基于CAN总线技术的电极控制器设计

分析目前多极距测量系统存在的问题,将CAN总线技术应用于多极距地电阻率测量系统中,研制基于CAN总线技术的新型电极控制器。详细介绍电极控制器的主要特点、工作原理、硬件结构设计以及通信协议。经过各种性能测试,结果表明,该电极控制器稳定可靠,符合多极距地电阻率观测要求。     

隐伏地质构造的大地电磁有限单元法正演模拟

对常见的隐伏地质构造体进行大地电磁场正演模拟,并研究和总结了构造体对大地电磁场的响应特征.由麦克斯韦方程组导出大地电磁场的边界条件,应用有限单元法求解变分问题并得出刚度矩阵,根据线性方程组计算出相应的场值,再由改进的视电阻率定义式求出视电阻率.模拟结果显示:改进的视电阻率定义式相对于传统的Cagniard定义式能有效地提高视电阻率曲线的收敛速度和逼近程度;隐伏地质构造体对大地电磁场的响应具有一定的规律性,通过分析两种极化模式下的正演结果,可以有效地识别地质构造体的存在和分布情况.通过实例分析,得出隐伏地质构造正演模拟与实际观测资料的互相验证关系,为实践应用中的反演工作提供了重要的指导意义.     

物探方法在侵入岩地区抗旱找水定井中的应用

侵入岩地区寻找地下水难度大,而在干旱季节找出较为丰富的地下水更难,为快速解决山东遭受严重干旱灾害的沂蒙山人民急需的人、畜用水问题,通过先进的、有效的物探方法及合理的工作布置大大提高了在侵入岩地区抗旱找水定井的速度,且保证了成井率,经所施工钻孔验证物探推断成果符合实际、定井成功率达96%,单井涌水量均大大超出估算水量,为当地找到了较为丰富的地下水资源,解决了群众急需的水源问题,得到了老区人民及当地政府的高度评价.实践证明,在沂蒙山侵入岩地区根据不同物探方法的特点和定井区域难、易程度分别选用CSAMT法和电阻率测深法寻找地下水源既提高了定井速度和成功率,又取得了较好的水文地质效果,值得在类似地区推广应用.实际工作中的具体做法,一是在地面地质调查无法确定钻井目标范围且定井难度较大的地区,利用可控源音频大地电磁法快速、有效的特点,进行扫面工作,推测岩体中的构造破碎带、圈定低阻区范围即岩石破碎、含水地段,确定钻井井位和井深;二是在地面地质调查确定的范围内,采用电阻率测深法,利用单条曲线反映岩石破碎、含水段直观的特点确定含水层与井深.     

过套管电阻率测井异常测量值的自动检验方法

过套管电阻率测井是近年来推出的一种测井新方法,能在普通的金属套管井中测量地层的电阻率,在油藏动态监测和发现漏失油层等方面优势突出.为了可靠地测量地层的电阻率,在过套管电阻率测井中采取了许多措施,在一个深度点采用多次测量的方式就是其中的有效措施之一.这样的多次测量数据可能含一个或多个异常测量值,需要将它们检验出来.根据过套管电阻率测井数据的特点,提出了一种自动检验过套管电阻率测井原始数据异常测量值的方法.该方法基于Grubbs检验法,检验每一个深度点的多次测量数据,将异常测量值逐一剔除.对一组含有各类异常测量值的人工模拟过套管电阻率测井数据及十余口井的油田实测过套管电阻率测井数据的检验,表明这种方法对异常测量值的检验是可行的,也是有效的.同时,编制了一套相应的计算机处理程序,实现了异常测量值的自动检验,提高了工效.     

电阻率法污染探测中两种反演算法比较

已有的反演算法研究主要针对地质勘探,对于污染场地的探测数据反演则未有涉及.针对污染场地的特点,建立两种场地模型,通过数值模拟比较两种经典反演算法—阻尼最小二乘法及Occam反演算法.结果表明,两种反演方法的反演结果均能正确反映污染区域的位置,但是对污染区域的范围光滑模型的反演结果优于阻尼最小二乘法的反演结果,并且所需迭代次数小于阻尼最小二乘法.为了进一步比较两种算法在实际污染场地的应用效果,对重庆一污染场地的电阻率法探测数据进行反演.反演结果表明在对实际场地的反演中两种算法可能会存在虚假异常.     

聚合物驱油层电阻率测井响应变化特征研究(英文)

油层注入聚合物溶液后,电阻率测井响应发生与水驱不同的变化特征,严重影响水淹层测井评价的效果。本文首先分析了聚合物溶液的导电性质,其次按照聚合物驱油层不同施工流程开展岩电实验研究,分析不同驱替阶段的岩石电阻率的变化特征。并对比分析聚合物驱与水驱油层电阻率测井响应的差异。结果表明,不同聚合物驱替饱含油岩心过程,岩心电阻率随饱和度变化呈现"w"型或"S"型和单调下降的形态;清水聚合物驱油层电阻率测井响应呈现弱、未水淹的特征;污水聚合物驱油层电阻率测井响应呈现与污水水驱相似的变化特征。     

侧向测井电极系结构影响分析及阵列化测量新方法

针对目前广泛使用的侧向测井电极系结构和聚焦方式,利用有限元数值模拟方法研究了三种常见的侧向测井电极系结构对电极系数、井眼影响系数、径向探测深度的影响;对比硬件聚焦中监督电极残余电位差对测井响应的影响,引入聚焦系数,提出了一种利用软件聚焦实现阵列化测量的新方法;利用Oklamoha标准地层模型验证了方法的正确性。结果表明,不同电极系结构和电极系的不同部分对测井响应的作用不同,其中电极系绝缘部分长度对探测特性的影响很大,在电极系设计过程中应重视绝缘尺寸对探测特性的影响。采用软件聚焦方式,不仅消除了硬件聚焦方式中残余电位差的影响,而且在不改变双侧向电极系结构的基础上,选择聚焦系数为0~1.1,得到了不同径向探测深度的测井曲线,实现了类似于阵列侧向测井中的阵列化测量。测量结果表明,电极系数随着聚焦系数的增大而减小,井眼影响系数保持在0.80~1.16,并提高了径向探测能力,最大探测深度达到2.0 m以上,获得更丰富的地层电阻率分布信息。     

随钻方位电磁波电阻率成像模拟及应用

随钻方位电磁波电阻率成像资料在地质导向中起着至关重要的作用。利用三维有限差分数值模拟方法计算随钻电阻率仪器激发的电磁场随仪器方位变化的规律,分析实现方位电阻率测量以及成像的原理及方法。数值模拟结果表明：在常规随钻电磁波仪器的基础上,增加倾斜或横向接收(发射)天线,可以实现地层方位的预测和判断,同时方位电磁波电阻率成像结果受相对井斜角、地层电导率对比以及地层地质构造的影响;利用方位电阻率成像以及定向信号成像结果可以预测和判断层界面、地层方位特征以及各向异性地层走向;幅度比电阻率成像效果优于相位差电阻率成像;在均匀各向异性介质中,线圈距和工作频率越大,视电阻率受垂向电阻率影响越大;线圈距越大,定向幅度信号越强,能预测的层界面的距离越大。     

相位激电法在沱沱河巴斯湖地区的应用效果

相位激电法在沱沱河地区的应用中,圈定了29处激电异常,综合测区的岩石标本的电物性特征对异常进行了推断和解释.从所测量的视相位和视电阻率结果分析,相位激电法完全能适应沱沱河地区这种气候寒冷、海拔高、地形起伏大的的地区,并能取得良好的找矿效果.     

基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化

基于光滑约束的最小二乘法是三维电阻率反演的主要方法,但该方法在某些情况下存在着多解性较强的问题,且普遍耗时较长,严重制约了三维反演方法的推广与发展.为改善上述问题,将表征模型参数变化范围的不等式约束作为先验信息引入最小二乘线性反演方法中,有效地改善了反演结果的精度,降低了反演的多解性问题.为了解决耗时较长的问题,基于预条件共轭梯度(PCG)算法和Cholesky分解法的特点提出了一套优化三维电阻率反演计算效率的计算方案.在该方案中,Cholesky分解法被用来求解敏感度矩阵计算中的多个点源场的正演问题,Cholesky分解法只需对总体系数矩阵进行一次分解,然后对不同的右端向量进行回代即可.将预条件共轭梯度法引入到三维电阻率反演方程的求解中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,有效地加快了收敛速度.对合成数据以及实测数据的反演算例表明,借助不等式约束和反演效率优化方案,最小二乘反演方法可得到较为精确的反演结果,有效地提高了反演计算效率,具有良好的推广前景.