带远参考测量方式的海底大地电磁同步采集技术

在海底进行带远参考的大地电磁数据采集,需解决的技术问题包括：仪器的硬件电路中需含有高精度的时钟源,该时钟的走时误差仅为微秒级;需将GPS时间信息写入主控计算机中,使得高精度时钟源成为与标准时间一致的时钟;设计同步性能可靠的数据采集电路。在研发过程中,采用温补晶振技术使振荡频率稳定至10^-7秒;编写对钟驱动程序使PC104计算机能成功地在海面上实施与GPS对钟;运用同步控制电路芯片组成完善的采集系统。海洋试验证明了上述方案的有效可行性。     

多功能海底大地电磁数据处理软件包

作者在本文中详细地介绍了“863计划”项目“海底大地电磁数据处理和解释系统研究”所取得的成果。本系统功能强大,既能对海底数据进行畸变改正、压制噪声、二维正反演、三维正演,又能对中国南海、东海典型地段进行正演模拟。     

海底大地电磁数据采集电路的接口技术

为了实现智能化的海底大地电磁数据采集,必须应用计算机技术使采集过程自动控制、被测数据自动存储、且电路具有某些纠错功能.根据海洋工程的作业特点,较详细地介绍了自行研制的海底大地电磁仪中的数据采集接口技术.整套仪器系统经海洋试验,证实是有效的和实用的.     

海底大地电磁探测的海洋试验研究

开展海底大地电磁探测需要有一套完善的海上施工方案。为解决海洋环境作业过程中遇到的工程技术问题 ,如探测仪器布放点位的选择、电路初始化设置以及设备的投放与回收方式等等 ,提出了有针对性的解决方法 :利用多波束声纳扫描和抓斗取样技术了解海底地形与底质 ;根据信号的频宽合理选取采集参数 ;研发与海上作业相关的专用硬件产品 ;用声控技术实现设备的回收等等。经过海洋探测试验 ,验证了上述方法的有效性。     

海底电磁接收机新进展

海洋电磁法广泛用于物理海洋学、地球物理学、水下目标检测等领域,以上研究及应用均建立在对海洋环境下的电磁场信号高精度观测基础上。用于海底电磁场高精度观测的海底电磁接收机,需要解决仪器的高可靠性投放回收、高稳定性水下作业、低噪声、大动态范围、低时漂等一系列技术难题。文中介绍了中国地质大学(北京)近些年来在海底电磁接收机研制方面为达到以上目标所取得的一些经验、成果以及最新进展。新海底电磁接收机的典型电场本底噪声为0.1 nV/m/ Hz@0.5 Hz,动态范围大于110 dB,时漂小于5 ms/day,与国外同类先进产品技术指标平齐。截止到2016年初,累计完成了约60站位的海底电磁数据采集作业,2012年以来接收机回收率达到100%,获取了多批次高质量的海底MT及CSEM资料,研制的接收机成功应用于水合物勘查及油气勘探领域。     

MicrOBEM:小型海底电磁接收机

海底电磁接收机主要用于海底大地电磁与可控源电磁信号高精度观测。针对现有海底电磁接收机(OBEM-Ⅲ型)体积大、功耗大、成本高等不足,开展了小型化、低功耗、低成本方面的技术研究。MicrOBEM小型海底电磁接收机开发了新的低功耗控制单元、低功耗前置放大器,配置了低功耗磁通门传感器,采取先进的电源管理技术,使得整机功耗由现有海底电磁接收机(OBEM-Ⅲ型)的1 600 mW下降至500 mW(搭载感应式磁传感器配置)以内。针对传统的声学释放器昂贵、笨重(需要匹配更多的浮力材料)等问题,通过集成水声通讯模块,并增加外置的电腐蚀释放装置方式实现释放回收,MicrOBEM仅需一个直径为17 in(1 in=2.54 cm)的玻璃浮球作为浮体,大幅降低仪器的体积和硬件成本,提升了设备的集成度和作业效率。MicrOBEM的体积(不含测量臂等)相比OBEM-Ⅲ减少3/4,功耗减少2/3,成本降低1/2,并于2021年3月在南海南部开展了深水大地电磁试验,其大地电磁测量功能得到初步验证,具有小体积、低功耗、低成本的优势。     

抽取滤波在海底大地电磁探测中的应用

海底大地电磁仪使用了△-Σ调制技术来实现微伏级信号的采集.从抽样理论出发,讨论了针对△-∑调制器输出的高频位流信号而进行的抽取滤波的原理及其构成,指出抽取滤波过程中必须使用多级抽取结构进行抽取和滤波,海底大地电磁仪器中使用的三级抽取滤波结构实现了数字抽取、抗混叠和滤除基带以外量化噪声的功能.同时也介绍了滤波模块的接口和海底大地电磁数据采集器中数字通道原理.结合海底大地电磁仪器的海上试验,通过分析采集的时间序列及其频谱曲线,说明海底大地电磁仪中使用的抽取滤波是合理、可行的.     

海底大地电磁信号采集的技术难点

海底大地电磁探测要解决的首要问题是海底信号采集。对于陆上已广泛使用且采集技术已较为成熟的大地电磁测深法来说 ,该方法在海洋中的应用并不是一个简单的方法移植问题。由于海洋环境的严酷、海上作业的风险和海底信号微弱 ,要实现海底大地电磁信号采集面临着重重困难。为实现预期的探测目标 ,需采用一系列高新技术 ,包括微弱信号检测技术、海底多台观测系统的高精度同步技术、智能化控制技术、水下密封承压技术以及硬件系统集成技术等等。对海底大地电磁探测所遇到的难点技术问题作了初步的探讨     

西藏高原大地电磁深探测

展示了超宽频带大地电磁深探测所获得的西藏亚东－巴木错沿线地区电性结构图像；阐述了西藏中、南部特殊的壳幔电性特征。     

苏北地区大地电磁测深采集方法技术研究

根据苏北地区大地电磁勘探环境特点进行了电极距长度、磁场位置和采集时长的试验工作，确定了大地电磁测深勘探技术参数设置下限，电极距长度不能小于50m，采集时间要大于8h，磁距应控制在2km范围内。     

页岩气地震勘探数据采集参数选择的研究

我国页岩气重点开展区域为南方海相沉积地层,地震地质条件相对复杂,数据采集难度较大。贵州凤冈某页岩气勘查区块,属典型的喀斯特低山地貌,地形起伏大,地震施工困难,同时寒武系下统牛蹄塘组页岩层埋藏较深,反射波能量较弱,原始资料信噪比偏低。参考邻区地震勘探经验,采用二种方法论证野外施工参数:一是在勘探区选取论证点设计物理模型进行理论计算;二是以勘查区内向斜部位设计地质模型进行正演模拟求取。在此基础上通过进行不同岩性、井深、药量等激发接收参数的试验,确定了该区块的野外施工方案。该区页岩气地震勘探野外施工参数的选择方法,有效保障了其页岩气地震勘探效果。     

城市工程地震勘探的采集技术

城市工程地震勘察因场地及地震环境条件的限制,其施工难度大。本文针对检波器的埋设、激发方式的选择、环境噪声以及测线布置等方面进行分析,结合生产实际进行说明,并提出了针对性的解决措施。为城市工程地震勘探提供了可供借鉴的经验。     

基于数据采集卡的无缆静力触探数据采集系统的研究与设计

通过对传统的静力触探数据采集系统进行改进,介绍了利用数据采集卡采集静力触探的压力数据,利用地上数据采集仪采集静力触探深度数据,数据采集过程中均运用时钟信息进行时间先后顺序和数据的同步匹配,通过数据存储模块可将数据存储下来,也可串行传输后把压力和深度数据通过液晶模块显示出来,最后将数据传入上位机管理系统中进行数据的综合处理,并将最终触探曲线显示出来。整个过程具有无缆化、采集精度高、集成度高、存储量大、经济便捷等特点,最后通过现场试验验证了改造后的静力触探数据采集系统的适用性。     

中国大陆科学钻探钻探子工程钻进实时记录网页的开发

以中国大陆科学钻探实时记录网页的开发为例，介绍了在开发网络数据库时，利用Excel组件作输入界面，实现查询界面上表格的表头和表尾不动、而中间行可以滚动，实现回次滚动查询和界面实时刷新。     

钻探参数数据智能采集系统的研制

详细介绍了最新研制成功的智能钻探测控数据采集系统的设计原则、技术特点、结构、参数设置方法以及测试应用情况.     

基于ARM7和USB技术的工业CT数据采集系统设计

针对传统工业CT体积大、成本高、传输速率低以及操作不便等问题,本文提出了一种基于ARM7和USB技术的工业CT数据采集系统设计方案。硬件采用32位的LPC2290作为核心控制器,设计了具有高集成度的信号调理电路和电机控制电路,并结合接口芯片CH376实现了高速高效、即插即用的USB传输;采用VC语言编写了上位机的采集控制软件,采用c语言和汇编语言混合编写了下位机的控制软件。软硬件联合测试结果说明：采集系统数据传输稳定可靠、高效便捷,步进电机控制方便精确,能够满足新型工业CT的发展要求。     

用多分量感应资料快速重建层状地层的纵横向电阻率和水平界面深度

研究建立用多分量感应测井资料同时快速重建水平层状横向同性介质中横向与纵向电阻率和层界面深度的有效方法。首先,利用电磁场摄动方程、电导率函数与模型参数关系方程以及模式匹配算法得到电磁场并矢Green函数的半解析解,建立多分量感应测井响应的Frèchet导数矩阵的快速算法;在此基础上,借助于规范化处理和奇异值分解技术,给出同时反演水平层状地层中各个地层的纵、横向电阻率以及层界面深度的迭代过程,实现理论合成资料与输入资料的最佳拟合。数值计算证明,该反演算法能够取得较满意的反演效果。     

塔里木古海湾新生代海退时限及方式的初步探讨

对库车盆地新生代84个石膏或硬石膏进行硫同位素分析, 用以划分该时期内海侵—海退旋回以及最终海退时限的标定。石膏δ34S值演化特征显示, 库车盆地新生代经历了两次明显的海侵, 其分别为古新世中期和始新世中后期。库车盆地新生代最终海退时限与西部塔里木海湾在天山山前带的退缩时限相一致, 表明至少在渐新世中晚期塔里木海湾才完全消失。通过区域对比, 本文将新生代塔里木海湾的海退时限和方式概括为: ①始新世早期塔里木海湾在昆仑山前带的西段最先发生海退; ②之后, 海退向昆仑山东段开始迁移, 至始新世晚期海退延伸至盖孜、阿尔塔什等地; ③最终, 海退由南向北迁移至天山一带, 至渐新世末期特提斯海水完全退出塔里木地区。塔里木盆地新生代海退时限、方式进一步指示了印度—亚洲大陆碰撞所产生的构造作用具有明显的距离效应; 塔里木海湾新生代不同地区在海退时限上的不同步性说明, 塔里木盆地新生代海侵—海退旋回不是单一地受全球海平面升降的控制, 而是全球海平面变化以及区域构造活动等多种因素共同作用的结果。     

相干体技术在三维地震资料中的应用

三维地震相干体技术是近年来发展起来的一项新技术,在三维地震解释中应用效果独特,相干体技术研究的是三维数据体中的不连续性特征,可在三维地震解释之前,了解研究区内断层的展布情况,缩短三维解释周期,提高解释效率和精度。该技术充分利用了三维资料中每个ＣＤＰ点的信息,避免了因常规抽线解释而遗漏小断层。目前它已成为全三维地震解释中不可缺少的工具。     

云南楚雄盆地上三叠统沉积及地球化学的海相特征

楚雄盆地为中生代形成的典型前陆盆地。三叠纪是其形成的主体阶段和盆山转换的重要时期,也是由海相向陆相沉积环境的转折期,同时上三叠统是楚雄盆地最重要的油气资源层系。通过对楚雄盆地上三叠统进行系统的沉积学、层序地层学和波动地质学分析,在上三叠统识别出3个三级层序,建立了层序地层格架和高频波动曲线。对层序地层格架内的碳、氧同位素和微量元素的特征进行分析,发现楚雄盆地晚三叠世诺利晚期—瑞替期沉积具有海相沉积环境的地球化学特征,同时综合多学科的研究成果,指出楚雄盆地该时期为一与海域相接的近海湖盆,并受到间歇性海侵的影响。而海相烃源岩与陆相烃源岩在生烃能力、分布规律等方面均具有较大的差异。因此,这一认识对于重新评价楚雄盆地晚三叠世烃源岩具有重要意义。