海洋各向异性介质直流电阻率法数值模拟与分析
本文选题：任意各向异性 + 海洋电阻率法 ； 参考：《吉林大学》2017年硕士论文
【摘要】：受沉积环境和岩石晶体结构的影响,海底地层层理发育、地质破碎严重,电各向异性特征明显,各向异性地电模型更适合描述真实的海洋地质环境。电磁测深技术因高效率、低成本和易物性辨别而广泛应用于海洋地质资源的勘查。直流电阻率法很好的规避了空气波对可控源电磁法的影响,对海洋各向异性地电模型运用直流电阻率法进行研究,便于我们更好的识别海底各向异性特征,更加精准的进行海底矿藏勘查和储量预估。本文从麦克斯韦方程组出发,基于电磁场的无源性,引入极向型和螺旋管型标量位,结合各界面电磁场连续的边界条件,分别推导出向上和向下的延拓方程组;求解发射源的格林函数,令延拓方程组与发射源耦合,得到海底各个标量位的耦合等式;通过欧拉旋转,计算任意各向异性电阻率张量,采用对数等间隔采样的快速汉克尔变换求解出积分核函数。最后,实现海洋各向异性介质直流电阻率法的数值模拟。根据电磁场延拓公式研发数值计算程序,并进行精度验证,保证本文研究的可靠性。针对海底各向异性均匀半空间模型,探讨直流电阻率法在海洋各向异性地层中引起的各向异性特征。计算海底各向异性均匀半空间视电阻率随电偶极距的变化特征,发现视电阻率在小电极距时受海水高电导的影响很大;通过不同海洋电磁探测方法视电阻率极性图的对比,看出电阻率法对应的各向异性反常现象明显,不同观测方向测得的视电阻率不同,其结果与陆地电阻率法视电阻率分布特征很相近。当改变电流发射方向,视电阻率观测值发生变化,根据研究结果建议在实际勘探中采用沿测量轴或垂直测量轴发射;最后,利用延拓算法计算海洋模型横、纵剖面和三维立体空间的电磁场分布,受通道效应影响,电磁场具有向小电阻方向延展的趋势,不同电磁场分量对海底各向异性特征识别的灵敏度不同。在归纳和总结直流电阻率法引起的各向异性特征基础上,进一步探讨海洋各向异性背景地层下的矿藏异常。设置各向异性背景地层下的碳水化合物模型和油气藏模型,计算不同模型对应的电磁场响应和视电阻率,并对数值结果进行分析和讨论。改变海水深度或覆盖层厚度,求解模型视电阻率比值或归一化电磁场,看出海水深度和覆盖层厚度都会影响直流电阻率法的探测效果,海水越浅或者矿藏埋深越浅,测得的异常越大;当改变各向异性地层的倾角时,测得的视电阻率和电磁场响应也不同,各向异性背景地层的通道效应会致使矿藏区激发强烈的电磁响应,垂向各向异性地层测得的矿藏异常是最大的;探讨空气波对可控源电磁法测深的影响,论证直流电阻率法是针对浅海矿藏资源电磁法探测的必然选择,对比储油层不同电性参数引起的电磁场响应,发现储油层假定为各向同性高电阻层既合理又便于研究;地层各向异性对直流电阻率法影响很大,考虑到海洋地层各向异性发育和电阻率法不受空气波干扰,所以,直流电阻法特别适用于浅海区域矿藏的勘查和探测。
[Abstract]:In this paper , based on Maxwell ' s equations , it is found that the resistivity method can be widely applied to marine geological environment . The measured apparent resistivity and electromagnetic field response are different , and the channel effect of the anisotropic background layer can cause strong electromagnetic response in the ore deposit area . The influence of the air wave on the sounding of controllable source electromagnetic method is discussed . It is proved that the direct current resistivity method is reasonable and convenient to study on the electromagnetic method of shallow sea mineral resources .
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P631.322
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈有发,丁卉;地电阻率法的台址条件(一)[J];西北地震学报;1984年03期
2 关华平;;我国地电阻率法研究[J];地震学刊;1988年01期
3 底青云,王妙月,许琨,张美根,安勇,连长云;电阻率成像在堤坝勘察中的应用[J];工程地质学报;2002年01期
4 底青云,倪大来,王若,王妙月;高密度电阻率成像[J];地球物理学进展;2003年02期
5 于庆坤;高分辨地电阻率法在工程中的应用[J];煤炭技术;2004年01期
6 罗维斌,白宜诚,杨学顺;用交流电阻率法探测煤矿导(含)水构造[J];物探与化探;2004年02期
7 杨云见,米晓利,何展翔,宋喜林,何兰芳;电容耦合电阻率法介绍及其应用效果初探[J];物探装备;2004年01期
8 唐元江;电阻率法在岩溶探测中的应用效果分析[J];中国科技信息;2005年18期
9 李天成;牛滨华;孙春岩;慕洪涛;;跨孔电阻率法有限元数值模拟及反演[J];地质与勘探;2008年03期
10 李华;张寰;;高分辨地电阻率法在高速公路下伏采空区勘察中的应用[J];陕西煤炭;2008年04期
相关会议论文 前10条
1 闫永利;孔祥儒;底青云;高立兵;陈刚;;浅层电阻率法成像及其应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所2002学术论文摘要汇编[C];2002年
2 底青云;倪大来;王若;王妙月;;高密度电阻率成像[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第三卷(地球环境·工程地质与灾害)[C];2003年
3 李秉生;金焕东;张世同;;“形变电阻率法”的初步探讨[A];全国首届工程地质学术会议论文选集[C];1979年
4 昌彦君;黄力军;罗延钟;;时间谱电阻率法可行性研究[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
5 谢忠球;温佩琳;;高密度电阻率成像技术的分辨率问题[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
6 胡水根;;高密度直流电阻率法技术及应用[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年
7 昌彦君;罗延钟;田鹏飞;;双极源时间谱电阻率法的一维算法[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
8 吕玉增;阮百尧;;堤坝渗漏中的电阻率影像法研究[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
9 杨飞;;高分辨地电阻率法在高速公路下伏采空区勘察中的应用[A];安全高效煤矿地质保障技术及应用——中国地质学会、中国煤炭学会煤田地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会学术年会文集[C];2007年
10 查甫生;刘松玉;杜延军;崔可锐;;电阻率法在环境岩土工程中的应用探讨[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集（二）[C];2008年
相关博士学位论文 前8条
1 贾正元;井—地电阻率法探测金属矿应用研究[D];中国地质大学(北京);2015年
2 马欢;电阻率法和激发极化法不同装置组合数据三维非线性共轭梯度反演并行算法研究[D];中国地质大学(北京);2015年
3 张刚;电阻率法层析成像研究及其应用[D];中国地质大学(北京);2015年
4 韩江涛;起伏地表三维电阻率法数值模拟与分析[D];吉林大学;2009年
5 王桦;矿山岩土体导电特性及工程应用研究[D];安徽理工大学;2009年
6 李建平;带地形的三维复电阻率电磁场正反演研究[D];吉林大学;2008年
7 邓小康;隧道直流电阻率法超前聚焦探测研究[D];中南大学;2013年
8 刘斌;基于电阻率法与激电法的隧道含水地质构造超前探测与突水灾害实时监测研究[D];山东大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 李兆祥;时间域激发极化法电阻率和极化率二维同步反演研究[D];中国地质大学(北京);2015年
2 曹强;巷道间电阻率法三维正反演研究[D];中国地质大学(北京);2015年
3 郭千;TBM施工过程中直流电阻率法地质前探的正演研究[D];华中科技大学;2015年
4 张平;海洋各向异性介质直流电阻率法数值模拟与分析[D];吉林大学;2017年
5 王佳;油田水力压裂裂缝监测的井地电阻率法研究与应用[D];吉林大学;2013年
6 王磊;井地电阻率法三维正反演研究[D];中国地质大学（北京）;2008年
7 宋滔;2.5维、三维直流电阻率法有限元数值模拟[D];成都理工大学;2013年
8 汤磊;井地阵列电阻率法2.5D正反演技术与应用研究[D];东华理工大学;2014年
9 曹书锦;直流电阻率法边坡勘探地形影响问题的三维有限元数值模拟[D];中南大学;2009年
10 金忠宝;三维电阻率法物理模拟与数据处理系统研究[D];吉林大学;2009年
，本文编号：1903653
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/1903653.html
