率在1~100Ωm变化时,工作频率2 MHz下幅度比探测深度约为0.6~2.3m,相位差为0.3~0.8m,幅度比50%纵向积分敏感性层厚约为0.3~1.6m,相位差约为0.2~0.6m;异常体与背景地层电阻率对比度在1~50变化时,引起的探测深度与敏感性层厚差异约为0.1~0.2m,远小于地层电阻率的影响.     

小井径双源距碳氧比C/O测井的影响因素及处理

研究各种地层和井眼环境因素对碳氧比C/O测井长、短源距探测器的影响规律，可以为C/O测井仪器的刻度方法提供指导，为解释模型的建立和数据处理提供依据.本文用Monte Carlo方法，计算了C/O值随井眼直径、水泥环厚度、套管直径、孔隙度、含油饱和度、地层岩性和油密度的变化规律.从中看出，当井内流体为油时，井径或套管直径增大，C/O值增大，井眼影响增大；当井内流体为水时，井径或套管直径的增大，C/O值减小；水泥环厚度增加时C/O值减小；当井眼条件不变时，地层孔隙度越大，含油饱和度越大，C/O值越大，对测井越有利；反之，地层孔隙度越小，含油饱和度越小，C/O值越小，对测井不利；地层岩性对C/O值的影响显著，相同条件下，碳酸盐岩比砂岩的C/O值高；油密度越大，C/O值越大.文中还提出了一种消除这些因素影响的数据处理方法     

松科2井东孔营城组高放射性异常层测井响应特征及成因初探

松科2井东孔是松辽盆地科学钻探工程的主体钻孔,按照计划在全井段进行地球物理测井资料采集,为深部资源勘探及白垩纪古气候、古环境研究提供准确和全面的地球物理信息.在诸多测井方法中,自然伽马测井和自然伽马能谱测井能够测量地层的天然放射性强度和铀、钍、钾元素含量等参数,被有效地应用于放射性矿床勘查,尤其是铀资源的勘查与研究;电阻率、声波、密度和中子测井等常规测井和核磁共振成像、电阻率成像、元素俘获谱测井等特殊测井能够获取地层岩性和物性参数等信息,为铀矿勘查提供有力支持.本文利用松科2井东孔自然伽马测井资料来识别高放射性异常层;基于常规测井与特殊测井资料,结合前人的地质研究成果,分析放射性异常层的特征和成因.核测井曲线指示营城组存在两段高放射性异常层,深度分别为3096.8~3102.8 m（I号层）、3168.3~3170.9 m（Ⅱ号层）.I号层自然伽马值最高达360 API,铀含量范围20.5~29.3 ppm,综合测井和岩心资料判断该层为砾岩,具有铀成矿潜力;分析表明,构造条件和后生改造作用是影响I号层铀富集的关键因素,推测断裂-火山活动和盆地抬升剥蚀为含铀地下水及油气运移至I号层提供了通道,油气的后生还原作用最终导致了I号异常层的铀富集.Ⅱ号层自然伽马值最高达250API,钍含量22.4~37.3 ppm,铀含量5.9~11.0 ppm,为集块熔岩及凝灰岩,高放射性异常可能是高钍含量的流纹质成分和粘土矿物对铀的吸附作用导致的.松科2井东孔营城组高放射性异常层具有埋藏深度深、铀含量高等特点,表明松辽盆地深部具有找铀矿前景.     

太阳活动低年电离层磁场VLF波的观测特性研究

本文利用搭载在DEMETER卫星上的感应式磁力仪(Instrument Magnetometer Search-Coil,IMSC)探测数据分析了磁场甚低频(Very Low Frequency,VLF)波功率谱的空间分布.在排除地磁扰动影响(Dst≤-30 nT,Kp≥3,AE≥200 nT)的前提下,我们给出200...     

Stochastic analysis of spatial variability in unconfined groundwater flow

In this paper, spatial variability in steady one-dimensional unconfined groundwater flow in heterogeneous formations is investigated. An approach to deriving the variance of the hydraulic head is developed using the nonlinear filter theory. The nonlinear governing equation describing the one-dimensional unconfined groundwater flow is decomposed into three linear partial differential equations using the perturbation method. The linear and quadratic frequency response functions are obtained from the first- and second-order perturbation equations using the spectral method. Furthermore, under the assumption of the exponential covariance function of log hydraulic conductivity, the analytical solutions of both the spectrum and the variance of the hydraulic head produced from the linear system are derived. The results show that the variance derived herein is less than that of Gelhar (1977). The reason is that the log transmissivity is linearized in Gelhars work. In addition, the analytical solutions of both the spectrum and the variance of the hydraulic head produced from the quadratic system are derived as well. It is found that the correlation scale and the trend in mean of log hydraulic conductivity are important to the dimensionless variance ratio.     

Modelling the diurnal evolution of the resonance spectral structure of the atmospheric noise background in the Pc 1 frequency range

We calculate the frequency spectrum of the electromagnetic background noise in frequency range 0.1–5 Hz based on the model attributing its formation to the ionospheric resonant filtration of the radiation from distant lightning discharges (Belyaev, P.P., Polyakov, S.V., Rapoport, V.O., Trakhtengerts, V.Y., 1989. Theory of formation of the resonance spectral structure of atmospheric electromagnetic noise background in the range of short-period geomagnetic pulsations, Izvestiya vuzov-Radiofizika 32(7) 802–810). Characteristics of the spectral resonance structure (SRS) formed due to the ionospheric Alfvén resonator are obtained and their dependence on ionospheric parameters is considered; the SRS variation during a day is discussed. The calculations are compared with the ULF ground based observations at Sodankylä and Nizhny Novgorod; consistency of theory and experiment is demonstrated. Opportunities to use such data to determine some of ionosphere parameters are discussed.