环境与工程地球物理

• GEM多频电磁在吉林市牤牛河泥砂分布测量的初步应用

  丁志强;李飞;王浩;刘裕;黄威;

  通过对GEM-2多频电磁仪方法技术介绍和测试分析，首次使用多频电磁仪进行泥砂分布研究。采用425～63 025 Hz按指数增加的5个频率，以平均线距60 m完成吉林市境内牤牛河棋盘村-江密峰镇一带垂直河道测线477条测量，涉及河道长约28.11 km,覆盖面积约1.17 km~2。通过不同频率同相、正交、视电导率、视电阻率等值线平面图分析，不同频率反应不同的深度，能有效识别泥砂之间的电阻率差异。根据测量的多频数据进行了深度换算，结合一维反演推断含砂层在2 m、6 m和10 m左右，分别对应高频63 025 Hz、中频5 175 Hz和低频425 Hz探测的深度；再结合收集的资料和实地勘查，进行了区域地质及电性特征分析，推测河道沉积模型或第四系覆盖层模型，从而对牤牛河流域泥砂分布的位置及深度进行了初步划分，可为流域内土壤侵蚀防治、防洪除涝、泥沙治理、生态环境保护等提供相关的基础资料和参考。

  2023年02期 v.20 143-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2055K]
  

• 钢筋混凝土蜗壳健康诊断中的地球物理方法及应用

  栗宝鹃;张涛;张美多;刘康和;李嘉欣;

  水力发电工程水轮机组蜗壳在保证导水机构均匀供水、减轻导水机构工作强度等方面发挥着重要作用，在长期运行过程中，混凝土蜗壳经常会出现裂缝、脱空、不密实、蜂窝等缺陷，如不及时处理，将会影响水工混凝土构件的安全性和耐久性，因此，对混凝土蜗壳进行健康诊断就显得尤为重要。本文以“网状普探与定点检查相结合”的综合物探检测思路为指导，采用基于“不同技术原理、不同方法特点、不同探测尺度、不同探测精度”的超声横波反射三维成像法、脉冲回波法、声波反射法、探地雷达法等多种物探方法对蜗壳周边混凝土质量、蜗壳顶部钢衬与混凝土接触状况、混凝土内部钢筋分布及形变状况进行综合检测，最终得出蜗壳周边混凝土缺陷的详细信息，从而为混凝土蜗壳健康诊断提供数据服务和决策支持。案例结果证明，综合地球物理方法是实现混凝土蜗壳健康诊断的有效技术手段，值得在实践中进行推广应用。

  2023年02期 v.20 153-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K]
  

• 等值反磁通瞬变电磁法在煤田采空区探测中的应用

  蒋忠祥;徐杨;艾斯卡尔·吐尔逊;孔繁良;凌飞;

  煤田老窑采空区是煤矿安全生产的主要隐蔽致灾因素，瞬变电磁法具有成本低、效率高，且对低阻体敏感等特点，是煤矿采空区探测的常用方法。本文以新疆沙湾县小沟煤矿为研究对象，进行了中心回线装置和等值反磁通装置对比试验，最终采用等值反磁通瞬变电磁与工程地质钻探相结合的方法，基于已知采掘巷道充水的异常特征及钻探验证信息，建立了低阻异常识别标志，有效地圈定了煤田采空区。结果表明，在煤田采空区充水且埋深小于200 m的情况下，等值反磁通装置得到的异常幅度要比中心回线装置高3～5倍，对低阻异常体的灵敏度更高，发现异常的能力更强。应用等值反磁通瞬变电磁法可以查明采空区形态、厚度、埋深等特征，适用于干扰严重、地形复杂、建筑密集的矿山复杂环境。

  2023年02期 v.20 163-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 2744K]
  

• 电极排列方式对堤防隐患的地电响应特征研究

  吴庆林;孙彦峰;赵梦洁;顾伟杰;

  高密度电阻率法不同的电极排列方式对于同一隐患类型的地电响应特征不同，探究各排列方式对于特定隐患类型的地电反应特征是提高探测效果的重要环节。为研究高密度电法不同电极排列方式对堤防常见隐患类型的地电反应特征，通过构建数值模型，对于空气空洞、含水空洞和裂缝3种堤防常见隐患类型进行正演分析，研究了不同装置类型对常见隐患类型的地电反应特征；结合反演计算结果分析了不同装置类型对常见隐患类型的灵敏度和分辨率。结果表明，三种电极排列方式对于土体空气空洞和充水空洞探测效果整体较好，对于裂缝的探测深度不足；对于横向排列的隐患区的探测效果，探测分辨率随着两隐患区间距的增大而增大；对于竖向排列的两个隐患区则无法区分隐患数量。针对不同隐患的地电特征，结合实际工程进行了解译，提高了解译分辨率。

  2023年02期 v.20 171-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 5256K]
  

• 低应变法在滑坡支护结构问题诊断中的应用

  高龙;邵伟伟;赖国泉;李登科;赵静;李红义;

  本次研究依托陕西省某铁路段沿线滑坡治理工程，针对已竣工桩板墙支护结构的破坏问题，通过低应变法对其抗滑桩质量进行诊断。首先应用低应变法对桩板墙支护结构的19根抗滑桩桩身完整性进行检测，然后通过钻芯法配合孔内摄像对低应变法的检测结果进行验证，最后根据波速修正后确定的桩身断裂位置推断滑坡滑裂面的位置，并通过地质钻探取样确认。结果表明：低应变法可以检测出抗滑桩的断裂位置，进而准确地推断出滑坡滑裂面位置，对滑坡支护结构破坏后的滑坡二次勘察及治理提供借鉴。

  2023年02期 v.20 189-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
  

• 基于联合反演的近间距深埋管线探测技术研究

  胡周文;杨水华;曾令响;邝金坚;刘国超;

  随着现代化进程的发展和非开挖管线施工技术的普遍应用，近间距平行管线和深埋管线成为了管线探测的热点和难点。受方法以及资料的限制，前人仅利用频率域电磁法(Frequency Domain Electromagnetic Method, FDEM)中单一水平磁场剖面数据来反演求解近间距平行和深埋管线的位置和埋深，往往难以取得理想结果。针对这一问题，提出了联合反演新思路，即联合水平磁场和垂直磁场剖面数据进行反演。首先从原理上详细阐述了现有方法的不足，然后重点推导了联合反演算法定位定深的原理公式，最后用工程实例展示了算法优势和效果。结果表明：相比于常规的“拟合反演法”,本文算法求解快速、全自动、已知信息依赖小，能明显减小25%及以上的均方误差；定位定深精度满足规范要求；非常适用于近间距平行和深埋管线探测生产工作中，为疑难管线的探测提供了新思路。

  2023年02期 v.20 197-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
  

资源与能源地球物理

• 基于测录井资料的致密油藏流体识别方法研究

  袁龙;吴思仪;罗少成;曹原;林伟川;张晶宇;

  苏北盆地中部致密砂岩储层属于典型的非常规致密油气藏。相比常规油藏类型特征，致密砂岩油藏储层物性差、孔隙结构复杂、常规测井曲线识别流体特征不明显。为了解决流体识别难题，本文基于测录井资料对致密油藏的流体识别方法进行综合研究。研究结果表明：录井资料能够提供反映地层真实流体特征的气测、地化及定量荧光等信息，是致密砂岩储层流体识别评价的直接手段；引入对流体敏感的录井参数，优选能反映储层含油性的录井参数，如总烃含量、烃类灌满系数、全烃相对幅度、油性指数及含油浓度等，结合测井资料对流体性质识别，能更为准确地提高解释符合率；通过对苏北盆地QX3井进行实际处理解释，结合测试结论来证明基于测井资料下的能量系数图版法和地化录井识别方法对致密储层流体识别是有效可行的。

  2023年02期 v.20 205-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 2029K]
  

• 羌塘盆地地震勘探技术的思考与建议

  刘斌;霍晗勇;王鑫;陈明春;杨爽;

  地处青藏高原腹地的羌塘盆地油气资源潜力巨大，被视为今后中国关键的油气资源接替区，对于未来能源发展具有重要意义。由于羌塘盆地所处的地理位置以及复杂的地质构造，使得目前油气勘探程度和研究程度较低。复杂的表层结构和地质构造使得以往的地震勘探方法往往难以取得高质量成果。本文广泛收集了羌塘盆地以往地震资料及勘探成果，分别从单炮记录、地震反射剖面等方面对勘探技术现状和前期存在的问题进行分析，总结出羌塘盆地“双高双复杂”、整体资料品质差、勘探程度低、施工困难等难点。可以分别通过地震采集攻关、采集处理解释一体化相结合、多元化物探综合解释和地震勘探设备及工艺改良等应对措施，从4个方面提高地震资料的品质，为新一轮西藏羌塘盆地油气资源评价和勘探突破提供助力。

  2023年02期 v.20 214-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 2028K]
  

• 三维地震多属性融合技术在O_2裂隙发育带定量预测中的应用

  范磊;罗忠琴;

  随着煤矿开采深度不断增加，煤层底板灰岩含水层富水特征及突水危险性预测是煤矿深部智能安全绿色开采亟待解决的问题。本文利用灰色关联性分析与多元回归分析方法，结合三维多种属性融合关键技术，对煤层底板灰岩溶裂隙带进行精准定量预测。由于奥陶系(O)灰岩溶裂隙发育抽象系统包含众多因素，笔者特引入岩石RQD指标用来模拟构建数学模型，并将该数学模型用于定量预测奥陶系灰岩溶裂隙发育带。由淮北矿业集团孙疃煤矿83采区奥陶系灰岩裂溶隙发育带定量预测结果表明，此模型经过数学运算将多种地震属性融合后，构建出奥陶系中统O_2溶裂隙发育带定量表征参量，其拟合度达88.97%,提高了灰岩溶裂隙发育带预测精度，为煤层底板灰岩发育裂隙带的定量预测提供了一种新途径。

  2023年02期 v.20 220-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 2536K]
  

• 基于深度学习U—Net网络的地质目标识别——以铁矿为例

  郑军;刘恋;杨波;

  地质大数据时代到来，大量地质数据为更准确的地质目标识别提供了可能，也为地质数据处理带来了巨大压力。深度学习技术可以对大批量地质数据进行特征学习，用概率预测结果表示地质目标的分布，为地质目标识别提供了新的思路和方法。本文采用深度学习方法，以铁矿识别为例，探索利用U-Net网络学习区域物性特征、构造条件等与地质目标的空间耦合关系，从而实现多源物性数据中铁矿地质目标的识别。经过多轮基于U-Net网络的地质目标识别测试，发现U-Net模型在铁矿识别任务中表现良好，能够从多源物性数据提取地质目标信息，实现高效的地质目标识别；U-Net模型从地质数据中识别地质目标的效果依赖于地质数据本身对地质目标与地质背景的区分能力。

  2023年02期 v.20 229-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 4399K]
  

深部与构造地球物理

• 组合多次波压制技术在陆丰凹陷陡坡带的应用

  张明;肖张波;张志伟;易浩;贾连凯;

  南海北部珠江口盆地陆丰凹陷陡坡带高速灰岩分布广泛，强烈速度差异造成的强反射系数界面极易形成多次波，严重影响了地震资料中深层信噪比和斜坡带、扇体等地质体的成像效果，给后续的解释工作造成了一定的困难。本地区多次波能量强、类型复杂，运用常规的多次波压制方法很难较好地进行压制。因此提出使用组合多次波压制技术，首先采用DWD方法压制短周期海底多次波，然后使用SRME方法压制与海底无关的长周期多次波，接着使用ISIMP技术针对性地处理层间多次波，最后运用高精度拉东变换压制剩余的多次波。处理结果表明，DWD+SRME+ISIMP+高精度拉东变换的组合多次波压制技术能很好地压制陆丰凹陷陡坡带的复杂多次波，有效地提高了中深层的信噪比和成像质量。

  2023年02期 v.20 246-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 4701K]
  

方法研究·信息处理·仪器研制

• 基于多元线性拟合与卷积神经网络的测井曲线环境校正研究——以新和—三道桥地区古近纪—白垩纪地层为例

  邓锋;孙力;丁辉;吴宝海;王伟明;石秀平;

  测井曲线质量是影响岩石物理建模和地震标定等工作的重要因素。多种地质和工程因素都可能导致井壁垮塌，进而造成密度等探测深度较浅的曲线失真。本文提出一种基于多元线性拟合与卷积神经网络相结合面向不同程度的井眼垮塌测井曲线的环境校正方法，即利用多元线性拟合方法，实现井眼垮塌较小井的环境校正并作为扩充样本，训练卷积神经网络以实现井眼垮塌较大井的环境校正。该方法能够针对测井曲线的失真程度和样本多少，充分考虑多元线性拟合与卷积神经网络方法的适应性与技术优势，校正到接近原状地层的测井曲线。本文方法应用于国内西部某油田深层碎屑岩地层，有效地改善了研究层段的岩石物理特征的规律性和提高了井震标定质量，有利于研究人员正确理解地震响应特征，为油气田测井岩石物理分析和地震储层预测提供技术支撑。

  2023年02期 v.20 253-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 3971K]
  

• 孔间电磁波CT采集数据质量评价方法研究

  丁朋;芦安贵;邹宇杰;

  孔间电磁波层析成像(Computerized Tomography, CT)技术利用不同介质对电磁波的吸收存在差异来区分完整岩体、溶洞以及破碎带等地质体，是最为常用的工程物探方法之一，采集数据质量的好坏直接关乎其探测结果的准确与否。业内针对孔间电磁波CT采集数据质量进行评价所开展的相关研究较少，未见到详细的评价方法论述和专业化的评价软件，目前使用者主要依靠自身经验进行手动计算、分析和评价，具有耗时耗力、评价方法不统一等缺陷。本文阐述了孔间电磁CT技术的工作原理，归纳总结了一套针对孔间电磁波CT采集数据质量进行评价的方法，并据此编制了评价软件，包含数据一致性检查、射线均匀性检查、数据稳定性分析等功能，克服了人工评价效率低、评价标准不统一的弊端，能辅助用户快速开展孔间电磁波CT数据质量检查工作，对形成统一评价结果具有重要意义。

  2023年02期 v.20 266-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K]
  

• 模拟退火法地表一致性剩余静校正在海洋电火花数据中的应用

  张立霞;曾维辉;刘金朋;杜广辉;张兴岩;申跃勇;

  近年来由于电火花震源技术的不断成熟，在海洋地震勘探中的应用越来越多，尤其是在海洋浅层地质勘探、井场调查等勘探项目中；相对于气枪震源，电火花震源采集时电缆沉放深度较浅，电缆深度受海浪影响起伏较大，同时纵向分辨率较高，地震数据对电缆沉放深度较为敏感，使得地震信号受电缆起伏、海浪等影响同相轴存在无规则抖动现象，这种抖动在叠加剖面上表现为同相轴连续性差，会影响地震资料解释的精度。本次研究分析了电火花地震数据静校正问题产生的原因，介绍了模拟退火法地表一致性剩余静校正的方法原理，并通过理论模型验证了该方法的可靠性，最后在电火花高分辨率浅层地质调查数据进行实际应用，较好地解决了数据中的静校正问题，静校正后电火花地震数据的层位连续性更强，并且真实的地质特征得到有效恢复。

  2023年02期 v.20 273-280页 [查看摘要][在线阅读][下载 3472K]
  

• 基于三维建模的斜井测井曲线校正及真垂厚计算方法研究

  肖大志;骆玉虎;曾晓华;方小宇;陈奎;郇金来;

  为消除因地层倾角、井斜角、方位角不同导致的斜井相较于直井状态存在地层视厚度失真和测井曲线变形，而常规校正方法无法处理井斜角非定值、微构造引起的局部地层倾角变化等复杂情形，导致对斜井钻遇的真实地层厚度无法准确认识，影响井间砂体对比准确性的问题。本文采用三维地质建模方法，根据斜井录取的地层信息，在构造模型约束下进行地层信息的三维空间插值，并通过在斜井位置处创建等效虚拟直井的方式，校正得到相应位置处对应直井状态下的测井曲线和真垂厚。应用该方法在A油田薄互层储层井间注采对应性分析中消除的最大地层厚度误差达9%,砂体对比精度提高38%。该方法适用性广，提高了斜井曲线校正和真垂厚计算的精度和效率。可有效指导斜井与斜井、斜井与直井间薄互层砂体注采对应性分析。

  2023年02期 v.20 281-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 2488K]
  

• 基于窄带技术与球面波插值的井间走时计算

  杨文海;郑云鹏;樊倬;杨佳康;

  井间层析成像方法以其高精度和高分辨率的特点在工程勘查和石油勘探开发中得到了广泛应用，地震波走时作为层析成像过程中的一个重要参数，它的计算精度往往决定了成像的准确性。本文针对井间地震的实际情况，采用窄带技术进行波前扩展、球面波插值技术进行局部插值相，二者相结合构建新算法来获取井间地震波的走时。通过模型实验的对比分析得出以下结论：(1)本文改进后的算法具有计算精度高的优点，从而适用于井间地震波走时计算；(2)针对井中激发点位于物性分界面的情况，算法能够稳定地计算走时并满足井间层析成像的要求；(3)算法在复杂模型下也能够正确计算走时并正确地反映井间地震波波前的传播情况。

  2023年02期 v.20 290-296页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
  
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