地—井激电法探测盲矿体的数字模拟研究

论文摘要

地—井激电法在探测井旁盲矿有其独到的作用。本文通过地—井激电法的三维有限元数值模拟计算,研究了盲矿体在井中的激电响应,分析总结了井中的激电异常与盲矿体的相对位置关系,分析探测盲矿体的可行性,为地—井激电法探测井旁盲矿体提供理论依据。利用有限元数值模拟算法,计算一次场及极化体存在时的总场,用等效电阻率法计算出地—井三极装置的视极化率。研究不同产状的高阻高极化、低阻高极化板状体的井中激电响应,分析了异常的特征及与极化体的对应关系。计算结果表明地—井激电法探测盲矿体是可行的,根据不同方位的井位观测到的视极化率异常结果,异常曲线的极大值点对应极化体的位置;利用本方法探测盲矿体是有范围的,超出这个范围异常极大值不明显;围岩和极化体之间电阻率差异对视极化率的影响是随着极化体电阻率增大,视极化率的异常幅度也会增大;异常曲线的极值点对应着板状极化体的顶端;同时,视极化率的曲线异常幅度与板状体的极化率大小成正比,极化体的极化率越高,井中视极化率异常也越大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究现状
• 1.2 研究方法及存在问题
• 1.3 研究内容及意义
• 第二章 激电法基本理论
• 2.1 激电法概述
• 2.2 激电法基本理论
• 2.2.1 地表稳定点电流源场的计算
• 2.2.2 激电场的计算方法
• 2.3 井中激电法
• 2.3.1 地表-井中工作方式
• 2.3.2 地-井方式测量装置和点距
• 2.3.3 地—井方位测量的最佳r 及方位数的确定
• 2.3.4 地—井方位测量参数的选择
• 2.4 视极化率曲线的解释
• 2.4.1 理论模型和曲线形态
• 2.4.2 确定极化体的形状和范围
• 第三章 有限元法的基本概念及原理
• 3.1 有限元法基本概念和原理
• 3.1.1 有限元法基本概念
• 3.1.2 有限元法的发展历史
• 3.1.3 有限元法的计算原理
• 3.1.4 收敛准则
• 3.1.5 有限元解的误差
• 3.2 FEPG 软件简介
• 3.2.1 FEPG 软件系统思想
• 3.2.2 FEPG 软件元件化思想
• 3.2.3 应用FEPG 进行有限元计算的一般过程
• 3.3 有限元方程及其弱形式的建立
• 3.3.1 微分方程的弱解形式
• 3.3.2 微分方程的弱解积分形式
• 3.3.3 稳定电流场微分方程的弱解形式
• 3.3.4 程序的实现及算法文件的编制
• 第四章 模型的建立、计算及结果分析
• 4.1 模型的建立
• 4.1.1 地球物理前提条件
• 4.1.2 均匀介质模型
• 4.1.3 含有极化体的模型
• 4.2 模型的计算
• 4.2.1 均匀介质模型的计算及误差分析
• 4.2.2 模型剖分及空间场特点
• 4.3 数值模拟计算结果分析
• 4.3.1 模型电阻率的变化对激电异常的影响
• 4.3.2 不同极化率模型的异常特征
• 4.3.3 不同产状极化体的激电异常
• 4.3.4 主剖面上不同井位的异常分布
• 4.3.5 主、反及辅方位对比
• 第五章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢