地质雷达图像中地面干扰的识别与去除

地质雷达作为一种工程物探的新方法,应用前景十分广阔,而在实际工作中,有时会受到地面物体的反射电磁波干扰,给图像的分析带来一定困难;在实际工作中,可以根据电磁波速的求取来识别信息的来源,而把干扰信息去除.     

电磁波测井的混合波模型

本文提出一种混合波模型,用电偶极子和磁偶极子等效裂缝天线,兼顾了以往各种理论模型的优点.对胜利油田的电磁波测井（EPT）资料,分别用混合波模型和平面波模型求解得到的介电常数代入各种解释模型,计算储层的含水饱和度,再与实际岩芯测量建立的关系相比较,证明混合波理论模型更合理,解释结果更接近实际.     

多层电磁波测井反演

针对轴对称二维非均匀介质地层,以两接收线圈的相位差和幅度比为附加条件,建立了反演地层介电常数和电导率的电磁波测井反演数学模型．针对反问题的不适定性,利用正则化方法建立了反演的选代法．为克服层位较多时整体反演在存贮量、计算量等方面的问题,考虑了一种每次反演一个目的层的多层反演方案,并针对6层和10层模型进行了数值模拟．模拟结果表明,以相位差和幅度比为测井响应来反演介质电性参数是可行的,并适合于薄层解释,但对多层模型不能采用整体反演．     

多相管流电磁成像测井方法研究

基于油、气与水的导电特性和介电特性差异,提出一种多相管流成像测井方法,可测量并求出油井内多相流体流动的截面图像．通过分析油井内流体中电磁场的特性,提出新的成像测井方法,并用自行研制的环状阵列式测量探头进行实验,验证了方法的可行性．     

大倾角断层下煤层开采诱发顶底板及附近含水层应力变化规律的试验研究

煤层可作为高频电磁波的导波层,无线电波透视技术适用于工作面煤层内的地质构造探测。目前无线电波透视法通常采用单一频率进行探测,在煤层工作面勘探过程中常存在频率选择不当和探测精度不足等方面问题。为此,提出了双频透射无线电波勘探方法。基于理论分析,利用双频透视场强数据和衰减系数参数,推导了基于双频无线电波测量数据的煤岩介质吸收因子γ of coals based on the measurement data of dual-frequency radio waves. Furthermore, using the finite element numerical simulation method, this study simulated and analyzed the conditions of coal seams bearing no anomalous geological structures and those containing faults. The experimental results show that the absorption factor caculated by dual-frequency method is more sensitive to the geological anomalies of coal seams, verifying the effectiveness of the dual-frequency transmission radio wave-based exploration method. The comparison between the field experimental data and the mining drilling results also verified that the absorption factor γ exhibited better responses to geological anomalies than the single-frequency attenuation coefficient. The experimental results show that the dual-frequency transmission radio wave-based method can improve the detection effects of geological anomalies within coal seam mining faces, providing a new method and idea for radio wave-based fine-scale exploration and the ascertainment of mine geology.     

重建地下介质相对衰减的分布:新的成象方法

在传统的连续波电磁层析成象方法中,影响线性方程组的解的重要参量——波源的辐射功率因子k,常常难以确定或根本无法确定,使方法的应用受到严重限制.本文提出了新的电磁层析成象方法,其线性方程组与k无关,能用于传统方法无法应用的情况.新方法重建的地下介质相对衰减的二维分布图象,比传统方法重建的绝对衰减的二维分布图象具有更好的分辨力和稳定性,更有利于地质解释.新方法已成功应用于8个不同地区电波勘探资料的处理.     

倾斜各向异性地层中多分量电磁波测井响应三维时域有限差分(FDTD)算法

利用三维时域有限差分技术（FDTD）研究建立倾斜各向异性地层中多分量电磁测井响应的数值模拟算法.首先,利用Yee氏交错差分格式和线性内插公式对各向异性介质中时域Maxwell方程进行离散化,得到各向异性介质中各个交错节点上电磁场的时域递推公式,同时将面积加权平均与旋转矩阵技术相结合确定各个网格节点的等效电导率张量,此外,单轴各向异性吸收边界条件（UPML）被用于降低求解区域外边界反射.在此基础上,利用单频正弦磁偶源计算时域电磁场空间分布以及特殊的双方程算法（2E2U）从数值结果中快速提取电磁场幅度和相位,确定多分量电磁测井仪器的三维响应.最后,通过数值结果证明该算法的有效性,并系统考察不同层厚、地层倾角以及侵入带半径等变化对多分量电磁测井响应的影响.     

非均匀等离子体中波传播耦合方程

我们从麦克斯韦方程和线性化矩方程出发,获得了具有电子密度梯度的弱非均匀可压缩等离子体在外场作用下的电磁波和电声波激发的耦合方程,并求得了微扰解。最后讨论了非均匀可压缩等离子体中电磁波和电声波耦合激发机制,指出不同模间耦合是产生不同模间相互转换的原因,而Cohen等人的均匀可压缩等离子体中电磁波和电声波激发过程均可视为本文的特殊情况。     

地球磁层中哨声导管的物理结构

本文在理论上探讨了地球磁层中哨声导管的物理特征。利用两种能够引导甚低频电磁波的导管模式,求得哨声导管中磁场和电流的分布。当磁场偏离势场或无力场时,将会产生场向电流,该电流与导管的强度和稳定维持密切相关。根据这些结果,我们认为高纬磁层中观测到的较强的场向电流,是高纬地区地面台站频繁接收到哨声及其回波的一个重要原因。