起伏地形下井-地联合电阻率观测含水陷落柱模型异常特征

发布时间：2021-11-14 23:53

　　针对在起伏地形的情况下,含水陷落柱的异常形态特征的系统研究不足的问题。采用井-地联合电阻率观测装置,用有限单元法对起伏地形下不同形态和位置的含水陷落柱模型进行正演计算,对正演的结果进行系统的分析。结果表明:起伏地形对地下情况的勘探有较大的影响,含水陷落柱处于地形产生的低阻异常区域时产生的异常被掩盖,含水陷落柱处于地形产生的高阻异常区域时会产生新的低阻异常,并能根据新的低阻异常推断含水陷落柱模型位置,得到的系统对比分析的结果对于实际勘探有指导作用。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(33)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

井-地二极观测装置示意[9]

使用井-地二级装置进行观测。将钻井井口与地质体重心连线在地表上的投影,记为X测线。井中供电电极A′和地表观测电极M′的点距均设置为1 m。测量电极在地表X测线0～50 m移动。钻井井口在X测线14 m处垂直向下,记为Z测线,供电电极在Z测线范围5～20 m内移动。陷落柱是煤层下伏可溶性岩石被地下水溶蚀后引起上覆岩层冒落而形成的古岩溶塌陷体。含水陷落柱在电阻率特性上显示低阻特性,为了系统地对比各种装置和不同位置模型的观测视电阻率异常,围岩电阻率ρ1为100 Ω·m,含水陷落柱电阻率ρ2为5 Ω·m。模拟的含水陷落柱的模型类似为“子弹形”,顶部埋深为8 m,底部深度16 m。通过改变模型中心距离点源所在的钻井的垂直距离来分析其对观测视电阻率异常的影响,设定的距离分别为11、21 m。若含水陷落柱模型顶点的位置确定时,改变模型的倾斜角度,分别为左倾30°、直立90°和右倾30°,对比倾斜角度的不同对观测视电阻率异常的影响。地质模型的网格剖分采用局部加密的方式,平坦地形下直立含水陷落柱模型及网格剖分如图3所示。

表1 算法所得的电位计算解与解析解Table 1 Analytical solution and calculation solution of potential obtained by the algorithm 测点位置/m 电位/V 误差/% 解析解 计算解 1 17.080 16.196 5.17 2 9.121 9.077 0.48 3 6.466 6.413 0.83 4 5.137 5.067 1.36 5 4.338 4.294 1.00 6 3.803 3.762 1.06 7 3.418 3.380 1.10 8 3.128 3.092 1.15 9 2.900 2.863 1.20 10 2.716 2.679 1.36图4 含水陷落柱模型视电阻率断面(平坦地形)

【参考文献】：
期刊论文
[1]起伏地表条件下的井中激电井地观测正演模拟研究[J]. 王智,吴爱平,李刚.  石油物探. 2018(06)
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[3]陷落柱三维地震正演模拟及对比分析[J]. 李艳芳,程建远,熊晓军,聂爱兰,张宪旭.  煤炭学报. 2011(03)
[4]钻井-地表电极联合电阻率观测装置的异常特征研究[J]. 黄俊革,阮百尧,王家林,张家峰,吕玉增.  地球物理学报. 2009(05)
[5]综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用[J]. 刘志新,刘树才,于景邨.  物探与化探. 2008(02)
[6]井-地电阻率法在煤田安全中的应用研究[J]. 赵广茂,李桐林,徐凯军,李建平.  地球物理学进展. 2007(06)
[7]井地电阻率法歧离率确定高阻油气藏边界[J]. 汤井田,张继锋,冯兵,林家勇,刘长生.  地球物理学报. 2007(03)
[8]巷道直流电测深在探测陷落柱中的应用[J]. 岳建华,刘树才,刘志新,王大庆,武杰.  中国矿业大学学报. 2003(05)

博士论文
[1]井中激电正反演及其应用研究[D]. 王智.中国地质大学 2015



本文编号：3495607