环境与工程地球物理

  • 基于正演模拟的近地表隐伏溶洞地震反射波法探测适用性研究

    于天文;周勇福;孙旭;翟煤源;顾汉明;

    地震反射波法是查明工程建设中地表隐伏溶洞的主要手段之一,但其适用性尚需深入研究。本文以某电厂厂址隐伏溶洞发育区为研究对象,针对该区域第四系黏土覆盖层薄、溶洞埋深浅等地质问题,基于波动方程正演模拟,系统分析不同覆盖层厚度、不同溶洞埋深、规模及充填特征下的地震反射波多次覆盖技术的适用性。通过对比研究,优选最优观测系统,并将其应用于实际工区隐伏溶洞的地震反射波探测。结果表明,覆盖层与基岩之间的速度差异较大,使得反射临界角较小,尤其在覆盖层厚度较小时,基岩内溶洞的反射与基岩面广角反射及折射波相互干涉严重,宜采用小排列长度小道距接收,从而发挥多次覆盖技术的优势;其次当基岩内溶洞与基岩面距离大于1/4波长时,偏移成像剖面上隐伏溶洞反射特征明显,充填物与围岩波阻抗差异越大,反射能量越强。

    2026年01期 v.23 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 3223K]
  • 压缩空气储能人工洞室选址的地质考量及物探对策

    汤克轩;杨成龙;王志豪;钟晗;任子乾;刘康和;

    储气洞室的地质条件是决定压缩空气储能电站安全性及经济效益的重要因素。围绕稳定性、密闭性、容积及运行压力等地下高压储气人工洞室选址的控制性因素,分析了其选址的地质考量及勘察要素,提出了针对不同地质要素的地球物理勘探思路。研究和实践结果表明,洞室区域岩体结构、不良地质体发育情况、地层渗透性、岩体力学性质、储气库温压条件及放射性特征等是压缩空气储能人工洞室选址的主要地质考量,作为以岩石物理性质为基础的勘察手段,地球物理勘探技术适合选作储气洞室选址勘察的关键性或主导技术,其方法的选择应充分考虑高压储气库的密闭性要求及循环加压卸压的工作机制,根据地质要素及测试条件等合理匹配、组合。针对各种地质要素勘察提出的物探对策,对指导地下储气库选址及布局意义重大。

    2026年01期 v.23 13-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2647K]
  • 多测道频谱激电法在危废污染探测中的应用

    胡臻荣;邓龙福;沈晓武;

    当前危废污染探测主要基于大规模钻探、取样和化验等手段,对地表水、大气、浅地表土壤进行取样和测试。该类方法能精准确定污染类型和程度,但存在勘探成本高、周期长、实时性差等缺陷,且地质钻孔或贯入探测会破坏污染物在地下的分布和富集结构,可能造成污染物沿钻孔或贯入探头继续向更深处运移,造成更严重的二次污染。本文采用多测道频谱激电法对某危废污染区进行了探测研究,该方法通过获取视电阻率、视充电率、视时间常数和视频率相关系数4个参数,可提供更丰富的地电信息,有效降低多解性,提高成果解译的准确性。在危废污染探测的早期,可通过布设大规模测线,实现测区污染源大范围快速筛查,进而基于筛查结果布设少量钻探取样孔,最终辅以化学分析验证。这种物探-钻探-化验的协同探测模式,具有成本低、效率高、成果准确和破坏性小等优点,在环境污染调查中具有良好的应用前景。

    2026年01期 v.23 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2085K]
  • 高密度电法和地质雷达法在高速公路岩溶塌陷精细探测中的应用

    侯秋平;李凯;韩泽立;李育红;普新凯;施志坤;杨廷国;

    为了精准识别高速公路岩溶塌陷及裂隙带,保障道路安全运行,本文首先基于实际地质条件,利用数值模拟建立典型岩溶异常体模型,分析其地电响应特征;进而联合应用高密度电法(探测深度优势)和地质雷达法(浅部分辨率优势),进行数据采集与相互验证对比分析;在解译过程中结合正演模拟结果指导异常识别,避免误判;最终应用三维立体成图技术对探测结果进行空间直观展示。通过上述综合方法,成功精准圈定了3处岩溶塌陷的具体位置,并推测出2条岩溶裂隙带。本文提出的基于数值模拟的高密度电法和地质雷达法联合应用技术,有效克服了单一方法的局限性,显著提升了高速公路岩溶塌陷的精细探测精度与可靠性,为后续精准灾害处置提供了直接、可靠的依据。

    2026年01期 v.23 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 3237K]
  • 面向城市浅层地下空间多参数综合探测与成像技术的应用

    姚彦彪;尹奇峰;蒋伟龙;高驰;

    地下空间作为城市智能管理与运营的实体介质,具备缓解城市资源紧张以及实现低碳智慧城市的重要功能。如何实现城市强干扰环境地下结构“透明化”是科学、合理、安全开发利用城市地下空间的关键。针对城市地质地物复杂多变以及强干扰环境,多参数融合互补模式有助于城市地下空间更小尺度的精细结构演化特征调查,并且为未来地下空间数字化建模提供多源信息。本研究在贵州安顺市紫云自治县融合地质雷达、高密度电法及被动源面波等参数来反演解释其浅层地下空间以及异常体结构特征。其中,利用地质雷达探明场区表层土体密实度及空洞情况,弥补浅表层探测盲区问题;利用被动源面波获取地下更深横波速度并解释溶洞分布现象;高密度电法电阻率分布同样对地下结构与岩溶发育具有较好的敏感度,与被动源面波成果相互佐证。综合三种参数解释结果,并将其与现场钻孔资料进行对比验证,结果表明两者具有较高的一致性。由此可见,结合多参数融合成像能够克服异常多解性,更准确地揭示地下空间结构特征,为灾害监测以及后期透明城市地下空间构建提供多源参数。

    2026年01期 v.23 41-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 6926K]

资源与能源地球物理

  • 煤层气压裂微地震监测技术在宁东地区的应用及效果评价

    杨彦成;谭浩;王嘉文;于洋;荆锐英;闫建波;贺嘉钰;

    宁东地区作为宁夏重要的煤层气资源潜力区,首批调查井的压裂改造效果直接影响该区域煤层气产能评价。本文以宁东地区首批施工的3口煤层气调查井水力压裂效果监测为例,采用地面微地震监测技术,对压裂过程中产生的微地震事件进行实时捕捉与数据分析,并对其效果进行评价。通过布设高精度传感器与采集数据,结合交互式初至拾取,采用网格搜索与双差定位法联合定位微震事件以及多元裂缝成像技术,揭示了压裂裂缝的空间分布特征。3口井共监测到微地震事件253个,基于微地震事件的空间分布,分析了裂缝发育参数,裂缝最大延伸长度约360 m、最大高度约10 m,并对裂缝的方位角和主应力方向进行了估算和推断,同时估算了储层改造体积(Stimulated Reservoir Volume, SRV),对压裂效果进行了客观评价。结果表明,地面微地震地面监测技术能够有效刻画宁东地区煤层气压裂裂缝网络的展布形态与缝网参数,为压裂效果评价提供了可靠依据,为宁东地区煤层气储量预测、产能评价提供了有力支撑,对该地区下一步煤层气资源勘探与开发工作具有指导和借鉴意义。

    2026年01期 v.23 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K]
  • 时频电磁在深层油气藏探测方面的技术进展与应用

    雷刚林;麦尔旦·马合木提;董卫斌;魏巍;牛娇;

    在深层油气藏勘探中,地震波能量屏蔽现象(如煤层、膏盐层等)严重制约了深部目标层反射信号的清晰度,单一地震属性难以全面表征复杂地质条件。时频电磁法(Time Frequency Electromagnetic Method, TFEM)基于电磁波在不同地质体传播差异,可有效穿透高阻、高速屏蔽层,在深部岩石属性探测与储层预测中具有独特的穿透能力。近年来该技术在深层油气勘探方面取得突破:研发了新一代发射系统;创新地提出双侧激发多线同步采集技术和四方位全覆盖同步激发采集技术,显著改善了照明均匀性,降低了阴影效应与各向异性影响。在处理技术方面,创新地提出了一种分步递进反演策略,这种方法核心在于构建多源数据协同约束与分步递进反演策略,通过渐进式优化,实现反演精度的层级提升。理论正反演模拟验证了方法的合理性与有效性,并在中国西部塔里木盆地8 000 m超深井储层预测及东部深层火成岩储层评价中取得了显著的应用成效。

    2026年01期 v.23 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 18349K]
  • 基于三维格林函数的拟稀疏OBN数据多次波衰减技术及其在莺歌海盆地的应用

    石孟常;张兴岩;吴涛;邓盾;李三福;王新领;

    海底节点(Ocean Bottom Node, OBN)地震资料因炮、检点分布不共面、检波线及节点相对稀疏、近偏移距数据缺失、观测系统不规则以及障碍区施工导致的资料缺失等问题,在多次波衰减环节带来了诸多新挑战,使得传统自由表面多次波消除方法(Surface-Related Multiple Elimination, SRME)难以满足其基本应用条件。针对这些问题,本文提出了一种基于三维格林函数的炮、检点多次波预测的新方法。该方法通过射线追踪分别构建炮端与接收点端的水体格林函数,精确模拟地震波在复杂水体中的传播路径与振幅变化;在此基础上,引入具有速度约束的曲波域自适应衰减算法,有效压制多次波。理论模型测试自相关谱中的次波能量被完全消除,表明该方法能够准确预测并压制海底多次波。莺歌海盆地模糊区低信噪比OBN地震资料应用后,共接收点道集中的次波得到显著压制,速度谱能量团聚焦得到明显改善,叠加剖面有效反射连续性明显增强,在远偏移距及大方位角区域,多次波压制效果优于传统波场延拓法。所以,该方法能够有效解决低信噪比模糊区宽方位OBN资料中多次波衰减这一技术难题。

    2026年01期 v.23 75-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2453K]
  • 元坝-阆中地区千佛崖组页岩油测录井研究及应用

    李孟来;

    四川盆地元坝-阆中地区下侏罗统千佛崖组成为近两年的勘探开发热点,部分井相继获得较好的油气产能,证实了元坝-阆中地区下侏罗统千佛崖组具有良好的资源潜力。基于LY1等页岩油探井的测录井、岩心、实验、测试等资料,对其页岩油气地质工程参数、有利岩相、双甜点评价三方面进行了综合研究。研究结果表明:1)元坝-阆中地区千二段土含量普遍偏高,属低孔低渗塑性地层;泥页岩有机碳含量高于粉砂岩、细砂岩,以Ⅱ1-Ⅲ型干酪根为主;泥页岩储层微裂缝发育,具有相对好的流通性。2)基于有机质含量+沉积构造+矿物组分岩相划分方案,明确富有机质纹层状土质页岩等6种岩相为有利岩相,是获得较好产能的基础;且大部分井以产油为主,气油比低。3)通过生产实践,形成的双甜点评价技术提供的成果参数丰富,能有效指导后续水平井钻井和压裂施工。

    2026年01期 v.23 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2394K]
  • 多域属性的断控缝洞型储集体及油气预测技术

    孙萌萌;龚伟;李弘艳;

    顺北油田勘探方向由主干断裂到低序级断裂的转变,断裂活动减弱、分段变短,储集体规模、结构随之多样化,基于常规地震属性的储层预测精度有限。针对这一问题,首先优选时间域地震敏感属性,通过对比分析振幅类属性的算法及对断控型储集体的表征效果,认为相干能量梯度属性效果较好,为时间域敏感地震属性;其次优选相位域敏感相位分量,基于相位正演模拟,开展相位分解与重构,认为-90°分量为敏感相位分量;最后结合低序级断裂检测结果,纵向上精准定位有效储集空间,形成时间域-相位域多域属性的断控缝洞型储集体及油气预测技术。该技术提高了断控型储集体预测精度,有效支撑了低序级断裂领域断控储集体预测、目标优选,及井位靶点部署工作,提高了该领域勘探工作的效率。

    2026年01期 v.23 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K]
  • 高密度电法在花岗岩矿区资源储量估算中的应用

    张丽霞;张前;吴小洁;杨暖;

    随着高密度电法在花岗岩勘查中的广泛应用,如何将高密度电法和钻探结合以提高资源储量估算精度仍待研究。本文首先对比花岗岩矿区高密度电法及钻孔成果,总的均方相对误差仅9%,说明高密度电法能有效提供覆盖层厚度连续变化数据。在此基础上,覆盖层按全区平均厚度剔除、各剖面平均厚度剔除以及高密度电法直接圈定等方式获取花岗岩横断面积,估算矿体体积。体积差异和原因分析表明,当估算量相差不大时,高密度电法和钻孔所反映的覆盖层厚度数据集中趋势相近,估算结果既包含了高密度电法对覆盖层整体变化特征的反映,又兼顾了钻孔资料的可靠性,可作为判断估算结果优劣的必要前提。但由于矿区覆盖层厚度分布的不均匀性,用覆盖层平均厚度估算矿体横断面积仍可能存在较大偏差,因此本文认为根据高密度电法推断的覆盖层厚度布设钻孔,兼顾覆盖层较厚与较薄的部位,修正和提高高密度电法的精度,采用高密度电法直接圈定矿体横断面积估算储量有利于获得更接近实际情况的结果。

    2026年01期 v.23 101-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3984K]
  • 基于物性约束的储层油基泥浆侵入核磁共振T2谱分段校正实现与应用

    张昕熠;秦臻;苏可嘉;魏康健;王港;黄易聪;

    针对海上油田中油基泥浆滤液侵入导致的储层核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)测井横向弛豫时间(Transverse Relaxation Time,T_2)谱“拖尾”现象,提出了一种基于储层物性约束的T_2谱分段校正方法,并研发了可挂接于CIFLog测井综合解释平台的插件模块。该方法以渗透率为校正判别阈值,按孔隙度分段构建多级物性区间,结合流体类型特征建立校正系数数据库,并在算法中引入积分面积守恒约束,确保校正前后T_2谱总面积一致,从物理层面保持孔隙度的真实性。模块采用插件化设计,实现了数据自动匹配、系数管理、计算可视化及结果输出等功能。南海北部湾盆地两口油基泥浆井的应用结果表明,校正后T_2谱“拖尾”现象得到明显抑制,长弛豫时间端幅值较原始T_2谱平均降低6.86%~10.61%,谱形与储层物性特征更加一致,测井解释结果与常规曲线及岩心资料匹配良好,验证了所建方法的稳定性与工程适用性。研究成果为复杂钻井条件下的核磁测井定量解释提供了可靠的技术支撑。

    2026年01期 v.23 112-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K]

方法研究·信息处理·仪器研制

  • 分布式光纤测井DAS低频数据处理模型研究

    田翔;万钧;刘远志;高晓飞;李恒;张子前;宋文广;

    分布式光纤生产测井DAS(Distributed Acoustic Sensing, DAS)信号定量计算井筒内流体速度一直是研究焦点,本文提出一种CNN-FIR(Convolutional Neural Network-finite Impulse Response, CNN-FIR)滤波方法,实现对分布式光纤测井DAS低频数据滤波。在数据处理阶段,将原始DAS数据转换到频率-波数域,并将零频率和零波数分量移动到中心;在特征提取模块,首次引入粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)优化单类支持向量机(One-class Support Vector Machine, OCSVM)超参数,利用其超平面完成特征提取;在特征增强模块,通过分析特征上噪声信息的规律,创建模式化的规则来完成初步特征强化,再使用样本训练的支持向量机分类器(Support Vector Classifier, SVC)完成进一步的特征增强;最终得到了分布式光纤测井DAS低频数据处理模型。并根据模型,设计了一种计算流体速度的计算方法,准确计算出了井筒内流体速度值,精度达到95%以上。通过实例,论证了该模型计算DAS低频数据的科学性和有效性。

    2026年01期 v.23 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]
  • 岩石电性-声波的多参数联测实验系统研制及含水饱和度对电频谱响应的影响分析

    赵建斌;王瑞楠;肖占山;胡祖志;白松涛;魏博;夏阳;潘玲莉;

    岩石的声电响应特征及其地球物理反演、预测、评价等已成为实现油气资源高效勘探开发所必需的基础理论与关键技术。为了获取不同岩石状态下岩石电性和声波一致性数据,本文研制了岩石电性-声波的多参数联测实验系统,该系统可以获取不同流体饱和度状态下岩石的电阻率、复电阻率、电性频散、介电、纵横波、声波幅度、声波衰减等多种参数的联测结果,可以满足岩石物理的电性和声波响应特征研究的需求。使用上述实验系统测量岩石的电频谱数据,实验结果表明,岩石电频谱数据的虚部谷底的位置以及幅值与含水饱和度之间存在显著的规律,岩石电频谱数据的虚部谷底幅值与含水饱和度之间遵循幂函数关系,虚部谷底的位置随着含水饱和度的增加向着高频方向移动,谷底频率和含水饱和度之间遵循指数关系。上述函数关系可以应用于基于岩石电频谱数据的储层含水饱和度计算,一方面可提高含水饱和度计算精度,另一方面也拓展了含水饱和度计算方法。

    2026年01期 v.23 128-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K]
  • 基于全变差正则化约束的波场重建反演

    杨化军;杨柳辉;孙旭东;李振春;

    为改进全波形反演受初始模型限制而使反演陷入局部极小值的问题,提高反演计算效率,有效重构地下地质体边界,引入全变差正则化方法,通过将解投影到一个受全变差范数约束的凸集上。首先对初始速度进行反演,然后依次放宽全变差范数约束,每次模型迭代时均满足全变差范数约束,逐步得到速度扰动。并应用Marmousi模型对提出的方法进行实验,通过与常规全波形反演对比,得出该方法计算效率提升5.3%左右,反演精度大幅提高,能够有效重构地质体不连续界面。数值模拟表明:全变差约束方法能够有效降低反演对初始模型的依赖程度,提高反演精度,降低周波跳跃风险,收敛效果好。

    2026年01期 v.23 139-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
  • 基于广域电磁法的压裂暂堵参数实时优化应用

    王导丽;李爱勇;詹少全;李鹏昆;武伟;洪昊;裴英峰;吕姗姗;陈艺竹;

    压裂暂堵效果在非常规油气藏的体积压裂技术中至关重要,加强实时监测是提高压裂效果的关键研究方向和应用重点。广域电磁法作为有源电磁法技术,通过发射A极和接收N极与井筒直接相连,发射伪随机信号获得了稳定可靠的电场信号,从而获得压裂液波及形态等信息。本文在某页岩油井体积压裂时开展了广域电磁法实时压裂监测应用,通过地面接收电场信号的变化进行时间域实时差分计算,对其差分异常采用深度约束反演技术,定量计算压裂液波及的方向、范围等实时几何形态信息。在暂堵施工实践中优化暂堵时机、指导暂堵参数优化和暂堵效果评价等方面取得了显著的应用效果。对降低暂堵风险、评价暂堵效果、改进暂堵工艺和压裂设计等提供了技术支撑,具有一定的指导意义。

    2026年01期 v.23 147-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K]
  • 基于一种改进贝叶斯算法的波阻抗反演方法研究

    章成峰;王林飞;蔺玉曌;刘俊;

    相比于常规确定性反演方法,贝叶斯反演能够进行不确定性分析,改善反演结果的可信度。但是,传统贝叶斯反演算法约束能力一般,导致反演效果不够理想。针对此问题,本文对传统贝叶斯波阻抗反演算法进行了改进:首先,对初始波阻抗模型中的随机扰动成分进行Kalman滤波处理,使得构建的初始阻抗更加符合实际模型;其次,在似然函数中引入了噪声加权算子,增强了反演的抗噪性;最后,在对后验分布数据进行采样时,引入了两次接受-拒绝策略,扩大了解的搜索空间。单道模型试算与抗噪性检测验证了该方法的可行性与有效性。利用本文提出的方法对实际地震数据进行了波阻抗反演,所得结果与测井曲线吻合度较高,揭示了其在提高反演分辨率与不确定性分析方面良好的应用前景。

    2026年01期 v.23 155-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1954K]
  • 面波数据采集关键参数对Radon变换频散图计算的影响研究

    刘俊杰;田仁飞;万志;

    面波频散曲线能够反映地下地质特征,在近地表地球物理勘探中具有重要的意义。然而,实际勘探中频散曲线的提取质量受到多种因素的制约,导致成像效果不佳。当前面波主要是基于小道间距数据,而实际应用表明,大炮检距数据同样具备良好的面波信号提取潜力。本文针对反射波勘探中面波被视为干扰波的问题,利用油气勘探中获得的大炮检距数据,系统研究了Radon变换参数设置对频散能量谱提取效果的影响机制。首先,通过理论模型验证了Radon变换在面波频散曲线提取中的优势。随后,基于实际地震数据的参数敏感性分析表明,干扰波抑制、偏移距选择、叠加道数优化等是影响频散能量谱质量的关键因素。研究结果表明,结合F-K滤波去噪技术,可有效提取面波,从而提升频散成像质量;优化偏移距和设置叠加道数,能够提升频散能量谱的分辨率和成像的清晰度。此外,炸药量的优化配置可显著改善面波振幅特征,有助于提高频散能量谱的精确度。这些结果为提升近地表结构反演精度提供了主要的参数优化依据和技术支撑。

    2026年01期 v.23 165-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 5520K]
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