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从瞬变电磁响应中提取IP信息的研究(英文)

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Applied Geophysics 2013年第1期10卷 79-87,119页

作者：余传涛刘鸿福张新军杨德义李自红太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

在对浙江省某铜矿进行瞬变电磁勘查时,由于感应激发极化效应的影响,造成瞬变电磁晚期测道的数据发生倒转。采用常规的瞬变电磁数据处理方法难以处理,造成晚期测道数据不可用,影响TEM的探测深度及精度。针对这个情况,采用***模型分析了... 详细信息

在对浙江省某铜矿进行瞬变电磁勘查时,由于感应激发极化效应的影响,造成瞬变电磁晚期测道的数据发生倒转。采用常规的瞬变电磁数据处理方法难以处理,造成晚期测道数据不可用,影响TEM的探测深度及精度。针对这个情况,采用***模型分析了均匀半空问模型中直流电阻率、充电率、时间常数以及频率相关系数对磁性源瞬变电磁响应的影响规律。利用奇异值分解法(The Singular Value Decomposition,简称SVD)对实测TEM数据进行分析及反演,并且从瞬变电磁响应数据中分离出勘探区瞬变电磁测量数据Cole—Cole模型的各参数,将分离出来的参数用于探测结果的辅助解释。经过分析得出充电率和频率相关系数对瞬变电磁响应的影响较大,而直流电阻率和时间常数对其影响较小的结论。通过常规方法和奇异值分解法对实测数据分别进行处理,发现后者视电阻率断面图的异常更加突出,从而较准确的圈定了铜矿体地范围,此结论得到_『钻孔的验证,与实际地质情况吻合较好。

关键词：奇异值分解法瞬变电磁响应激发极化效应,Cole-Cole模型

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天然气水合物的瞬变电磁响应研究

石油地球物理勘探 2004年第B11期39卷 62-65页

作者：张胜业杨梅霞罗延钟中国地质大学地球物理系

本文计算了均匀半空间及一维层状大地的时间域海洋瞬变电磁场,讨论了相应模型的海洋瞬变电磁响应。计算时分别采用了先汉克尔积分后Gaver-Stehfest变换以及先Gaver-Stehfest变换后汉克尔积分两种算法。通过解析解与数值解的对比证明了... 详细信息

本文计算了均匀半空间及一维层状大地的时间域海洋瞬变电磁场,讨论了相应模型的海洋瞬变电磁响应。计算时分别采用了先汉克尔积分后Gaver-Stehfest变换以及先Gaver-Stehfest变换后汉克尔积分两种算法。通过解析解与数值解的对比证明了程序及算法的正确性。根据收集的资料,设计了天然气水合物的典型模型,计算了包含有天然气水合物模型的瞬变电磁响应。通过讨论天然气水合物模型及其对应的瞬变电磁响应,提取了能够反映天然气水合物电性差异的参数;选择其中具有最高灵敏度的参数来分析水合物的含量与其瞬变电磁响应之间的关系,对天然气水合物的含量做出综合评价。结果表明应用海洋瞬变电磁法勘查天然气水合物是可行的。

关键词：天然气水合物瞬变电磁响应计算方法沉积物电阻率电磁法勘探技术

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层状大地表面中心回线瞬变电磁响应特征

物探化探计算技术 2015年第5期37卷 560-565页

作者：吴琼李永博李貅晋达中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所廊坊065000 长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中石化中原油田分公司物探研究院濮阳457001

中心回线装置下水平地层的时间域电磁场表达式为双重积分,内层为汉克尔型积分,外层为正弦或余弦积分,线性数字滤波法是求解此类特殊积分的有效方法。这里采用线性数字滤波法分别计算了均匀半空间、两层和三层介质共七种地电断面的电磁响... 详细信息

中心回线装置下水平地层的时间域电磁场表达式为双重积分,内层为汉克尔型积分,外层为正弦或余弦积分,线性数字滤波法是求解此类特殊积分的有效方法。这里采用线性数字滤波法分别计算了均匀半空间、两层和三层介质共七种地电断面的电磁响应,分析了不同类型响应曲线的形态特征,研究了中间层厚度变化和底层电阻率变化对时间域响应曲线形态的影响。通过对比与分析,得出了一些规律性的认识,对于瞬变电磁数据的处理解释具有一定的指导意义。

关键词：汉克尔积分变换正弦变换余弦变换线性数字滤波瞬变电磁响应

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一种高精度瞬变电磁响应正演的数值滤波算法

石油物探 2011年第3期50卷 213-218,4页

作者：徐振平胡文宝中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北荆州434023

在瞬变电磁测深正演中,时间域电磁场响应通常由频率域响应的逆Laplace变换得到,但常规的逆Laplace变换算法不能保证在大的计算时间范围内满足精度要求,有时甚至不能收敛。为此,对Laplace逆变换的求积公式进行了变换,得到与正弦有关的积... 详细信息

在瞬变电磁测深正演中,时间域电磁场响应通常由频率域响应的逆Laplace变换得到,但常规的逆Laplace变换算法不能保证在大的计算时间范围内满足精度要求,有时甚至不能收敛。为此,对Laplace逆变换的求积公式进行了变换,得到与正弦有关的积分公式,然后对核函数进行离散,利用复数的围道积分方法推导得到快速正弦变换的算法及滤波系数,实现了逆Laplace变换的快速计算。通过具有解析解的算例,总结了多种逆Laplace变换算法的特点及适应性。将上述算法应用于瞬变电磁时间域响应的正演计算,得到了大时间范围的收敛解,解决了常规算法在大时间值时正演计算精度和收敛性差的问题。

关键词：瞬变电磁响应正演逆Laplace变换正弦变换数值滤波算法

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斜坡和垂直断层地形的瞬变电磁响应

石油天然气学报 2011年第10期33卷 57-60,166页

作者：唐新功胡文宝严良俊油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)长江大学地球物理与石油资源学院湖北荆州434023

计算了斜坡(垂直断层)地形的瞬变电磁响应,考察了斜坡(垂直断层)地形存在时对瞬变电磁(TEM)测深结果造成的影响。数值模拟结果表明,与不存在地形时的瞬变电磁响应相比,把电偶极子源放在地形中不同位置时,会对TEM响应产生不同程度的影响... 详细信息

计算了斜坡(垂直断层)地形的瞬变电磁响应,考察了斜坡(垂直断层)地形存在时对瞬变电磁(TEM)测深结果造成的影响。数值模拟结果表明,与不存在地形时的瞬变电磁响应相比,把电偶极子源放在地形中不同位置时,会对TEM响应产生不同程度的影响。源放在坡度不大的斜坡边缘处异常最小,源放在地形变化剧烈处(垂直断层)影响最大,放在斜坡中间的影响介于其间。所有的情况都表明,只要把源放在地形中,地形都对TEM响应产生较大的影响。当把接收器放置在斜坡(垂直断层)地形中时(此时源位于水平地面),地形对TEM的影响只是局部的。最后指出在进行TEM勘探部署时,为了最大限度地减少地形的影响,应该尽量避免把源放在地形剧烈变化处。

关键词：瞬变电磁响应地形斜坡断层

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生产井瞬变电磁响应特征研究

石油天然气学报 2011年第9期33卷 100-104,168页

作者：任志平党瑞荣宋汐瑾光电油气测井与检测教育部重点实验室(西安石油大学) 陕西西安710065

研究了生产井环境下井中瞬变电磁的响应特征,建立了柱状分层介质的电磁响应模型,推导出了生产井井中瞬变电磁响应的一般表达式,结合数值计算讨论了套管电导率、厚度、磁导率、发射线圈、接收线圈的几何参数以及收发距对井中电磁响应信... 详细信息

研究了生产井环境下井中瞬变电磁的响应特征,建立了柱状分层介质的电磁响应模型,推导出了生产井井中瞬变电磁响应的一般表达式,结合数值计算讨论了套管电导率、厚度、磁导率、发射线圈、接收线圈的几何参数以及收发距对井中电磁响应信号的影响规律。研究表明:生产井中接收线圈上的感应电动势随时间的增大而减小,套管电导率越大,响应信号衰减得越慢;套管厚度的增加将降低响应信号的幅度;在不同磁导率的套管中,弱磁性套管的电磁响应强度较大;在其他参数一定时,增加发射线圈和接收线圈的匝数有助于提高响应信号强度,扩大探测范围,并且电磁响应强度随发射线圈半径的增大而增大,随收发距的增大而减小。

关键词：生产井瞬变电磁响应柱状分层介质套管线圈系

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基于瞬变电磁响应的基坑渗漏检测方法

基于瞬变电磁响应的基坑渗漏检测方法

作者：徐维骏天津大学

学位级别：硕士

基坑止水帷幕渗漏关系到整个建筑工程及周围建筑和道路的安全。为避免安全事故的发生,需要在基坑开挖前对止水帷幕进行渗漏检测,并有针对性地进行处理。目前的直流电法检测只采集了自然电位和稳定电流场信息,发射电极导通或关断瞬间激... 详细信息

基坑止水帷幕渗漏关系到整个建筑工程及周围建筑和道路的安全。为避免安全事故的发生,需要在基坑开挖前对止水帷幕进行渗漏检测,并有针对性地进行处理。目前的直流电法检测只采集了自然电位和稳定电流场信息,发射电极导通或关断瞬间激发的瞬变电磁响应及其携带的帷幕渗漏信息没有被利用。应用瞬变电磁于基坑渗漏检测需要研究帷幕墙体模型的瞬变电磁响应特征与传播过程。本文对此进行了研究,提出基于瞬变电磁响应的基坑渗漏检测方法,并以此为基础设计、实现了渗漏检测系统。理论及检测方法研究。首先,研究用瞬变电磁响应差计算地层电导率的方法。根据瞬变电磁响应精确解的级数展开式给出了响应中直接耦合响应和涡流再次激发响应的耦合关系及其与地层电导率之间的关系。研究多个同源距线圈系响应差计算地层电导率方法,利用响应差消除与地层电导率无关的直接耦合信号,提取地层电阻率。其次,研究帷幕墙体模型的瞬变电磁响应特征。建立帷幕墙体三层模型,根据Maxwell方程组和电极激发的瞬变电磁场的空间分布特点构建了势函数和规范条件,通过分离变量法给出了每层介质的势函数表达式。分别计算了墙体完好和渗漏情况下三层介质中的响应波形和空间分布,发现了瞬变电磁场在三层介质中的瞬态传播过程以及波动方式穿越墙体的细节——在墙体内形成倾斜的等势面。对比、总结了渗漏的特征和三层介质响应中的差异,为判断基坑帷幕墙体是否发生渗漏提供了依据。最后,基于以上研究提出了瞬变电磁——稳定电流场联合检测方法。利用平面布置的检测电极的直流和瞬态响应确定渗漏点的平面位置,在观测井中用瞬变电磁响应差检测地层电导率异常来确定渗漏点的深度。设计并实现了帷幕渗漏检测系统。利用设计的基坑渗漏检测系统参与了天津市景荷道地铁站基坑渗漏检测和河南省故县水库渗漏检测项目。两次现场检测均找到渗漏位置,验证了本文设计的基坑渗漏检测方法。本文检测方法与传统电法检测相比增加了检测电极瞬态响应和观测井中瞬变电磁响应信息的采集和分析,在检测效率基本不变的情况下提供了瞬变电磁响应信息,可作为渗漏判断的辅助依据,有助于提高渗漏点位置判断的准确性。

关键词：止水帷幕渗漏检测瞬变电磁响应电导率响应差