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各向异性介质中的浅海海洋可控源电磁响应特征 总被引：1，自引：0，他引：1
由于受到空气波的影响,浅海海洋可控源电磁数据对海底储油层的反映较弱,如何对浅海数据进行处理和解释一直是海洋电磁理论研究的热点。随着近年来海洋电磁理论的不断完善,浅海数据已经可以被较好地处理与反演,但是其解释水平仍然受基本理论研究不足的制约。针对这一现状,本文开展了海底电各向异性对浅海数据影响规律的研究。具体方法为:利用欧拉旋转建立不同的海底电性各向异性模型,然后采用交错网格有限差分法计算浅海海洋可控源电磁响应,最后通过分析同线情况下电场Ex分量的振幅和相位曲线特征以及海底电场及电流密度分布规律,分析各向异性对浅海海洋可控源电磁响应影响的物理机制,并讨论浅海各向异性情况下海洋电磁对高阻储油层的识别能力。得出的结论为各向异性介质中的浅海海洋电磁响应特征与深海有较大区别,在进行数据的处理、反演和解释时应区别于深海情况。 相似文献
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系统调研了地震波旋转运动的理论研究、仪器研制、实际观测和应用,总结了地震波旋转运动的研究成果.首先介绍了旋转分量的定义及间接地通过平动分量求取旋转分量的方法,以及从不同应用角度对旋转分量展开的研究;其次介绍了旋转地震仪的分类及其原理,对比了不同类型旋转地震仪的优缺点及其目前可以达到的技术参数指标;最后讨论了旋转分量观测及其在天然地震以及勘探地震中的应用,包括建筑工程领域的尝试.调研发现国内外旋转运动的研究差距较大,国内仍处于探索阶段.其中,不同震源与介质类型所产生的各种地震波在旋转分量上的特征差异一直是领域关注的焦点;如何制造高精度、高灵敏度、宽频带的旋转地震仪是国外同行攻关的热点;如何在地震学及相关工程中应用旋转分量,联合平动分量反演地下介质精细结构和震源性质的新特性参数是旋转运动学发展的重点. 相似文献
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常规炸药震源在高瓦斯矿井受到了十分严格的管制,迫切需要一种新型非炸药震源的槽波勘探方法作为替代。基于此,开展了矿井中天然源槽波勘探方法的可行性实验研究。通过理论分析和数值模拟实验,论证了煤层具备天然源槽波发育的地球物理基础。通过构建“三随机”天然源槽波模型,即震源的空间位置随机、震源初始激发时刻随机和震源的振幅随机,成功实现了天然源槽波的时间域数值模拟实验。采用相移法对天然源槽波数值模拟数据进行了频散谱计算,结果具有明显的频散特征。数值模拟实验结果证明了理论模型中天然源槽波的存在,且基阶和高阶形态均发育。在安徽淮南某煤矿工作面进行实测实验,成功采集到天然源槽波三分量数据,对实测数据进行频散谱计算,结果表明3个分量均具备频散特征,其中X分量频散曲线能量脊较为清晰,达到了验证天然源槽波存在的预期目标。总的来说,数值模拟结果表明天然源槽波的地球物理基础和形成机理是正确的,现场实验结果证明了天然源槽波在煤层中自然存在,该方法在矿井地质勘探中具有可行性和潜力。 相似文献
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三分量旋转地震动是目前地球物理研究重点之一.利用爆炸震源的平动地震仪观测资料,通过间接计算获得三分量旋转地震动.利用了3炮500 kg炸药的观测资料,3个爆炸点到观测台阵的距离分别是1.8、2.8和8.9 km,计算得到了台阵相对于这3个爆炸点的旋转地震动,其最大峰值旋转角速度分别是41.65、21.98和0.29 μrads/s,与国际同行的旋转地震动结果量级接近.地震动峰值随震中距的衰减是地震工程中关注的问题.提取出三分量的旋转角速度峰值,利用指数函数对三分量的峰值进行拟合,初步得到三分量的旋转地震动角速度峰值随震中距的衰减关系.衰减曲线的主要特征是,1~3 km旋转角速度能量迅速衰减,大于5 km以后衰减逐渐减慢,随着震中距增大曲线的变化越来越趋于平缓. 相似文献
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目前的瞬变电磁仪器已经为三分量瞬变电磁解释提供了硬件基础,但瞬变电磁的实用解释技术仍局限于对垂直分量的解释或一些简单近似技术。为充分利用三分量数据,进一步提高定源瞬变电磁方法的分辨率,针对定源瞬变电磁装置给出三分量全域视电阻率定义和三分量联合一维反演的方法。在进行全域视电阻率定义时,利用迭代求取反函数值的方法替代直接求取反函数的过程;引入三分量瞬变电磁数据的权重以构建联合三分量数据的目标函数,利用可行域法实现三分量联合一维瞬变电磁反演;最后将三分量解释算法分别应用在模型计算和金属矿的实际勘查资料上,以检验其有效性。模型试验和实际资料处理结果表明,三分量解释方法能够利用更多的瞬变电磁数据,获得更高分辨率的处理结果,且具有较快的计算速度。 相似文献
6.
基于室内模拟实验的软土固结沉降的分形几何 总被引：1，自引：0，他引：1
为了能够比较准确、简便地计算及预测软土的沉降,在Terzaghi一维固结理论的基础上,结合分形几何理论对软土的沉降计算进行了探讨和研究。首先通过室内模拟实验,获得了不同固结时期试样的孔隙比e、沉降量以及扫描电镜照片（SEM图片）;然后利用WD-5软件对SEM图片进行处理,并计算得到孔隙分布的分数维Df;最后建立起e与Df的函数关系,再结合Terzaghi一维固结理论建立了Df与固结度、沉降量的关系方程并计算得到相应的固结度及沉降量。经分析得出：Df随着沉降量的增加而减小;软土在固结沉降过程中在42.33 h处有一个明显的拐点;利用Df建立的固结沉降模型计算的结果与试验实测的结果基本吻合。 相似文献
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甲烷水合物在AlCl3溶液中的相平衡条件 总被引：1，自引：0，他引：1
利用可视法测定了甲烷水合物在AlCl3溶液中的三相平衡(甲烷水合物-AlCl3液相-甲烷气相)条件.AlCl3溶液中甲烷水合物的生成压力为4.040～8.382 MPa,温度为272.15～278.15 MPa.对相同摩尔浓度的AlCl3和KCl溶液中甲烷水合物生成条件的抑制作用进行了讨论.并将实验结果与前人的研究数据进行了对比,通过统计分析得到一计算甲烷水合物相平衡压力与温度的经验公式,经计算所得结果与实验数据一致.研究认为AlCl3溶液可以作为一种良好的抑制剂用于油气工业的输送管道中。 相似文献
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电偶源瞬变电磁测深一维全区视电阻率解释方法研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文从理论计算和野外实测资料处理两方面讨论了电偶源瞬变电磁测深─维全区视电阻率解释方法以及与之相关的实测数据预处理、磁场计算及─维磁场数值反演方法. 相似文献
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传统固定翼航空电磁探测采用总场dB/dt进行电导率深度成像,不仅损失多分量测量信息,dB/dt与电导率的非唯一性也影响数据的成像精度。笔者提出了一种基于磁场双分量(Bx, Bz)查表的联合电导率深度成像算法,根据固定翼电磁响应的正演计算,建立按时间道划分的Bx-Bz-电导率-飞行高度数据表,利用磁场双分量联合查表与插值算法确定视电导率,避免了由于电磁数据二值性引起的视导率不确定性问题;根据扩散深度公式得到视深度,并计算成像深度,从而得到双分量联合电导率深度成像结果。基于一维大地模型正演数据与准二维大地模型正演加噪数据,分别采用磁场双分量联合查表法、总场查表法和单分量查表法对仿真数据进行电导率深度成像,结果表明磁场双分量联合查表法优于单分量与总场查表法,较单分量电导率深成像精度提高了7%。 相似文献
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多数瞬变电磁仪器可以同时采集三个分量的响应,但目前瞬变电磁的解释方法却主要以中心回线垂直分量为主。为了充分利用瞬变电磁三分量的信息,介绍一种大定源瞬变电磁三分量约束反演方法。基本思想是利用瞬变电磁三个分量的场分别求取全区视电阻率,并以此为基础建立初始模型,利用阻尼最小二乘法进行三分量反演。首先,将回线源看成是多个电偶极子产生的场的叠加,利用偶极子叠加的原理求取回线的三分量电磁响应,并推导视电阻率的全区与全期定义(即全域视电阻率定义);然后,利用烟圈理论求取视深度,并以此建立反演的初始地电模型。最后,利用阻尼最小二乘法实现三分量约束反演。利用文中视电阻率定义方法对已知模型数据进行处理,视电阻率曲线与模型的电性参数变化一致;以视电阻率结果为依据建立初始模型,利用三分量约束反演方法对层状模型数据进行反演,结果与模型吻合较好。 相似文献
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槽波勘探是煤层工作面小构造探测的主要方法之一,该方法主要是利用槽波的能量衰减特征。当检波器的耦合差或工作面存在较大地质异常时,会显著影响槽波在不同频段上的能量分布,降低槽波探测结果的稳定性和准确性。利用槽波信号的质心频率变化特征进行反演成像是一种创新且有效的方法,但该方法存在震源质心频率准确估算及兼顾震源差异性的难题。为此,提出基于透射相邻道槽波信号,估算其质心频率相对变化量的层析成像方法。基于理论分析,推导出相邻道槽波质心频率相对变化量(Mi)的计算公式;采用二维数值模拟方法,验证槽波Mi值与传播距离的正向线性变化规律;通过槽波实测试验,对比分析了相邻道质心频率成像方法的效果。结果证明,槽波信号存在频移现象,槽波相邻道Mi值层析成像方法是有效,该方法克服了震源差异性和震源质心频率人为选择不当对成像结果造成的影响,为槽波勘探数据处理提供了一种新的思路。 相似文献
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Effects of open gaps on particle velocity measurements 总被引：4，自引：1，他引：4
Prof. W. L. Fourney R. D. Dick D. F. Fordyce T. A. Weaver 《Rock Mechanics and Rock Engineering》1997,30(2):95-111
Summary Joints and bedding planes are present in nearly all geologic media. These discontinuities vary in the extent to which they are open and the material with which they are filled. The presence of such discontinuities affect the ground motions that result from the detonation of an explosive source. The effects of these discontinuities are especially important if it is desired to predict the size of the explosive source from measurements of ground motion — such as particle velocity or stress. In this paper we present results from a series of model tests conducted to investigate the effect of open gaps on the particle velocity that can be transmitted across them. Electromagnetic velocity gages were used to record particle velocities at several locations on either side of an open gap of known width. The study was restricted to the transmission of particle velocities normal to the gap and to the case where the gap was located in a region for which the stress was high but not greatly above the elastic limit of the material. The experimental results were compared qualitatively to results obtained from WONDY — a one dimensional Lagrangian finite difference code. Although the tests were conducted in laboratory models, the results can be scaled to compare to the full scale situation. 相似文献
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We calculated theoretical acceleration response spectra at the ground surface in the region near the 1995 Hyogo-ken Nambu earthquake source based on the spectral moment method. To estimate earthquake motion on the ground surface, a formula of earthquake motion at base rock level was derived. The amplification effect of the ground was introduced by using multiple reflection theory. Theoretically estimated response spectrum were modified by the response spectra calculated using observed earthquake motions. 相似文献
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To study factors that affect reliability of the derived vertical rotational ground motions (about vertical axis) from translational array waveforms, we have conducted a field test using explosion. The dataset was collected on March 4, 2008 from an active source experiment of the Taiwan Geodynamics Research project (TAIGER, 2008), in which 750 kg of explosives were set off about 500 m away from a specially designed seismic array in free field consisting of 8 tri-axial rotational sensors, 13 tri-axial accelerometers, and 12 six-channel, 24-bit dataloggers with GPS receivers. Our results show that the waveform fits were greatly improved when the explosion-induced crustal strains were less than 2 × 10−5 for our station configuration. As a result, our modeling for the large amplitude part of the mainshock was not entirely successful. However, we have successfully recovered the first order features of the later part of the vertical rotational ground motions using translational velocity waveforms in the 0.5–20 Hz bandwidth using the Spudich and Fletcher’s procedure (2009). Moreover, we used a modified Jaeger’s (1969) formula and derived similar rotational synthetics. We found that the best rotational rate waveform fits were derived using a station configuration of a dense, small-aperture, translational array combined with a few large-offset stations. A small-aperture array is needed to fulfill the uniform rotation assumption. However, inverting data from an array of small spatial dimension requires waveforms of high signal to noise ratio and high sampling rates. Surprisingly, large-offset translation stations provided additional constraints in time and space, helping to fit the low frequency waveforms. Using the inverted result, we forward predicted the vertical translational waveforms not used in the inversion and got excellent fits. This suggests that the inverted results are of good quality for predicting the complete translational ground motions, even though only horizontal components were used in the inversion. Array-derived or directly measured rotational ground motions can be used to predict translational ground motions in the near-by region. Lessons learned from this study could be helpful for future studies using translational ground motions to derive dynamic ground strains, tilts, and torsions. 相似文献
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煤矿井下回采工作面随采地震技术将采煤机作为震源,实现了动态精准、绿色智能探测的技术构想,可用于工作面内部静态地质异常体与开采动力地质灾害的超前探测。针对常规随采地震观测系统存在的成像盲区问题,提出孔–巷联合的随采地震观测系统设计方案,有效提高成像范围;基于地震干涉原理,采用频率域相关算法,对随采地震信号进行脉冲化处理,获得随采地震等效炮集;为解决随采地震CT层析成像中绝对走时难以获取的问题,提出直接利用相关时差进行CT层析成像的方法,求解过程中无需计算发震时刻,降低对初始速度的依赖。理论模型和实际资料测试结果表明:孔–巷联合观测系统有效扩大了成像范围;基于相关时差的随采地震层析成像方法可以对工作面内部进行速度成像,实现对静态地质异常体的探测;利用随采地震连续监测、动态成像的特点,还可实现对工作面内由于采动引起的应力集中区的实时动态监测,对工作面安全监测更有意义。 相似文献
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贮量集中有限元方法在渗流计算中的优点 总被引：2，自引：0，他引：2
普通有限元方法和有限差分方法是渗流计算中常用的数值方法,而贮量集中有限元方法则很少被实际应用。为了使渗流计算者全面了解贮量集中有限元方法,并能够较多地应用这种方法,本文将渗流计算中的贮量集中有限元方法、普通有限元方法和有限差分方法进行了对比,具体比较和分析了有限元方程组的系数矩阵特征、计算工作量,通过具体的算例分析了它们的计算精度,由此指出:贮量集中有限元方法的计算精度与有限差分法基本相同,而远好于普通有限元法,它的计算工作量小于其他二种方法 相似文献
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本文研究了利用阻抗信息进行可控源电磁勘探有限内存拟牛顿法三维反演的技术。首先用理论模型来验证有限内存拟牛顿法反演的准确性和可行性。观测参数为复阻抗Zxy分量,采用交错网格有限差分方法计算模型响应,反演采用有限内存拟牛顿法。数值模拟结果表明：有限内存拟牛顿法反演迭代速度较快,每4 min迭代一次,拟合差由146.00下降到1.78,收敛稳定;异常体的位置与理论模型吻合较好,有效地验证了有限内存拟牛顿法可控源三维反演的正确性。为了进一步验证该方法的实用性,将其应用到隐伏钼矿可控源电磁勘探工作中。工区的反演结果显示：在工区北西段深部存在高阻异常,其上为低阻异常。截取过钻孔的3号测线发现,-500~-100 m的位置表现为低阻,东侧存在向上涌起的高阻。推测此低阻为矿化蚀变带,延伸较深。该异常与钻探资料揭示的钼矿脉一致,证明了反演结果的准确性。因此,利用可控源观测得到的阻抗信息进行有限内存拟牛顿法三维反演,可以获得可靠的三维电阻率分布。 相似文献