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井地电磁法勘探深度研究

地球物理学进展 2013年第1期28卷 373-379页

作者：李亭亭王佳朱凯光吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061

结合国家深部资源勘探的迫切需求,应用电磁场理论,从麦克斯韦方程出发推导出井地电磁场公式.通过两层大地模型与均匀半空间井地电磁场响应比较,研究了井地电磁法勘探深度,并给出了不同发射电流、发射频率、线源长度及两层大地电导率差... 详细信息

结合国家深部资源勘探的迫切需求,应用电磁场理论,从麦克斯韦方程出发推导出井地电磁场公式.通过两层大地模型与均匀半空间井地电磁场响应比较,研究了井地电磁法勘探深度,并给出了不同发射电流、发射频率、线源长度及两层大地电导率差异对勘探深度的影响,为井地电磁探测的野外勘探参数的选择奠定了理论基础.计算结果表明,加大发射电流、线源长度、两层大地电导率差异和降低发射频率可以增大接收信号的强度,提高有效勘探深度,从而,有利于进行深部资源勘探.

关键词：井地电磁勘探深度发射电流发射频率线源长度

井地电磁垂直长导线源层状大地的电磁响应特征研究

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井地电磁垂直长导线源层状大地的电磁响应特征研究

作者：罗毅翔成都理工大学

学位级别：硕士

井地电磁法（Borehole-surface Electromagnetic Method）是一种在井中有限长导线中供以大功率交流电,在地面接收电磁响应的电磁勘探方法。相对于航空电磁法和地面电磁法而言,井地电磁法的探测深度较大,探测较深目标体的能力更强,且具... 详细信息

井地电磁法（Borehole-surface Electromagnetic Method）是一种在井中有限长导线中供以大功率交流电,在地面接收电磁响应的电磁勘探方法。相对于航空电磁法和地面电磁法而言,井地电磁法的探测深度较大,探测较深目标体的能力更强,且具有勘查速度快、成本低、通行性好、不破坏环境、可应用于海域等优势,它更具有一般勘探手段难以达到的效果。同时井地电磁法能更好的适应我国寻找矿产、干旱地区大面积找地下水和日益严峻的资源问题,因此,研究井中垂直长导线源层状大地的电磁响应非常必要。本文以现有的井地电磁法和地面电磁法为基础,主要完成了如下工作: （1）研究电磁场的基本理论,结合井地电磁法的特点,根据米萨克?N?纳比吉安推导电偶极子源表达式的方法导出井下高度h处垂直电偶极子谢坤诺夫矢量势的表达式,再沿垂直长导线积分推导出井中垂直长导线源的电磁场的表达式。（2）对井中垂直长导线源层状大地电磁响应进行了数值计算,采用***和Singh提出的一种数字滤波法解决了贝塞尔函数的积分问题,计算结果和精度达到了要求。然后,对程序的正确性进行了效验。采用几种典型的大地模型,对井地电磁的响应进行了正演计算。（3）研究了井中垂直长导线源层状大地频率域井地电磁响应的特征,采用几种三层典型大地模型,分析发射电流、发射频率、不同的垂直长导线源长度、垂直长导线源在不同的层位、垂直长导线源长度小于异常体埋深时的井地电磁响应曲线,同时也对各种影响因素进行细致分析。（4）本文对井地电磁的相位数据进行研究和对其的应用效果进行分析。在三层和五层大地介质模型中,把相位曲线和振幅曲线联合解释,取得了明显的效果。在井地电磁法中,相位参数结合振幅参数综合利用,可以提高频率域井地测量资料的解释精度,增加判层的准确性。本论文完成了井中垂直长导线源层状大地电磁场的理论计算,对井中垂直长导线源频率域井地电磁响应的特征进行研究,为野外数据的反演解释奠定了理论基础,为频率域井地电磁勘察系统的应用提供依据。

关键词：井中垂直长导线源层状大地井地电磁振幅曲线相位曲线

基于非结构化网格的频率域井地电磁2.5维正演研究

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物探化探计算技术 2016年第4期38卷 443-448页

作者：李文刚中煤科工集团西安研究院有限公司电法勘探技术研究所西安710077

井地电磁方法是将发射源放置在井中,地面测量电磁场,具有精度高、效率高等特点。目前针对这种方法的研究较少,且传统研究方法均基于结构化网格,不符合实际情况,同时现有研究也大多限于直流电井地电法,而实际应用中直流电勘探受限于发电... 详细信息

井地电磁方法是将发射源放置在井中,地面测量电磁场,具有精度高、效率高等特点。目前针对这种方法的研究较少,且传统研究方法均基于结构化网格,不符合实际情况,同时现有研究也大多限于直流电井地电法,而实际应用中直流电勘探受限于发电机功率,其勘探深度有限。针对此情况,这里开发了基于非结构化网格的频率域2.5D井地电磁法的正演程序,通过多种模型试算,验证了井地电磁法的有效性和实用性,为进一步研究工作打下了基础。

关键词：井地电磁非结构化网格 2.5维正演

频率域井地电磁物理模拟空间数据采集及分析研究

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频率域井地电磁物理模拟空间数据采集及分析研究

作者：孙涛成都理工大学

学位级别：硕士

井地电磁法是一种电磁勘探方法,对于传统的地面电磁勘探方法,井地电磁法能够更接近深部目标体,有利于有效异常响应信号的获得。其工作原理是将垂直双极源放入井中,在靠近目标体的位置发射不同频率的正负交互方波信号,并同时在地面接收... 详细信息

井地电磁法是一种电磁勘探方法,对于传统的地面电磁勘探方法,井地电磁法能够更接近深部目标体,有利于有效异常响应信号的获得。其工作原理是将垂直双极源放入井中,在靠近目标体的位置发射不同频率的正负交互方波信号,并同时在地面接收电磁响应信号,根据接收的电磁响应分量来反演地下电性构造。随着计算技术的飞速发展,使用有限差分、积分方程、有限元及边界元等数值计算方法求解一些三维复杂地电条件下的井地电磁响应成为现实,然而地质体岩矿物性变化大、形状和产状复杂,数值模拟仍然存在许多不易解决的问题,其近似程度和正确性也需要进一步验证。而物理模拟能够重复,且可通过实验来了解多种地质模型的电磁响应及异常目标体的响应规律,还可以用来验证数值模拟的正确性和近似程度。在地球物理的电法勘探方面,常根据相似准则,采用适当的比例(通常在1:100～1:1000000之间)复制地电模型,将缩尺模型响应转化成等价的理想化实尺模型的响应,用以验证相应工作方法的正确性和地电响应特征或勘探效果等。当前,井地直流电法的物理模拟研究相对较为成熟,而对井地电磁响应的物理模拟研究还相对较少,因此,为了研究油气藏模型的电磁异常响应特征,本文就频率域井地电磁的物理模拟开展研究,进一步研究频率域井地电磁场的空间分布特征,为验证新的数值模拟近似解的正确性和近似程度提供帮助。论文依托国家自然科学基金面上项目频率域井地电磁法的数值模拟和物理模拟研究(41574065),以物理模拟为主要手段,采集了井地电磁水槽模拟实验系统的空间数据,主要研究了井地电磁场空间分布特征、三维目标体的井地异常响应特征。在此基础上,通过制作不同电阻率的薄板、丘状模型,开展异常体的频率域井地电磁物理模拟,获取三维目标体的井地异常空间响应特征,为新的数值模拟近似解的正确性和近似程度提供实验支撑。本文针对频率域井地电磁物理模拟空间数据采集及分析研究,论文主要成果如下:1)根据相似准则以及水槽的大小设计了物理模型的大小、制作材料以及电阻率等参数。2)根据相似准则得到了井地电磁物理模拟用的激励源的频带、数据采集的采样间隔等参数。3)制作了 4个电导率不同的薄板状、丘状物理模型,以及设计了适用水下数据采集的电极架,并采集了井地电磁响应的物理模拟空间分布信号,对每种模型,均采集了 285个测点的响应数据。4 )获得了 4个不同模型的物理模拟空间响应结果,对采集数据进行了处理,结果表明:不同模型空间数据的总场和背景场在y=0的平面两侧都出现高峰值,异常场一次谐波曲线均在异常体y=0平面两侧也出现高峰值,空间数据的异常场都表明了异常体的存在;由相同x坐标的测线总场Ey分量对比分析得,远离源的测线,随着采集的深度增大,其总场Ey分量的数值在减小,靠近源的测线,随着采集的深度增大,在靠近源的测点处其总场Ey分量的数值在增大,在远离源的测点处其总场Ey分量的数值在减小,该空间分布特征为验证数值模拟的近似程度提供了实验支撑。

关键词：井地电磁物理模拟相似准则

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频率域一维井地电磁快速正演方法技术研究

频率域一维井地电磁快速正演方法技术研究

作者：荆磊成都理工大学

学位级别：硕士

频率域井地电磁方法是指在井中供以交流电在地面接收电磁响应的一类电磁勘探方法,目前正处于实验阶段,其主要用途是圈定油气藏边界等。本文主要研究了井地电磁频率域一维层状介质模型,以maxwell方程为基础,根据互换原理推导出了地下垂... 详细信息

频率域井地电磁方法是指在井中供以交流电在地面接收电磁响应的一类电磁勘探方法,目前正处于实验阶段,其主要用途是圈定油气藏边界等。本文主要研究了井地电磁频率域一维层状介质模型,以maxwell方程为基础,根据互换原理推导出了地下垂直有限长导线电流源的井地电磁响应的解析公式,模拟计算并且分析了地下层状介质中不同场源和不同异常层及其组合的井地电磁响应及其特征。通过不同方法计算均匀半空间模型的井地电磁响应,结果对比表明:该算法技术在提高计算精度的前提下,大大减少了计算量。算例结果表明利用互换原理推导的井地电磁响应公式正确。在均匀半空间的模型里给出各个响应值随发射频率和收发距变化的总体响应特征和随场源深度变化的响应特征。实部值主要集中在一定的收发距范围内,受发射频率的影响较小;虚部值主要集中在中远范围的收发距和较高的发射频率范围内。由于实际的发射频率比较低,达不到虚部极值所要求的频率,所以虚部值会随着发射频率的增加而增加。场源埋深越深,地面的响应值越小但异常特征越明显。浅异常层的异常特征比深层的异常特征要明显。在层状介质模型里给出响应值随异常层的深度变化、异常层的电导率变化及场源长度变化的响应特征。各响应参数对高阻异常比对低阻异常更敏感,敏感程度由大到小依次实部值、虚部值和相位值。在垂直大场源的前提下,异常层越浅响应值的异常越明显。而当场源的埋深与异常层的深度一致时,异常层越深响应值的异常越明显。小场源的响应值所携带的异常信息要比大场源的响应所携带的异常信息多。结果表明实部值、虚部值和相位值均能提供模型介质的电性变化信息。

关键词：互换原理井地电磁一维正演频率域

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页岩气储层动用井地电磁监测特征分析

工程地球物理学报 2024年第4期21卷 654-662页

作者：吴建发黄浩勇徐尔斯陈丽清杨扬陈珂陈马林李宁中国石油西南油气田分公司页岩气研究院四川成都610051 页岩气评价与开采四川省重点实验室四川成都610091 中国石油西南油气田四川长宁天然气开发有限责任公司四川成都610051 中国石油西南油气田四川长宁页岩气公司四川成都610051 中国石油西南油气田重庆页岩气公司重庆401120 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

为满足我国高效低成本开发页岩气资源的战略需求,本文基于井地电磁监测理论,通过构建多组页岩气储层动用模型,采用有限单元法计算并分析了不同模型下地表电位异常分布特征,数值实验结果表明:①地表最大电位异常中心不与低阻体中心地表... 详细信息

为满足我国高效低成本开发页岩气资源的战略需求,本文基于井地电磁监测理论,通过构建多组页岩气储层动用模型,采用有限单元法计算并分析了不同模型下地表电位异常分布特征,数值实验结果表明:①地表最大电位异常中心不与低阻体中心地表投影位置一一对应;②随着埋深加大,异常等值线发生变化,测区内低值带也发生变化,异常幅值整体逐渐减小;③不同电性特征的低阻体进入储层后引起地表电位异常响应特征不同,低阻体相对背景电阻率越小,地表异常幅值越高,对于电磁监测越有利;④地表电位异常特征受低阻体规模和位置变化影响显著,当低阻体规模较小时,异常等值线近似圆形,随着低阻体规模变大,电位异常幅值越高,等值线形态也发生变化。本文通过分析页岩气储层井地电磁监测地表纯电位异常分布特征,在一定程度上验证了井地电磁监测页岩气储层动用方法的可行性,为我国页岩气储层动用监测提供理论支撑。

关键词：页岩气井地电磁储层动用模型电位异常特征分析

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频率域井地电磁一维正演快速模拟方法研究

工程地球物理学报 2010年第5期7卷 579-583页

作者：荆磊何展翔王绪本江玉乐罗毅祥成都理工大学信息工程学院成都610059 中国石油东方石油地球物理公司综合物化探事业部河北涿州072751

频率域井地电磁方法是指在井中供以交流电在地面接收电磁响应的一类电磁勘探方法。本文提出一种层状介质模型的井地电磁响应的推导方法,首先推导地表水平电偶极源在层状介质中垂向电磁场的响应公式,再沿垂直导线方向进行积分,根据互换... 详细信息

频率域井地电磁方法是指在井中供以交流电在地面接收电磁响应的一类电磁勘探方法。本文提出一种层状介质模型的井地电磁响应的推导方法,首先推导地表水平电偶极源在层状介质中垂向电磁场的响应公式,再沿垂直导线方向进行积分,根据互换原理得到地下垂直有限长导线电流源的井地电磁响应的解析公式。对于地下层状介质中任意深度和长度的垂直有限长线电流源的井地电磁响算法应该均可计算,在保证计算精度的前提下,具有计算量小、计算速度快的优点。论文给出采用不同方法计算均匀半空间模型的井地电磁响应的模拟结果的验证及计算精度和计算速度的对比,算例结果表明利用互换原理推导的井地电磁响应公式正确。

关键词：互换原理井地电磁一维正演频率域

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应用井地电磁法提高老油区采收率

应用井地电磁法提高老油区采收率