三维井间电阻率层析成像物理实验研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kelebing911
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国国民经济的发展和城市化进程的加快,城市交通拥堵问题越来越严重,同时城市地铁建设越来越受到重视。花岗岩球状风化核体俗称“孤石”,在我国南方地区(广州、深圳和福州)地铁建设中较为常见,且孤石分布离散,很难准确地掌握分布规律。然而,孤石的存在给地铁建设带来很多影响,严重时,还会导致盾构机无法掘进,耽误施工工期,造成巨大的经济损失。因此,如何在施工规划阶段避开孤石以及勘察阶段是否能较准确的探测其空间位置,是地铁施工过程中迫切需要解决的问题。   本文通过实验室水槽物理实验,在水槽中放入花岗岩模拟真实孤石,然后在水槽中构建4口观测井。利用人工跑极方式采集电压、电流和自然电位数据,利用RES2DINV反演软件对数据进行反演成像。文中首先回顾了井间电阻率法的发展历史及现状,研究了井间电阻率成像方法和原理,实验中采用AM-N装置和AM-NB装置对孤石异常体进行观测,现对实验结果做简要总结如下:   (1)在AM-N(AM=0.5m)装置的跨孔电阻率CT成像实验中,2个“透射”剖面(1#-3#剖面,2#-4#剖面)的反演成像效果较好。两井上、下区域表现低阻特征,中心区域表现相对高阻,并呈倒三角形状,异常区比孤石模型偏大且异常幅值偏小,基本可以确定孤石位置和形态;其他4个“旁侧”剖面(1#-2#剖面,2#-3#剖面,3#-4#剖面,1#-4#剖面)的反演成像图中,难以识别孤石的位置、大小和规模,但受高阻孤石体的体积效应的影响,反演图中央出现不规则次高阻区域。实验结果表明:如孤石体位于两井连线上,三极AM-N装置跨孔CT成像方法可确定孤石的大小、规模和埋深;如孤石体距两井连线较远,则跨孔电阻率CT成像图有不明显高阻表现。   (2)在AM-N(AM=1m)装置的跨孔电阻率CT成像实验中,尽管孤石体位于两井的连线上,但是2个“透射”剖面(1#-3#剖面,2#-4#剖面)的反演成像效果依然难以识别孤石体的位置和形态;4个“旁侧”剖面的反演成像图,中部无明显高阻异常反应。实验结果表明:大极距的AM-N装置(AM=1m),即使孤石位于两井的连线上,跨孔电阻率CT的成像图都无法分辨孤石体的空间位置和形态。   (3)对两种极距(AM=0.5m和AM=1m)的AM-N装置的跨孔电阻率CT联合反演图上,2个“透射”剖面(1#-3#剖面,2#-4#剖面)的反演成像效果比任何单一极距的反演成像较好。两图中部出现高阻异常区,比实际孤石模型位置偏上,异常范围比孤石模型偏大。实验结果表明:AM-N装置的联合反演效果和实际情况较吻合。   (4)在AM-NB(AM=NB=0.5m)装置的跨孔电阻率CT成像中,2个“透射”剖面(1#-3#剖面,2#-4#剖面)的反演成像效果较好。由电阻率反演成像图可知,两井中间上、下半区域均表现低阻特征,中间区域(深度约为0.75m)处表现高阻特征,并呈现圆形,据此可以基本确定孤石的空间位置和形态。其他4个“旁侧”剖面(1#-2#剖面,2#-3#剖面,4#-3#剖面,1#-4#剖面)的反演成像图中,无明显高阻孤石体反应,但受高阻孤石体的体积效应的影响,反演图中央出现不规则次高阻区域。实验结果表明:如孤石体位于两井连线上,四极AM-NB装置跨孔CT成像方法可确定孤石的大小、规模和埋深;如孤石体距两井连线较远,则跨孔电阻率CT成像图有不明显高阻表现。   (5)在AM-N(AM=0.5m)和AM-NB(AM=NB=0.5m)装置的跨孔电阻率CT联合反演中,从2个“透射”剖面(1#-3#剖面,2#-4#剖面)的电阻率反演成像可知:两井中心区域深约0.75m处,有半径大约10cm左右的高阻异常区,其异常范围和孤石体基本吻合;两井上、下区域均有低阻表现,与中心异常区域有明显的电阻率差别。实验结果表明:当孤石位于两井的连线上时,AM-N和AM-NB联合反演成像图可以准确划定孤石异常体的位置、大小和形态。   井间电阻率层析成像是一种高分辨率的成像方法,同时也是一种较新的勘探方法。论文最后总结了本次物理模拟实验的优缺点,并对以后的生产实践和研究提出了一些意见和建议。
其他文献
激光偏振干涉测量系统在微光机电技术、集成电路芯片制造、生物细胞工程、柔性制造、光纤对接耦合等领域有着广泛的应用。针对激光偏振干涉测量系统在实现大范围、高精度、高
随着我国对交通基础设施的大规模投资,西部山区也迎来了交通基础建设的高峰。修建的长大隧道也将越来越多,施工通风是隧道施工中一个重要的环节,其目的是将新鲜空气从洞外引入
本文以辽宁省宽甸县某铜多金属矿作为研究对象,通过调研了解到,该矿区曾在局部进行过浅部开采,近地表存在工业品位较高的铜矿资源,但采坑周边的地质科学研究程度偏低,考虑到
川西坳陷上三叠统须家河组油气资源丰富、勘探程度低、勘探前景广阔,须家河组已发现的气藏具有储层孔隙度和渗透率低(平均值分别为4.9%和0.34mD)、埋藏深度大(3400m~5600m)、
本文通过对荣华二采区10
期刊
生物奥赛的意义是要引导广大青年学生要热爱生物学、学习生物学.提高全民族的科学文化素质.尤其是21世纪已经是生物时代,生物科学技术已经成为世界各国竞争的热点,生物奥赛已
提出了采用DSP控制器调节可调分流比分流阀实现工程车辆液压系统牵引动力和转向的方法。工程车辆牵引动力学步入了液压牵引动力学研究的崭新阶段,本文的研究目的是改善提高机械在动态条件下工作的适应能力,进而实现车辆性能指标的最优化,操纵的全面自动化和智能化,其核心内容为发动机变转速下,变量泵-变量马达液压系统的结构特性以及控制策略的研究。本文引入了可调分流比分流阀,构建DSP控制器—步进电机—可调分流比分
学位
本文是在木里煤田目前已有的地质资料及前人研究的基础上,以煤田地质学、沉积学、层序地层学以及岩相古地理学理论为指导,利用钻探岩心、露头、测井等数据进行了岩相古地理、
本论文是以当代先进的碳酸盐成岩作用、储层地质学、石油地质学理论和方法为指导,综合国内外碳酸盐岩储层研究的新进展,对塔中西部中古15井区上奥陶统台内礁滩体储层的宏观、