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.     

声电效应测井的有限差分模拟

本文研究声电效应测井波场的有限差分模拟算法.忽略井外地层中诱导电磁场对孔隙弹性波的影响,将求解动电耦合波方程组的问题解耦,先计算孔隙弹性波,再计算其诱导电磁场.基于轴对称柱坐标系下的速度-应力交错网格,采用时域有限差分计算井孔流体声波和井外地层孔隙弹性波.将电磁场近似看作似稳场,基于轴对称柱坐标系下的5点式有限差分网格,求解不同时刻的电位Poisson方程,计算诱导电场.结果表明:本文算法可准确模拟频率6.0 kHz的声电效应测井全波;在声波测井频率范围内,电导率、动电耦合系数和动态渗透率的低频近似对伴随电磁场的计算影响不大;地层水平界面导致伴随反射斯通利波的电场和显著的界面电磁波,后者对于探测地层界面具有潜在的应用价值.     

随钻四极横波测量的数据驱动频散处理方法

针对随钻四极横波测量中的频散效应,本文采用了一种数据驱动的频散处理方法.根据四极子声波频散数据计算慢度概率密度及其拟合函数,再对该函数寻边确定实际地层的横波慢度.该方法在对理论模拟数据及现场随钻测井数据处理中均取得了良好的应用效果,为随钻四极子横波测井提供了一种快速有效的处理方法.     

横向同性地层中井间电磁响应的三维频域耦合势正演模拟研究

本文针对电导率横向同性地层中三轴发射-接收线圈系的井间电磁响应,开展三维正演算法及模拟研究.首先将发射线圈简化为三轴正交磁偶极子源.为克服低频电磁产生的数值迭代收敛缓慢问题,利用低感应数预处理方法将频域Maxwell方程组转化为基于矢势与标势的Helmholtz方程.采用非等间距的Yee氏交错网格、电导率的体积加权平均技术以及积分形式的有限差分格式实现对控制方程的离散化.借助于不完全LU分解预处理的稳定双共轭梯度法计算井间电磁响应的数值解,并通过与有限元软件COMSOL的数值结果对比验证本文模型与算法的有效性.数值计算结果表明：在横向同性地层的垂直井模型中,测井响应横向分量xx和yy能反映出地层电导率各向异性信息,但横向探测能力较差.轴向分量zz虽只反映地层水平电阻率信息,但具有较好的横向探测能力,且对地层中异常体非常敏感,而交叉分量xz、zx则具备较强的层边界识别能力.     

焦家金矿带3000m科研深钻地球物理测井及初步分析

焦家金矿带3 000 m勘查科研深钻使用多种测井方法,原位获取了钻孔岩石的各种物理化学参数,实现了设计预定的数据采集目标,取得了丰富的初步解译研究成果。通过交会图等技术分析了不同岩石的测井响应特征;通过常规识别法和主成分分析方法相结合,有效的识别了断裂带;通过阵列声波测井了解了岩石机械特性并估算了地应力参数;通过井温测量实现了井温梯度的计算。激电测井显示,低阻高极化为深部矿化体主要异常特征;依据极化率曲线整体幅值及形态分析认为2 485~3 122 m为矿化较为集中部位。     

印度克里希纳-戈达瓦里盆地天然气水合物饱和度特征

印度国家天然气水合物计划(NGHP01)于2016年实施第1次钻探,证实了天然气水合物在印度大陆边缘的广泛分布。选择位于克里希纳-戈达瓦里盆地(KG盆地)的NGHP01-07D和NGHP01-15A钻孔,基于测井数据和岩心样品估算天然气水合物饱和度,分析天然气水合物赋存状态并探讨其形成机制。基于各向同性介质模型利用电阻率和声波测井计算NGHP01-15A钻孔的天然气水合物饱和度为0. 2%～33. 0%,平均值为9. 6%,在NGHP01-07D钻孔利用电阻率计算获得的天然气水合物饱和度高于岩心氯离子异常和气体释放获得的结果,但是基于各向同性岩石物理模型利用声波测井计算的天然气水合物饱和度与岩心结果一致,平均值为5. 0%。前人研究认为NGHP01-10D钻孔中天然气水合物以相对较高饱和度富集在高角度裂隙中。结合前人研究结果推断在克里希纳-戈达瓦里盆地存在3种不同的天然气水合物储层,即泥岩中砂质夹层各向同性储层、泥质/粉砂质高角度低连通性的低饱和度裂隙储层和泥岩中高角度高连通性的高饱和度裂隙储层,并提出对应的3种天然气水合物储层模型。     

逐瘀开郁化痰汤治疗PSD的疗效及对神经功能和单胺类神经递质的影响

目的：观察通窍化痰活血方治疗早期迟发型放射性脑损伤（痰瘀互结证）的临床疗效。方法：将60例早期迟发型放射性脑损伤（痰瘀互结证）患者随机分为2组,每组各30例。对照组采用西医常规疗法治疗,治疗组在对照组治疗的基础上加用通窍化痰活血方治疗。结果：实体瘤疗效总有效率治疗组为86.7%,对照组为70.0%,组间比较,差异有统计学意义（P<0.05）;2组中医症状积分治疗前后组内比较及治疗后组间比较,差异均有统计学意义（P<0.05）;2组脑损伤分级疗效组间比较,差异有统计学意义（P<0.05）。结论：西医常规疗法联合通窍化痰活血方治疗早期迟发型放射性脑损伤（痰瘀互结证）安全、有效。     

地下水中总α、总β放射性的测定及成果初步分析

随着生活水平的提高和环保意识的增强,人们对生活饮用水中的放射性指标越来越关注。生活饮用水中的总α、总β放射性在国家标准中被列为重要的监测指标。分析了水中放射性的来源与危害,结合一些地下水站点的放射性α、β测定过程与数据,分析了影响检测结果的因素与减小误差的措施,为其他地区开展同类工作提供了有益的参考。     

0.2 m高分辨率双侧向测井仪器仿真设计

为满足油田薄层及薄互层开发的需求,采用数值模拟与电路仿真联合的交互式仪器仿真设计方法,开发了高分辨率数字聚焦双侧向测井仪器。通过仪器仿真,形成了纵向分辨率为0.2 m、深浅侧向探测深度分别为1.09 m、0.38 m的双侧向测井电极系,并得到了不同地层条件下测量信号的幅度以及视电阻率测量误差。现场应用效果表明,所设计的双侧向测井仪器的纵向分辨率与探测深度达到了理论指标,曲线重复性满足质量要求。仪器仿真方法有效地沟通了理论设计与仪器实现,不仅有助于0.2 m高分辨率双侧向测井仪器开发,同样也适用于电极型测井仪器设计。