中国地球物理学会地球物理技术委员会第九届学术会议——全域地球物理探测与智能感知学术研讨会
基本信息
2021-05-21
2021-05-21
中国地球物理学会
会议文集
41. 适应不同目标的海底多物理场采集技术及系统
摘要： 电磁法和地震法联合勘探是地球物理勘探技术发展方向,地震方法能够较高精度圈定地质构造圈闭,但难以有效识别圈闭是否含油,而电磁方法通过电阻率和极化率等信息能够较好地评估地震圈闭是否含油气,两者联合能够更好地为油气勘探开发决策服务.目前,采用地震、电磁还都是独立的采集站和独立作业方式,电磁一地震联合采集已经见诸于相关文献,其思路是电磁、地震传感器一体化的采集站,不能根据探测目标调整传感器的种类和作业方式,难以满足不同探测目标的勘探需求,灵活性差.
提交时间：2021-05-21
42. 水面水平电偶极子激发海底接收模式的电磁场
摘要： 海洋大地电磁法是海洋资源和海底深部结构探测的重要手段.但由于海水对高频信号的衰减,在实测数据中即使是音频资料也难以获得,因此采用水面激发,海底接收模式不失为音频信号增强的有效方法.这里给出该模式的电磁场表达式,从而为海洋音频可控源电磁数值计算提供理论依据.
提交时间：2021-05-21
43. 水一岩物化反应机制对龙马溪组页岩力学参数的影响分析
摘要： 水力压裂储层改造技术是页岩气开发的关键技术手段.大量高压流体注入页岩储层会显著改变岩石力学参数及其各向异性特征.本研究中,在伪三轴应力加载条件下对龙马溪组页岩开展了水力压裂岩石物理实验,对比了水-岩物理化学反应机制对于页岩岩石力学参数的影响.实验结果表明,对于干燥页岩样品,各向同性应力加载可以增大其杨氏模量,并减弱对应的各向异性特征,而差应力加载可以提高杨氏模量的各向异性特征,并使页岩垂直沉积层理方向上的抗压强度下降速率加快.另一方面,水力压裂引发的水一岩间的物理化学反应会引发页岩的自发吸水膨胀现象,并"软化"页岩样品,从而降低其杨氏模量,并在垂直沉积层理面方向产生更强的作用效果,而各向同性压缩作用会明显减弱这一"软化"作用.由于页岩粘土矿物的沉积排列特征,流体作用使得页岩vHv数值增大,而vHH数值减小.此外,页岩样品泊松比之间的负线性关系也由于压裂流体对页岩的"软化"作用失去了对于应力加载的敏感性.这一新的认识表明页岩储层现场水力压裂后,其地层岩石力学特性仍处于一个动态演化过程中,将给页岩气储层的多井压裂施工及其随后的压裂液反排等工程带来挑战,需要引起足够的重视.本文的研究结果可以为龙马溪组页岩岩石力学性质研究提供良好的借鉴和数据支持.本项研究受到中国地震局地球物理研究所基本科研业务费专项资助.
提交时间：2021-05-21
44. 瞬变电磁快速变维贝叶斯反演及在城市地下空间的应用
摘要： 瞬变电磁法是能够提供地下空间电阻率分布的常用物探方法.在瞬变电磁数据反演解释中,常规反演方法多侧重于提供单一的最优反演结果,然而由于模型化过程和数据本身存在误差,使得存在一定范围内的模型均能够有效满足数据拟合,单一反演结果难免会造成估计结果的偏差.变维贝叶斯反演结合统计学思想提供的模型置信区间,能够有效对这种不确定度范围进行描述,然而受庞大的计算量及瞬变电磁自身正演速度的限制,使得该方法评估效率仍然较低.本研究进行了优化变维贝叶斯反演效率的有效尝试,探究了限制模型核数、变化采样步长及设置收敛条件对反演速度及收敛性的提升作用.为了提升变维贝叶斯反演的实用性,提出了BIC-AM优化策略用于瞬变电磁数据变维贝叶斯反演的快速精准解释.仿真结果验证了该策略能够满足对模型充分采样的同时,将反演速度提升4倍.利用该方法与MPI技术的结合,在普通计算机上高效的解释了城市地下空洞区的二维地下电阻率的概率密度分布信息,相比于传统算法反演效率提升15倍.研究成果将为瞬变电磁数据的快速不确定度分析提供新的解决策略,也能为变维贝叶斯反演在其它地球物理探测方法上的应用提供参考.
提交时间：2021-05-21
45. 一种海洋地震节点数据切分方法
摘要： 本文介绍了一种对海洋节点地震采集数据进行切分,形成SEG-D/SEG-Y格式炮集或者道集的数据处理方法.利用QT语言开发节点数据切分处理软件,结合海洋节点采集数据特点,根据放炮时刻、节点记录的时钟漂移、姿态数据,按照炮集或道集对节点采集原始数据进行切分,在海洋节点施工中取得了良好的效果.
提交时间：2021-05-21
46. 异构计算在地球物理仪器芯片开发中的应用
摘要： 近年来随着地球物理探测技术逐渐向深海、深空、深地方向发展,对地球物理探测仪器在可靠性、可快速响应、低功耗等方面提出了更高的技术要求,而异构计算技术在超级计算机、人工智能等领域的成功应用为地球物理仪器芯片开发提供了新的思路.本文首先对异构计算的发展背景、主要技术方向和应用领域进行了简要介绍,然后介绍了CPU+FPGA异构计算在地球物理仪器专用芯片开发中的应用现状,最后对CPU+FPGA异构计算在地球物理仪器专用芯片开发中的应用前景进行了总结和展望.
提交时间：2021-05-21
47. 用于小尺寸拖曳式瞬变电磁系统的非共面bucking线圈弱耦合技术
摘要： 小尺寸拖曳式瞬变电磁法具有高效、灵活的特点,可用于城市地下空间探测.由于发射线圈和接收线圈之间存在互感,早期的二次磁场信号被一次磁场信号所污染.为了补偿一次场,bucking线圈技术以其补偿效果好、接收线圈与地下物体耦合强度强等优点被广泛应用于机载TEM系统中.然而,在地面小回线瞬变电磁系统中直接采用bucking线圈技术会产生许多问题.一是接收线圈尺寸有限,导致带宽不足;二是bucking线圈会带来近场效应,造成浅层信息丢失.为了解决这些问题,提出了一种具有非共面bucking补偿的TEM结构.与传统设计相比,新结构不仅克服了近场效应,而且减小了接收线圈尺寸的限制.此外,该方法能显著抑制一次场耦合,对安装精度有较好的容错性.仿真和现场试验结果验证了新结构的有效性和实用性.
提交时间：2021-05-21
48. 直流电阻率法与深部地下空间开发利用
摘要： 直流电阻率方法原理简单、抗干扰能力强,物性方程满足泊松方程,因此,对低阻、高阻体均具有明显的物理响应,且其分辨率不受电磁波"频率"影响,适合于深部空间开发利用大尺度工程探测和小尺度原位测试.大尺度工程应用:地下空间的开发利用安全首当其中,和煤炭开采有相似地方,查明目标地质体构造是保证安全的前提.其中主要包括两部分初始掘进超前探测和巷道行程后的地下空间的利用.在掘进巷道内铺设电极,激发全电场数据,利用全空间三维反演技术探测掘进面前方的地质情况;地下巷道行成后,利用巷道空间,环绕工作面铺设电极,利用全电场数据,给工作利用三维反演技术对工作面内部地质情况进行探查.小尺度岩石样本测定和原位测试:深部地下空间(大于1500米)岩石电性物理特征研究是进行电磁法探测基础,而目前电磁法研究主要聚焦在大尺度问题,主要利用其低频成分.利用低频电磁信号成分研究小尺度岩石样本不可行.直流电阻率方法,其物性方程满足泊松方程,不受大小尺度大小的现在,其分辨率主要决定于剖分网格的大小,可对岩石小样把进行测试,利用三维反演技术可对其内部构造进行刻画.原位测试指在深部地层岩石的原始部位或者模拟相似环境中进行,因此要高精密的仪器设备支持深部空间环境,与电磁法电磁场相比,直流电场稳定,更适宜用于原位测试.
提交时间：2021-05-21
49. JW-8地下电磁波层析成像系统
摘要： 随着地下电磁波层析成像技术应用领域的不断扩大,对地下电磁波法的探测能力提出了更高的要求.依托国家"863"计划课题,研发了深井电磁波大功率发射、高灵敏度接收及耐高温高压技术,开发了面向资源勘查等领域应用的大深度大透距JW-8D、面向城市地下空间探测及水工环勘查应用的JW-8Q、面向坑道勘查应用的JW-8K地下电磁波层析成像系统,形成系列化新产品.地下电磁波层析成像系统是一套由数据采集系统和数据处理解释系统组成的从数据采集到实时数据处理解释成图一体化的智能系统,其组成框图见图1.数据采集系统(图2)包括钻孔发射机、钻孔接收机、绞车和地面仪器;数据处理系统(图3)包括数据整理、数据预处理、模型正演分析和层析成像解释.
提交时间：2021-05-21
50. MEMS传感器在接地网无损检测中的应用研究
摘要： 接地网对变电站的安全运行至关重要,对接地网进行无损检测已是行业内亟待解决的问题.传统的电磁干扰法是把接地网的状态信息转化为磁场信号,利用线圈进行磁场信号的测量.然而体积庞大的线圈非常不利于检测仪器的微型化设计,而且难以实现多频磁场的定量测量.为了解决这一问题,本文创新性的将MEMS传感器应用于接地网的无损检测中,结合视磁阻抗法,对接地网不同腐蚀程度的埋地金属样品进行了视阻抗值测量,根据所测得的视阻抗值分辨出了埋地金属样品的腐蚀程度差异.本文基于视磁阻抗法原理,推导出了感应磁场下接地网腐蚀程度与视阻抗的对应关系,介绍了利用MEMS磁通门传感器进行接地网无损检测的方法;设计了埋地金属样品在竖直方向和垂直偏移距离方向传感器信号幅度的变化实验,并使用COMSOL有限元仿真软件对MEMS磁通门传感器的实测效果进行了仿真验证,结果表明MEMS磁通门传感器在接地网无损检测中具有较高的准确性和可靠性;此外,基于视磁阻抗法原理,在异频正弦电流的激励作用下,开展了接地网金属样品腐蚀程度检测的实验,获得了接地网金属样品的腐蚀状态信息.实验结果表明,MEMS磁通门传感器能够分辨出不同埋地金属样品的腐蚀程度差异,为后续的理论研究和样机开发打下了较好的基础.
提交时间：2021-05-21
51. U-Net与注意力机制结合的断层识别研究
摘要： 在油气勘探中,断层解释是研究构造的基础,也是地震资料解释的关键.断层形态与规模位置与展布对探究地壳构造变化油井定位油气运移通道或封堵意义重大.传统的断层解释方法通常辅以多种手段方法,以提高断层识别的准确性和可靠性.随着地震勘探技术不断进步,勘探仪器越来越精密采集数据量剧增,传统断层检测方法效率和效果逐渐降低.近年来,随着人工智能技术的迅速发展,国内外研究人员开始使用深度学习技术进行断层的检测较有代表性的是伍新明等提出的基于U-Net的三维断层检测方法,取得了较为良好的效果对于一些较复杂的构造及小断层,简单的U-Net不能取得满意的效果.
提交时间：2021-05-21
52. Walkaway VSP技术在特殊地质体成像中的应用效果
摘要： 随着油气勘探的深入,地震勘探目标区逐渐由简单地区向复杂近地表条件地区转移.由于地表及地下地质条件的特殊性,在复杂地区地震波场复杂、信噪比低,造成该地区深部地层特殊地质体不能准确成像.本文利用Walkaway VSP成像技术获得更精细准确的成像剖面,建立更加准确的复杂构造地区深部地层的构造模式,约束和优化地面地震处理过程中的构造模式,获得了更加准确的三维地震成像资料,通过综合地质研究,助推评价、开发井位部署.
提交时间：2021-05-21