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地球物理学报
地球物理学报

刘光鼎

月刊

0001-5733

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010-82998105

100029

北京市9825信箱

地球物理学报/Journal Chinese Journal of GeophysicsCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊为专业学术性刊物。报道地球物理学领域的研究成果，刊登论文、研究简报及综述等。内容涉及地震及地球内部物理学和化学、地磁及空间物理、重力及大地测量学、大地构造物理学、地球动力学、勘探地球物理、海洋及大气物理等方面。读者对象为地球物理及其相关学科的科学技术工作者和大专院校师生。
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    基于HTI介质地震曲率属性的地应力估算方法及其在威远地区的应用

    曹欢赵杨帅达齐英涵...
    1970-1986页
    查看更多>>摘要：在非常规油气藏的开发和勘探阶段,为了形成有利于油气集聚和运移的裂缝,需要对储层进行水力压裂,而地应力是进行水力压裂的重要参数.目前,传统的三维地质力学建模方法是估算地应力的有效手段,其主要通过井间插值得到三维地应力结果.但是,在井稀疏的区域会产生较大误差.考虑到三维地震数据具有空间连续性的特点.本文提出了一种融入地震曲率属性的HTI介质组合弹簧模型,该模型突破了传统地质力学中水平构造应变为常数的假设.首先,通过叠前AVO反演和PNN神经网络预测得到杨氏模量和泊松比这两个力学参数;其次,对地震方位波阻抗进行椭圆拟合预测裂缝密度.之后,基于薄板理论,引入三维地震曲率属性来表征水平构造应变的影响.最后,利用融入地震曲率属性的HTI介质组合弹簧模型估算三维地应力场.将该方法应用于川南威远工区,结果表明,本文提出的新方法与传统地质力学的结果吻合较好,能够获得更高精度、更高分辨率的真三维地应力场,且能较好的反映出构造细节.验证了该方法的可行性和准确性.

    地应力曲率属性AVO反演方位各向异性阻抗裂缝密度

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    震源位置-速度模型联合反演在地震勘探野外干扰源调查中的研究及应用

    尹陈罗文敬龙江王晓阳...
    1987-1998页
    查看更多>>摘要："降本提质增效"是油气二维/三维地震勘探的重要目标,而地震资料高品质采集是三维地震勘探质控的重要环节.四川盆地人口众多,城镇聚集,工业生产活动频繁,使得三维地震勘探野外资料高品质采集面临巨大挑战.人类生活/工程活动激发的地震波与人工震源激发地震波的动力学和运动学特征近似,从而在野外地震勘探质控中降低地震资料品质.面对上千平方公里的勘探区域,快速定位并协停干扰源对地震勘探具有重要意义.本文基于地震波动力学和运动学特征,建立了一种震源位置-速度模型联合反演方法,根据人工单炮震源理论及工区外近/远场干扰源的定位分析,其定位精度最高达10 m级别,可极大地缩小干扰源搜寻范围.同时,联合反演速度亦有利于干扰源类型的确定,从而为二维/三维地震勘探"降本提质增效"提供现场技术支撑.

    震源位置干扰源速度模型地震勘探天然地震

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    四叉树网格线源频率域电磁法二维正演研究

    王培杰陈小斌张赟昀
    1999-2014页
    查看更多>>摘要：可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰减,在距源很远的侧边界,地下的电磁场主要是由空气中的电磁场感应产生的,而非从源经由大地传播而来,因此在地中使用一维平面波侧边界条件比一阶吸收侧边界条件更为合理,精度更高.通过算例分析,我们还发现空气侧边界的场强叠加了大地介质感应的二次场而显著改变,因此空气侧边界使用基于一次场的一阶吸收边界条件,是导致线源正演边界处计算精度不高的主因.本文中,我们使用四叉树网格将边界发散式向外扩展,以较少的网格覆盖更大的边界区域,来确保核心区的计算精度.研究还发现,线源全区视电阻率能较好地反映地下电性结构的变化,且趋势形态与大地电磁卡尼亚视电阻率相似,使用成熟的大地电磁反演技术对线源全区视电阻率进行反演,可以得到地下电性结构较好的近似模型.特别是倾子计算的全区视电阻率也能反映地下结构的变化,这为无电场观测的地下结构探测提供了可能.但二者之间仍存在差别,线源全区视电阻率还具有一定的几何测深能力,需开发基于线源全区视电阻率正演的二维/三维反演技术.

    线源频率域电磁法正演四叉树网格有限差分法全区视电阻率

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    磁矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元正演计算方法

    杨聪任政勇陈程姚鸿波...
    2015-2028页
    查看更多>>摘要：全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势.然而,当前的全球电磁感应数据解释技术一般在频率域进行,缺少时间域中的研究成果.为了弥补缺少时间域全球电磁感应数据解释方法的问题,本文开发了一种基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元并行正演求解方法,具备高精度快速计算源于地球外部时变电流源的地球感应电磁场时间序列的能力,特别适合于计算与分析频谱极宽的磁暴脉冲电磁感应时变响应.首先,建立基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域微分控制方程,结合磁层外部电流源的物理属性建立边界条件和初始条件,从而构建出全球电磁感应时间域初始边界值问题.然后,利用四面体矢量有限元技术和无条件稳定的隐式后退欧拉公式,分别实现磁场矢量势的空间域和时间域离散,进而获得不同时刻的实系数大型有限元线性方程组,借助于高性能并行直接求解器,快速高精度地求解不同时刻的磁场矢量势与感应磁场.最后,利用理论模型验证本文算法的正确性.利用Dst磁暴环电流指数建立的时间域电流源与真实地球三维电性模型,研究"澳科一号"后续卫星200 km轨道对中国和澳大利亚下方地幔转换带高导体的探测能力,结果表明这些地幔转换带异常体在200 km卫星轨道高度能产生明显异常.综上所述,本文开发的时间域全球电磁感应方法不仅具备精确快速计算全球感应电磁场时间序列响应的能力,还能为反演与解释"澳科一号"等我国地磁卫星观测数据提供技术支持.

    时间域全球电磁感应矢量有限元法三维正演地幔电性结构

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    无单元Galerkin法的电流场与渗流场耦合正演

    戴前伟张文健雷轶张彬...
    2029-2042页
    查看更多>>摘要：联合求解渗流场与电流场是确定土石坝渗流精确分布及评价渗流严重程度的重要途径.为解决水文-地球物理方法中存在的渗-电拟合度差及分辨率损失严重等问题,针对电性参数对水文状态变量的敏感性,本文开发一种基于无单元Galerkin法(Element-Free Galerkin Method,EFGM)的渗流场与电流场耦合正演算法.一方面,通过引入岩石物理关系经验公式及水文状态变量构建耦合模型;另一方面,通过滑动最小二乘法构造形函数,利用罚函数计算边界条件,以解决耦合模型的构建过程中对网格单元过度依赖问题来提高渗-电拟合精度.数值模拟的渗-电关联响应及耦合正演中,分析了土石坝内电流场及渗流路径,探索了各分量对土石坝不同附属结构体的异常响应特征.关联响应结果显示,饱和区内渗-电关联响应吻合较好.但由于非饱和渗流的特殊性,非饱和区介质岩石的物理特性会随着饱和度、孔隙度等因素的变化而发生改变,从而导致土石坝内非饱和区物性参数的分布与饱和区不同,从而造成非饱和区内渗-电场关联响应存在差异.在非饱和区域,耦合电位及电流密度分布与渗流分布吻合度高.渗-电耦合结果对实施模型约束的水文-地球物理耦合反演具有重要理论和实际意义.

    电流场渗流场土石坝关联响应耦合分析

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    基于伪磁梯度张量混合方向tilt梯度的磁源定位方法及其应用:以内蒙古塔木素铀矿床为例

    王彦国林昭翰邓居智郭华...
    2043-2056页
    查看更多>>摘要：斜磁化磁源的准确定位是磁法勘探有效圈定场源分布及划分断裂构造的重要依据.但受磁化方向影响,总磁异常与地质体分布并无明显对应关系.为此,本文从总磁异常垂向积分出发,推导出了伪磁梯度张量,定义了伪磁梯度张量的混合方向tilt梯度及混合方向解析信号振幅,提出了基于伪磁梯度张量混合方向tilt梯度水平导数组合的场源定位方法.模型试验表明,相对于解析信号振幅、tilt梯度的总水平导数及方向tilt梯度的总水平导数模这3种受磁化方向影响较小的方法,本文提出的磁源定位方法能够更有效地反映出不同磁化方向的磁源位置,具有更强的识别能力和定位精度.在内蒙古塔木素铀矿床的航磁资料应用中,新方法较好地展示出了已知断裂带的展布及出露岩浆岩的分布,同时有效地提取了塔木素铀矿床上方的弱磁异常信息,处理结果为研究区圈定隐伏岩体、划分隐伏断裂及扩大铀矿找矿靶区提供了依据.

    总磁异常磁梯度张量方向tilt梯度磁源定位塔木素铀矿床

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    页岩油地层原油黏度的核磁共振评价方法

    秦志军朱明月廖广志毛锐...
    2057-2067页
    查看更多>>摘要：随着页岩油气资源的规模化勘探与开发,精细地层评价发挥着越来越重要的作用.地层原油黏度作为影响页岩油开发方案、产能、产量以及采收率等的重要参数,是流体识别及定量评价的核心内容之一.然而,页岩油流体赋存状态多样且流动机理复杂,导致原油黏度指数难以准确估算.因此,建立页岩油地层原油黏度评价方法具有十分重要的意义.本文从核磁共振评价原油黏度的基础理论出发,分析并明确原油黏度、T2对数平均值、绝对温度三者之间的关系,利用核磁共振方法表征不同温度下原油T2弛豫特征与绝对温度的变化规律;然后,开展页岩油原油变温核磁共振实验,结合原油的黏温关系图版,分析表征原油黏度的主要参数,验证页岩油原油黏度理论计算模型的可行性;最后,通过饱含原油的页岩油岩心变温核磁共振实验,进一步明确地层条件下原油黏度、绝对温度以及T2对数平均值之间的关系,改进原油黏度理论计算模型,建立了页岩油地层原油黏度的核磁共振评价方法.实际测井资料应用表明页岩油地层可动油黏度指数与实际试油得到的原油黏度相比,相对误差在5％以内,验证了该方法的应用效果.

    原油黏度页岩油流体赋存状态T2谱变温核磁共振

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