頻率域井地電磁物理模擬空間數(shù)據(jù)采集及分析研究
本文選題:井地電磁 + 物理模擬 ; 參考:《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:井地電磁法是一種電磁勘探方法,對于傳統(tǒng)的地面電磁勘探方法,井地電磁法能夠更接近深部目標(biāo)體,有利于有效異常響應(yīng)信號的獲得。其工作原理是將垂直雙極源放入井中,在靠近目標(biāo)體的位置發(fā)射不同頻率的正負(fù)交互方波信號,并同時在地面接收電磁響應(yīng)信號,根據(jù)接收的電磁響應(yīng)分量來反演地下電性構(gòu)造。隨著計算技術(shù)的飛速發(fā)展,使用有限差分、積分方程、有限元及邊界元等數(shù)值計算方法求解一些三維復(fù)雜地電條件下的井地電磁響應(yīng)成為現(xiàn)實,然而地質(zhì)體巖礦物性變化大、形狀和產(chǎn)狀復(fù)雜,數(shù)值模擬仍然存在許多不易解決的問題,其近似程度和正確性也需要進(jìn)一步驗證。而物理模擬能夠重復(fù),且可通過實驗來了解多種地質(zhì)模型的電磁響應(yīng)及異常目標(biāo)體的響應(yīng)規(guī)律,還可以用來驗證數(shù)值模擬的正確性和近似程度。在地球物理的電法勘探方面,常根據(jù)相似準(zhǔn)則,采用適當(dāng)?shù)谋壤?通常在1:100~1:1000000之間)復(fù)制地電模型,將縮尺模型響應(yīng)轉(zhuǎn)化成等價的理想化實尺模型的響應(yīng),用以驗證相應(yīng)工作方法的正確性和地電響應(yīng)特征或勘探效果等。當(dāng)前,井地直流電法的物理模擬研究相對較為成熟,而對井地電磁響應(yīng)的物理模擬研究還相對較少,因此,為了研究油氣藏模型的電磁異常響應(yīng)特征,本文就頻率域井地電磁的物理模擬開展研究,進(jìn)一步研究頻率域井地電磁場的空間分布特征,為驗證新的數(shù)值模擬近似解的正確性和近似程度提供幫助。論文依托國家自然科學(xué)基金面上項目頻率域井地電磁法的數(shù)值模擬和物理模擬研究(41574065),以物理模擬為主要手段,采集了井地電磁水槽模擬實驗系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù),主要研究了井地電磁場空間分布特征、三維目標(biāo)體的井地異常響應(yīng)特征。在此基礎(chǔ)上,通過制作不同電阻率的薄板、丘狀模型,開展異常體的頻率域井地電磁物理模擬,獲取三維目標(biāo)體的井地異?臻g響應(yīng)特征,為新的數(shù)值模擬近似解的正確性和近似程度提供實驗支撐。本文針對頻率域井地電磁物理模擬空間數(shù)據(jù)采集及分析研究,論文主要成果如下:1)根據(jù)相似準(zhǔn)則以及水槽的大小設(shè)計了物理模型的大小、制作材料以及電阻率等參數(shù)。2)根據(jù)相似準(zhǔn)則得到了井地電磁物理模擬用的激勵源的頻帶、數(shù)據(jù)采集的采樣間隔等參數(shù)。3)制作了 4個電導(dǎo)率不同的薄板狀、丘狀物理模型,以及設(shè)計了適用水下數(shù)據(jù)采集的電極架,并采集了井地電磁響應(yīng)的物理模擬空間分布信號,對每種模型,均采集了 285個測點的響應(yīng)數(shù)據(jù)。4 )獲得了 4個不同模型的物理模擬空間響應(yīng)結(jié)果,對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,結(jié)果表明:不同模型空間數(shù)據(jù)的總場和背景場在y=0的平面兩側(cè)都出現(xiàn)高峰值,異常場一次諧波曲線均在異常體y=0平面兩側(cè)也出現(xiàn)高峰值,空間數(shù)據(jù)的異常場都表明了異常體的存在;由相同x坐標(biāo)的測線總場Ey分量對比分析得,遠(yuǎn)離源的測線,隨著采集的深度增大,其總場Ey分量的數(shù)值在減小,靠近源的測線,隨著采集的深度增大,在靠近源的測點處其總場Ey分量的數(shù)值在增大,在遠(yuǎn)離源的測點處其總場Ey分量的數(shù)值在減小,該空間分布特征為驗證數(shù)值模擬的近似程度提供了實驗支撐。
[Abstract]:Based on the numerical simulation and physical simulation ( 41574065 ) of electromagnetic method in the field of natural science , this paper studies the physical simulation of the electromagnetic response of a well - ground electromagnetic water tank and provides the experimental support for the correctness and approximation of the electromagnetic response of the well . In this paper , four kinds of thin plate - like and Cupid physical models with different conductivity are produced , and the electrode holder is designed with different conductivity . The data are processed . The results show that the total field and background field of the spatial data of different models show the peak values on both sides of the plane of y = 0 .
【學(xué)位授予單位】:成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:P631.325
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1975077
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