地球物理专业

地球物理专业（精选十篇）

地球物理专业 篇1

“地球物理勘探技术”这门课程的的特点有如下几个面: (1) 分支方法多, 从原理上可分为地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探、地热勘探等。 (2) 每种地球物理勘探方法研究内容多, 以地震勘探为例、基本概念、基本原理、数据处理和地质地球物理解释; (3) 地球物理勘探方法应用范围广, 不仅在资源勘察、工程勘察、金属和非金属矿勘探、城市金属管线探测等方面应用甚广, 还在研究地球内部结构、地震预测预报和灾害监测等方面发挥着重要的作用; (4) 地球物理勘探是采用各种地球物理学的仪器, 在地表测量各种物理场, 然后经过相应的数据处理, 对地下未知领域进行地质推断和解释, 这种间接解决地下地质问题的方法是地球物理方法区别于地质学手段的最重要的一点; (5) 概念和物理原理尤其多, 对于初学者来说, 比较枯燥, 不易理解和掌握。

如何最大限度地发挥这门课程的作用, 提高地质工程专业学生的学习积极主动性, 增强他们的学习兴趣和教学效果, 笔者在多年的教学实践中, 从教学内容、教学方法和教学理念上进行了一系列的思考和探索。

一、把握实质, 优化精简教学内容

“地球物理勘探技术”课程内容较多, 但是课程大纲安排只有48学时, 40节课堂教学和8节方法实验。在这么短的教学时间中, 要让学生对“地球物理勘探技术”这门课程有个宏观的认识, 难度还是比较大的。这就要求授课教师了解该地质工程专业的特点、培养目标, 以及哪些内容与学生毕业后工作需要关系密切等问题, 以便合理选择和使用教材以及适当补充或取舍内容。

二、强化教学重点

“地球物理勘探技术”课程内容多, 学时少, 为了促进教学质量的提高, 在充分备好课的基础上, 这门课程必须突出重点环节, 抓住主线, 深入浅出, 做到条理清晰, 避免平铺直叙和重次不分。每一次课和每一章内容结束时, 进行简要的归纳和总结, 指出重点和应掌握的内容, 并布置相关的思考题, 提高学生的自学能力。这样每一次课都承前启后, 学生接受起来顺理成章。

三、探索适合地质学专业的教学方法

1. 对学生做初步了解。

了解学生的来源、知识基础和水平、先行课程的学习情况和成绩, 与先行课程教师交谈, 与学生接触, 了解学生的班风、学风和思想状况, 这样做有助于有的放矢和因材施教。

2. 激发学生的学习兴趣。

地质工程专业和地球物理专业都属于地学专业, 都是为了解决地下地质问题, 二者手段不同。地球物理专业解决地质问题必须具备地质学的知识, 同样地质工程专业解决地质问题也需要地球物理这门技术手段。

3. 强调学习“地球物理勘探技术”是专业需要的思想。

随现代科学技术的发展, 各学科之间联系不断加强, 学科之间相互渗透, 体现出学科的交叉化和综合化。所以现在对学生的培养要求学生具有具有深入的专业知识和较宽广的基础知识, 这样才会具有比较广泛的适应性。

4. 根据地质工程专业的培养目标设计课程, 确定适当讲授深度。

地质工程专业的学生就业面是比较广的, 地质工程专业的培养目标是为资源勘查、工程勘察、设计、施工、管理等领域, 培养从事资源勘查与评价、管理、各类工程建设地质等方面工作的高级工程技术人才。

四、体会和建议

1. 采用讨论——启发式教学 (课堂安排采用40+5+5方式) 。

“地球物理勘探技术”共安排40节课时, 相对教学内容来说, 时间比较紧张, 为了提高教学效率, 笔者采用讨论式教学方法。笔者在授课时, 每节50分钟的上课时间, 课堂安排如下: (1) 笔者授课40分钟, 提出问题; (2) 学生查看教材5分钟, 思考问题, 同时可以提出问题; (3) 5分钟时间学生和老师互动式讨论、解答问题。

讨论式教学方法的作用主要是 (1) 可以调动学生的学习积极性; (2) 促进学生对教学难点和重点的理解和掌握; (3) 可以激发学生的思维能力, 同时锻炼学生的语言表达能力; (4) 通过学生在讨论问题中的表现, 可以考察评估教学效果和质量。

2. 引入现场实例, 活跃课堂气氛, 激发学习兴趣。

授课内容不局限于教材, 精选一些能够反映当代地球物理勘探技术最新发展的现场实例, 插入到讲课内容中, 不仅可以活跃课堂气氛, 还激发了学生的学习兴趣, 同时还使学生加深了对课程内容的理解和掌握。

3. 强调实践环节的重要性。

为地质工程专业开设的“地球物理勘探技术”这门课程, 对于地球物理专业的学生来说是一个理论比较系统和完整的学科。而对于地质工程专业的学生来说只是把其看做是一门技术, 这就限制了地质工程专业的学生对“地球物理勘探技术”这门课程的理解。

4. 提高业务素质, 与学生和谐“共振”。

教师的业务素质对学生的影响是最直接的, 教师对自己应该有永不满足、精益求精和虚心好学的要求, 对自己的教学内容, 应该不断吸取更新内容, 不断改进教学方法, 不断向其他教师吸取经验。教师课前应该精心组织和安排, 认真备课, 认真推敲、细致琢磨教学中的难点和重点。潜心钻研教学内容, 通过采用结构———体系式、重点式、问题式、讨论式和启发式等教学方法, 使学生积极参与, “教”与“学”和谐共振, 教学质量和教学效果才能达到较高水平。

摘要：“地球物理勘探技术”是地质工程专业的一门主要专业课程, 为了提高地质工程专业的学生综合素质, 为了提高地质工程专业的学生能够从宏观的角度解决实际问题的能力, 培养他们的专业兴趣, 笔者在多年的教学实践中, 从教学内容、教学方法上进行了一系列探索, 取得了很好的效果。

关键词：地质工程专业,地球物理勘探,教学内容,教学方法

参考文献

[1]张致付, 孟小红, 郭良辉.“地球物理学”课程在地质学专业中的教学实践探讨[J].中国地质教育, 2008, (3) :79-81.

[2]龙永珍, 邹海洋.地球物理专业“地质学原理”课程教学体会[J].中国地质教育, 2007, (3) :93-95.

[3]陈勇, 周瑶琪, 陈世悦.谈如何在新形势下培养地质学专业大学生的学习兴趣[J].中国地质教育, 2008, 3:23-25.

[4]程顺有.“地球物理学”课程内容优化与教学方法探索[J].《高等理科教育》, 2004年第四期 (总第56期) .

[5]李进才.优化教学内容的几点思考[J].中国大学教学, 2001年, 第05期.

[6]夏凌艳.对高等学校创新教育的思考[J].理论界, 2005年, 第08期.

地球物理专业 篇2

摘要：地球物理学专业英语课程是本科生学习的一门必要的学科，随着时代的科技发展，采用创新的思维去引导大学生了解地球物理学的专业英语词汇十分必要。本文分析了地球物理学专业英语的教学现状和目前存在的问题，结合本人在美国多年求学的经验，提出了地球物理学专业英语教学方法和考核方式的创新和地球物理学专业教材的制作等措施。

关键词：专业英语，地球物理学，教学改革

【分类号】H319；G642.3

基金项目：中国自然科学基金 41404042

随着科学无国界的发展和国际交流的日益频繁，专业英语已成为特定学科的学者们与国外专家进行学术交流、了解国外科技进展、开展国际合作的重要手段。专业英语的学习，对于培养学生采用英语获取专业信息及表达专业思想都十分重要。地球物理专业英语是大学英语的高级阶段，是架设在基础英语和专业知识领域的桥梁。而地球物理学专业对于我国的资源勘探、开采、地震监测以及军事设防上起着极其重要的作用，本文结合本校近年来地球物理专业的发展趋势和本人在国外几年的学习经验及其在地球物理专业英语的教学实践，对现存的专业英语教学的问题进行的分析，并提出了改革措施。

一、目前地球物理专业英语教学中的存在问题

我校对于地球物理专业英语的教学开于大三下学期，这一阶段对于大学生来说，在近三年的英语学习的基础上，也已经系统地学习了本专业的专业技术，同时也进行了两次野外实践，包括专业认识实践和专业实际操作及数据处理解释的实践。在一定程度上，他们已经掌握了地球物理的专业知识，而地球物理专业英语课程主要是培养学生以专业知识为基础，使用英语这一工具获取更多国外的专业信息的能力，加强对于本专业的学习、研究和参加国际学术交流的技巧。

在高速发展的中国来说，对于大学的要求早已不是能够进行简单的阅读，还应具备编写英语文章和专业语言的交流。通过最近一年的地球物理专业英语的教学实践、上课时学生的课堂表现和学生的反应以及考试情况等，初步认为，本課程的教学过程中还存在着以下几个方面的问题。

1.1 缺乏适合本校的地球物理专业英语的教材

教材是教学大纲和教学内容的主要体现，教学内容的选择合适直接影响着专业英语的效果。我校的地球物理专业主要依托电磁法，应用该方法在矿产的勘探和开采之中，尤其是近年来由何院士提出的广域电磁法的应用，这使我校的特色更加明显，所以教材应偏重于该方向。而地球物理数据的解释应遵循一定的地质条件和地质背景，所以地质的专业英语在地球物理专业英语中也表现的十分重要。但地球物理专业并不只是单一的方向，我们要本着教育我们的大学生有专攻的方向又不缺失其他方向的引导，所以有关地球物理专业方向的其他相关学科也应该纳入课程中，例如地震学、重力学、地质雷达探测以及固体地球物理专业英语等相关知识。虽然国内外已经相继出版了数十本的与地球物理专业相关的英语教材，但目前还没有一本能够满足本校地球物理专业特色的英语教学需要。所以选择一本或制作一本适合本校地球物理专业英语的教材十分必要。

1.2 学生认识程度不够

地球物理专业英语课程一般安排在大三下学期，而且并不是必修课程，这在一定程度上给学生造成了该课程并不重要的错误理念。另外，在该阶段恰是学生准备考研究生的初期阶段，由于该课程并不是考研究生的考试科目，所以他们就选择了放弃该课程的学习，而是将大部分时间用在了其他考研究生时需要考试的科目上。对于不参加继续深造的学生来说，他们认为，只要学好了专业课，熟料操作仪器，能够采集出高质量的数据并能给予解释，就可以了，没有必要学习专业英语。当然也有个别想出国深造的学生，地球物理专业英语就显得十分重要了，但他们将大部分的时间更愿意放在考取更高的雅思或者托福成绩，或者直接与我校的外教锻炼口语中，认为在国外直接上地球物理相关专业的课程时就可以完成了专业英语的学习了。这种种的情况造成了学生对于本课程的教学存在误解和认识的程度不够。

1.3 课程考核方式有待改善

以往的地球物理专业英语课程的考试，都是根据上课内容，或者地球物理专业的专有名词设计一些名词解释和英译汉、汉译英的翻译题目。这虽然在一定程度上让学生学习到了专业名词的含义，也能够翻译一些相关论文。但本课程的教学任务不止是让学生简单地认识这些，而是让学生有更深层次的认识，能够根据一篇英文论文或一段英语话就能够理解他们说的主要含义，并不是简单的翻译。

二、地球物理专业英语的教学改革

根据以上现存的教学问题，结合本人在国外学习的经验以及最近一年的对本校地球物理专业英语的教学实践经验，提出以下教学改革的措施。

2.1 制作适合本校特色学科的教材

教材的制作一定是基于国外原本的经典英语论著，主要采用的是The Magnetotelluric Method： Theory and practice， applied geophysics， exploration geophysics， geophysics等，同时综合国内外最经典的、最新发表的地球物理的专业论文，使学生掌握基本专业词汇和内容的同时又能了解到本专业的前沿科技和理论进展情况。经典的专业原文能够传到给学生最本土的表达方式和正确地道的语言。而国际权威英文文献让学生充分体会到科技论文的严谨态度和规范写作，学生在学习专业英语的同时，也慢慢培养成了一定的专业素养。

2.2 提高学生的积极性

激发学生的学习积极性，首先，从学生迫切需要着手，讲解专业英语的重要性，它不仅仅是一门学科还是一门技术。掌握了这门技术对于将来不管你是出国深造还是国内继续研究生学习还是走出校门到单位工作，它都会给你带来宝贵的知识。其次，还需要授课老师搜集相关专业的教学素材，使用有趣形象的与本专业相关的多媒体方式授课。例如讲解地震方法时，我们可以使用一些真实的天然地震的例子，讲授地震给人类的带来的灾害，吸引学生的眼球后，再讲解地震的原理以及它是如何传播的，它的震动方式，什么波造成的灾害更大等等。同时，多媒体课件能够铺助教师的讲解，它可以从形、声、文字等多方面激发学生的兴趣。最后，从讲解内容上，使用循序渐进的方式，从简单到复杂，从具体到发散的思路带领学生深入学习地球物理专业英语的知识。endprint

2.3 形成一套行之有效的考核办法

我们知道任何考核办法都不是最完美，也不是最能体现出人才的方式，但如何衡量学生的真实学习情况呢。我们设计了以下的考核办法：

首先是到课率，一个学生的是否进行了本课程的认真学习，最直接的办法是否他参与课堂上的学习。这部分在整个考核过程中占据20%的成绩。

当然不排除有些学生他并没有来参与课堂上的学习，但是他在自习室或者其他地方进行了自我学习，这也是一种好的学习方式，于是我们又设置了下列考核办法。将整个上课班级分成几个小组。一般情况下3-4人一组，每一小组分配一篇地球物理专业方向最新发表在国际权威期刊上的优秀论文，组与组之间的论文并不相同，让每一组的成员相互合作进行翻译工作，当做家庭作业。在本课程要结束的两周前上交，这翻译工作占整个考核中的又20%。

其次，翻译工作并不是简单的翻译，针对你翻译的内容是否理解，是否能够采用我们通俗易懂的大家都熟知的中文讲述出来。这是考察学生是否掌握了本论文的核心内容，于是针对翻译后的情况，请每组同学们制作该翻译论文的幻灯片在课程最后结束的时候进行现场报告，每组20分钟。上台演讲的可以是组长也可以是全组人员，针对你翻译过程中参与的部分进行讲解，讲解完之后老师和同学们针对该文章或演讲的内容提问问题。最后老师和其他组的同学们分别针对演讲内容和回答问题情况打分，最后综合老师和同学们的成绩给定最终成绩，该成绩占整个考核过程中的又20%。这既锻炼了学生的台上演讲能力也体现出了学生对于演讲内容的理解情况。

最后，通过考试的方式做一次全面的考核。当然考试内容基本上是课堂上所讲授的内容，并不局限于简单的名词解释和翻译工作，而大多是用英语的形式给定一地球物理的情景，让同学们针对这一情况分析地球物理的方法，为什么要采用该方法和该方法的优缺点。比如我们观测到了最原始的重力数据，要对其处理和解释的时候，要进行哪些矫正，矫正的方法是什么，为什么要矫正。学生可以用中文回答也可以用英语回答，用中文回答说明该学生的确能够理解问题的内容，并能够用最直接的语言进行解释。而用英语回答说明该学生在上课过程中确实学习到了知识，因为上课时老师都是采用的英语传授给他们的。这一考试成绩占整个考核过程中的最后那40%。总的成绩是综合以上四次成绩的总和。这并不是一锤定乾坤的考试，而是多次并以不同形式来综合评价学生的学习情况。经过上学期执行该种考核方式的实施情况来看，我们的学生不论是课堂情况还是最后的考核情况都相比之前提高了很多。

三、结语

地球物理专业英语是一项采用英语形式进行系统而详细学习地球物理专业的课程，其课程体系的完善与教学方法改革需要在今后的教学中不断地探索与挖掘。通过在教学实践中，锻炼了学生的实际英文口语和书面表达能力，使学生以英语的思维理解地球物理专业知识，启发学生的综合思维能力，实现了学生的全面发展，培养了适应时代发展和社会需求的高素质、复合型人才。实现了地球物理专业英语教学的跨越式发展。

参考文献：

[1]沈鹃.对专业英语课程教学改革的思考[J].科技信息，2012，7：408.

* 作者简介：

地球物理专业 篇3

1.1 区域地质特征

本区大地构造位置处在大兴安岭中生代火山岩区的环宇-那都里河复背斜的核部及其南翼 (据内蒙地质志) 。

1.1.1 地层:

区域所见地层主要有中元古界兴华渡口群兴安桥组, 古生界泥盆系中-上统大民山组、中生界侏罗系上统白音高老组及新生界第四系全新统。

1.1.2 构造:

本区处在北东向头道岭-鄂伦春自治旗深断裂东侧, 受次一级的两条北西-北北西向大断裂 (多布库尔河大断裂和古里河大断裂) 控制, 低序次的东西向、北东向、近南北向断裂。裂隙发育。本区构造除对地层、岩浆岩的分布有控制作用外, 对多金属成矿也有明显的控制作用, 尤其是几组构造交叉复合部位是成矿的有利部位。

东西向构造控制矿带的分布, 矿带内的矿点、矿化点及金属晕多分布在构造交汇处, 低序次羽状裂隙、破碎带及节理, 为矿体赋存的主要空间。

1.1.3 侵入岩:

本区岩浆活动频繁, 多期次的岩浆侵入以中酸性、酸性为主, 出露有石炭纪、二叠纪及侏罗纪侵入岩。后期脉岩为闪长玢岩、闪长岩, 呈脉状侵入于地层及岩浆岩石中。

1.1.4 矿产:区域内所见一处铜铁矿化点, 位于加漠铁路线古源车站南东东3千米处, 交通较为方便。

1.2 工作区地质特征

1.2.1 地层:普查区出露的地层主要为侏罗系上统白音高老组及第四系全新统现代河流沉积物覆盖, 地层由老到新分述如下:

侏罗系上统白音高老组:分布较广, 出露面积较大, 总体呈北西向展布, 与石炭纪花岗岩呈角度不整合接触。岩性主要为凝灰岩、凝灰熔岩、英安岩。

第四系全新统:分布在现代河流中, 主要岩石为砂、砾石、碎石、粘土。

1.2.2 构造:本区构造主要以断裂构造为主, 断裂构造主要为北西向及北东向。

1.2.3 侵入岩:本区侵入岩主要为石炭纪花岗岩组, 侏罗纪花岗闪长岩组。

1.2.4 脉岩:普查区内脉岩较发育, 呈北东向展布, 岩性主要为闪长岩脉、闪长玢岩。

1.2.5 蚀变与矿化:

区内所见矿化为黄铁矿化, 蚀变见有硅化, 绿泥石化。黄铁矿化分布在凝灰熔岩、英安岩中, 呈星点状分布, 单晶颗粒细小, 岩石裂隙面局部见浸染状黄铁矿化。硅化分布在凝灰熔岩、英安岩中呈弥漫状分布。绿泥石化主要在凝灰岩中呈枝蔓状分布。

2 地球物理特征

2.1 1∶2万激电中梯测量特征

本区采集到的三种岩性岩石标本的极化率相当, 在2~4%之间, 以英安岩为高, 最大值达3.90%;三者中凝灰岩具低阻特征, 电阻率值在500Ω·M以下, 而凝灰熔岩、英安岩具中高阻特征, 算术平均值均在1500Ω·M以上, 英安岩最大值达6142Ω·M。

该区属视极化率低背景区, 视极化率值一般在2%以下。全区视极化率背景场平稳变化不大, 总体上呈南高北低之趋势。区内视电阻率值多在150-500Ω·M之间变化, 总体上呈南高北低之趋势, 高阻体多呈东西、北东东向分布。在测区北部见有三个明显视极化率异常。

以上三处激电异常均有铜、多金属土壤化学异常相伴, 为成矿相对有利地段推断该异常由金属硫化物引起, 因此建议开展工程揭露工作, 以便查明引起异常的地质原因。

2.2 激电测深特征:

本次激电测深工作区内主要为大面积分布的石炭纪侵入岩, 岩性为黑云母花岗岩、似斑状花岗岩, 在工作区的东北部, 分布上侏罗统白音高老组地层, 岩性主要为火山熔岩和火山角砾岩等。本次激电测深是在180线、200线成果解释如下:

180线:剖面处于石炭纪侵入岩中, 视极化率异常主要分布在104点-122点之间, 断面上呈水平分布, 有两处高值中心, 分别位于106点-112点116-120点。视极化率一般在2.8-3.4%之间。视极化率异常对应于低阻区, 视电阻率在800-1000Ω·m, 为低阻高极化。极化体近似水平分布, 产状不明显。视极化率背景与异常之间呈渐变过渡, 界限不明显, 顶板埋深在20-30米之间。

200线:激电测深剖面位于石炭纪侵入岩中, 视极化率异常分布与整个剖面中, 总体近水平分布, 南部向深部膨大, 北部向浅部有所收缩。剖面上异常已基本封闭。视极化率在2.8-5.8%之间连续变化, 异常中心位于114点68米极段, 视极化率极大值5.99%。视极化率异常对应于相对低阻, 视电阻率在1400-2000Ω·m。在电阻率断面的浅部有高阻盖层, 推断为岩石局部硅化引起。

极化体近于水平分布, 产状不明显, 但总体上向北缓倾。顶板埋深112点14米, 114点30米。该剖面视极化率异常与激电中梯视极化率异常吻合较好, 为本区视极化率异常最高值分布地段。该异常的南侧有Mo、Ag、Pb异常, 北部有Cu、Ag、Pb根据岩石电性参数, 推断该异常为岩体中金属硫化矿物富集引起, 是本区找矿的最佳地段。

3 地球化学特征

2009年完成了工作区1:2万土壤测量工作。圈出单元素异常122个, 圈出组合异常11个, 其中乙类异常5个, 丙类异常6个。

全区较具规模且找矿潜力较大的异常有07HT-5、7、9等异常。

07HT-5组合异常数值特征及分布规律

异常评序为第2位, 位于工作区东南部, 总体呈东西向不规则状展布, 分布面积约2.203平方千米。是以Au为主的Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、As组合异常, 由7种元素、31个单元素异常组成。其中其中Ag-5、Pb-6、Zn-6等异常具中带。其它元素具外带。异常套合较好, 面积较大, 浓集中心较明显, 强度较高。

07HT-5组合异常与DHJ-2激电异常位于株罗系白音高老组与石炭纪花岗岩接触带附近, 主要位于白音高老组地层中, 其岩性为中酸性含砾岩屑凝灰岩, 具黄铁矿化、硅化和绿泥石化热液蚀变。

2.07Ht-9异常。异常评序为第3位, 位于工作区南东部, 呈南北向展布, 面积约0.077平方千米, 是以Ag、为主的Au、Pb、Mo、Sb组合异常, 由5种元素、8个单元素异常组成。Ag-16、Ag-17、Ag-19、Mo-17等具中带。异常套合较好, 面积较小, 但浓集中心不明显, 强度较低。

异常区出露岩性为燕山早期侵入岩:花岗闪长岩与北东部华力西晚期侵入岩花岗岩组:黑云母花岗岩呈侵入接触, 东部与闪长岩脉呈断层接触。

3.07Ht-7异常。异常评序为第4位, 位于工作区南东部, 呈东西向展布, 面积约1.333平方千米, 是以Mo、Au为主的Ag、Cu、Zn组合异常, 由5种元素、8个单元素异常组成。其中Mo-14具内带、异常套合较好, 面积较大, 浓集中心明显, 强度较低。Au-23具中带。异常套合较好, 面积较大, 但浓集中心不明显, 强度较低。异常区大面积华力西晚期侵入岩花岗岩组:黑云母花岗岩。

综上所述, 通过地、物、化等综合资料研究认为该区是成矿的有利地段, 具有较大的找矿潜力。

摘要：分析古源铜矿其地质、地球物理、地球化学特征有利成矿。

地球物理测井（推荐） 篇4

中子视石灰岩孔隙度单位：以含水纯

中子天然气挖掘效应：对于含气地层，气体部分所造成的含氢指数的降低，与气体部分被岩石骨架代替是不—样的。因为岩石骨架本身具有对中子的减速、吸收等作用。二者之间的这个差异称为“挖掘”效应。

康普顿散射效应：能量较大的γ射线穿过物质和电子碰撞时，γ量子把一部分能量转交给电子，使电子与γ量子的运动方向与初始方向成ψ角方向射出，此电子称为康普顿电子，γ量子朝着与初始方向成ψ角方向散射。

光电效应：γ射线穿过物质时与构成物质的原子中的电子碰撞，γ量子将其能量交给电子，使电子脱离原子而运动，γ量子本身则整个吸收。被释放出来的电子叫做光电子，这种效应叫光电效应。

地层因素：纯水层电阻率与地层水电阻率之比.纯岩石电阻率?与地层的孔隙度和孔隙结构有关,一般用于阿尔奇公式,可用于计算纯岩石电阻率,进行地层评价,它一般和孔隙度呈负线性关系。

滑行波：在V1

电阻率增大系数（含油岩石电阻率与该岩石完全含水时的电阻率之比）

自然电位异常幅度（偏离泥岩基线的幅度，地层中点的自然电位与基线的差值）

二、判断是非

1．感应电导率测井对高阻地层有利；而侧向电阻率测井对低电阻率地层有利(错)。2．密度测井时，岩石的密度越大，测得的散射伽玛射线强度越强(错)。

3．利用声波、密度(或中子)计算岩石孔隙度时，岩石的骨架参数、、(或)始终是区域性恒定值(对)。4．岩石的视骨架时差 和 视骨架密度，是岩性和孔隙度的函数(错)。5．当地层水矿化度较高，用中子-伽玛测井判别油气、水层不利(错)。

6．浅三侧向装置同深三侧向的区别是屏蔽电极短，并在屏蔽电极附近有电流返回电极。（对）7．声波测井测的是直达波。（错）为滑行波

γ9．沉积岩的自然放射性随含泥量的增加而减少。（错）

10．密度测井主要反映岩层中电子密度，也就是近似反映岩层的体积密度。（对）11．地层水矿化度较低时，用中子测井对计算孔隙度有利。（对）12．当地层水矿化度高，用中子测井对划分油水层不利。（错）13．快中子的减速过程中介质中的氯是主要减速剂。（错）是氢

三、填空题

1.SP曲线在 咸水 泥浆中幅度很弱。（钻井液滤液的矿化度与地层水的矿化度大致相等时，自然电位偏转幅度很小，曲线无显著异常）

2.SP曲线无绝对的零值，通常以 泥岩 层作为基线。

3．在感应测井仪的接收线圈中，由二次交变电磁场产生的感应电动势与（地层的电导率）成正比。4．井孔直径相同时，油基泥浆井对感应测井测量结果的干扰 小于 盐水泥浆井的干扰。（盐水钻井液，高电阻率地层使用侧向测井效果较好；低电阻率使用感应测井好）

5.地层中轻烃（如天然气）的影响，使得声波测井计算的视孔隙度偏 大，密度测井视孔隙度变 大，中子测井视孔隙度变 小。地层中有含水石膏存在时，中子测井计算的孔隙度将比实际孔隙度 小。

6．储集层与非储集层在 孔隙度、油气饱和度、渗透率、储层厚度 等地质参数上有一定的差别。

7．气层在声波、中子伽玛测井曲线上的显示是（高时差高中子伽马）(高时差低中子伽玛，高时差高中子伽玛，低时差高中子伽玛)

1、在砂泥岩剖面上，含油气储集层的测井显示典型特征是：感应电导率 高，自然电位 高，自然伽玛 无明显变化，声波时差 高，中子孔隙度 低 以及井径 小于钻头井径。2．对着渗透性层，深浅侧向电阻率测井曲线重叠时，一般会出现 幅度差，当增阻侵入时为 淡水泥浆水 层，减阻侵入时为 淡水泥浆油气 层。

3．由于微电位和微梯度受泥饼影响不同，因而对着渗透层，微电位和微梯度电阻率曲线出现 分离，它是微电极系测井划分渗透层的标志。

4.地层中轻烃（如天然气）的影响，使得声波测井计算的视孔隙度偏 大，密度测井视孔隙度变 大，中子测井视孔隙度变 小。地层中有石膏存在时，中子测井计算的孔隙度将比实际孔隙度 小。

3、在多数情况下，在进行解释时，取孔隙中流体密度ρf =1克/立方厘米，此时，在泥浆滤液侵入很深，而残余油气又很少的地层效果是好的，试问：

(1)对于泥浆滤液侵入很浅，甚至是不侵入的含天然气地层，用ρf =1克/立方厘米计算出的视密度孔隙度将是： B。

A、太低 B、太高 C、真孔隙度 D、资料不充分

(2)对于没有泥浆滤液侵入的含盐水地层，用ρf =1克/立方厘米计算出的视密度孔隙度将是 A。A、太低 B、太高 C、真孔隙度 D、资料不充分

四、问答题

（一）请绘出双侧向装置简图、简述双侧向的测井原理。

（二）双侧向的探测深度比三侧向大，纵向分辨能力又一致，便于对比使用，探测深度略小于七侧向。双侧向电极系及其电场分布。电极系把圆柱状劈成两半，其中一半是深侧向，另一半为浅侧向，确定地层真电阻率时也需要对井眼围岩厚度、侵入影响校正

（二）什么是电位电极系和梯度电极系？相应的深度记录点和电极距是什么？

电位：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离小于成对电极间的距离的电机系。

深度记录点：AM的中点O，电极距：L=AM 梯度：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离大于成对电极间的距离的电机系。

深度记录点：MN的中点O，电极距：L=AO

（三）、砂岩的孔隙度为20％，Rt =15欧姆·米、Rw ＝0．1欧姆·米，求砂岩的含水饱和度。R0/Rw=a/φ^m，Rt/R0=b/Sw^n

（四）、泥浆侵入渗透层后，电阻率径向侵入剖面有几种类型？研究泥浆侵入的电阻率径向变化特征在测井解释中有什么意义？用什么方法可反映这种电阻率的径向变化？

答：分为高侵和低侵；高侵为冲洗带电阻率远大于原状地层，反之为低侵；淡水钻井液钻井的水层一般为高侵剖面，部分具有高矿化度地层水的油气层也可能形成高侵剖面，但差别比相应的水层小；一般好的油气层具有典型的低侵剖面，部分水层也可能出现低侵，但差别比相应的油气层小。

（五）、什么是声波测井的“周波跳跃”？在什么地层条件下容易产生周波跳跃？有周波跳跃的Δt值 是否还可以用来计算岩层孔隙度？为什么？

1周波跳跃：在含气疏松地层或钻井液混有气体时，声波能量严重衰减，首波只能触发第一个接收探头而没有能力触发第二个接收探头，第二个接收探头只能被后续波触发，2声波时差曲线显示为不稳定的特别大的时差。3在含气疏松地层，或钻井液混有气体时容易出现。4不能，此时曲线和数值不能反映地层的性质。

（六）、简述补偿热中子测井基本原理与装置、写出其含水泥质砂岩的测井响应方程及地层孔隙度计算公式；该方法适用地层的必须具备条件是什么？

1、原理：热中子的分布不仅与氢含量有关，还与氯含量有关。是测量地层对中子的减速能力，测量结果主要反映地层的含氢量 ；

2、装置：补偿中子孔隙度测井是在贴井壁的滑板上安装同位素中子源和远、近两个热中子探测器，用远、近探测器计数率比值来测量地层含氢指数的一种测井方法。仪器在饱含淡水的纯石灰岩刻度井中进行刻度，将测量的含氢指数称为补偿中子孔隙度，石灰岩孔隙度单位。

3、阿尔奇方程； 4、1=Vma+Vsh+孔隙度；

1、说明产生自然电位的主要原因；自然电位与自然电动势是什么关系? 什么是静自然电位？ 在什么情况下，自然电位异常幅度非常接近于静自然电位。

答：主要有两个原因，原因1：地层水含盐浓度和钻井液含盐浓度不同，引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用；原因2：地层压力与钻井液柱压力不同，在地层孔隙中产生过滤作用。静自然电位：对于含水层砂岩的总电动势，常称为它的静自然电位用SSP表示。当地层厚度h>4d时，二者接近；当h<4d时，前者小于后者，厚度越小，差别越大

2、中子源发出的快中子与岩石作用要经历哪几个过程?它们与岩石中元素的哪些特性有关? 1.非弹性散射2.弹性散射（减速过程）3.辐射俘获

地球物理测井微课程建设探讨 篇5

关键词：地球物理测井；微课程；探讨

一、引言

地球物理测井是中国矿业大学地球物理学专业的主干必修课程之一。从我校物探专业办学以来，一直在本科生教学中开设本课程。该课程理论基础要求高，实践性强，且具有知识面较广，理论知识难度大等特点。从以往的授课过程中发现，学生在学习该课程时存在一定的畏难情绪，学生对该课程的理解和掌握有进一步提高的空间。

近年来，微课程作为一种新型的教学模式和教学资源，正在得到广泛的关注和认可。微课程是基于教学设计思想，使用多媒体技术在5～10分钟以内就一个知识点进行针对性讲解，模拟一对一的教学情境。具有教学时间短、教学内容少、资源容量较小和资源使用方便等特点。如何在地球物理测井课程中学习和利用微课程，并有效开展该课程的微课程建设，正在成为我们讲授该课程时思索和考虑的问题。

笔者根据自己的教学经验，结合微课程的特点，确定了地球物理测井微课程建设的目标，并提出微课程建设的基本思路，为该课程的微课程建设奠定理论基础。

二、建设目标的确立

通过地球物理测井微课程的建设，使受众在学习本课程之后，了解地球物理测井在地质勘探中的地位和作用，掌握各种测井方法的基本理论、原理和工作方法，并熟悉各种测井方法所能解决的地质问题、应用条件和地质效果，为从事地球物理测井的生产科研与管理工作打下必备的专业理论、必要的专业基本知识和技能基础。

同时，在微课程建设的过程中，加强该课程师资队伍的建设，注重教学模式、教学方法和教学手段的改革和创新，在教学水平和教学能力上要有明显提升，地球物理测井微课程要争取达到精品微课程的建设水准。

三、微课程的建设思路

（1）以教学大纲为基础，以学生的反馈信息为参考，仔细分析该课程的重点和难点，做好微课程的选题工作。结合地球物理测井课程的授课学时和学生反馈的信息，确定地球物理测井发展简史、岩石和矿石的电阻率以及视电阻率测井的基本原理等40个知识点开展微课程的建设工作。

（2）根据选题和教学要求，仔细编写教学设计和教案，为微课程的顺利实施奠定基础。

（3）准备教学素材，结合微课程知识点，充分运用图、形、声、像、动画等多媒体元素制作课件，配合讲授不容易理解的知识点，辅助教师现场讲授。如在讲授光电效应和康普顿效应等概念时，可结合视频资料进行教学；而在讲授三电极测井仪器框图及工作原理时，则可结合板书详细介绍该内容。

（4）教学实施与视频是微课程的核心，在整个教学过程中，教师要适当注意镜头，充分利用PPT和激光笔等配合讲解，不照本宣科，讲解过程中，要做到通俗易懂，且有自己的见解。在介绍电测井、核测井和声波测井的应用等知识点时，可结合实际资料，开展相关教学活动，以激发学生的学习兴趣和热情。

（5）对已经录制好的视频进行后期制作工作，在视频中增加具有矿大特色和地球物理测井课程特色的LOGO等，并且需要注意版权的保护和维护。

（6）设计制作完成的微课程要经过专家组的评审和验收，并在开放的教学环境中进行试用。在教学实践中及时收集学生和教师的反馈意见，并及时修改和完善该微课程，切实做好教学反思工作。建设的微课程只有在教学实践中不断修改和完善，才能成为对学生适用、好用和爱用的学习资源，取得好的教学效果。

四、认识和建议

微课程作为一种新型的教学资源和教学手段，将在今后的教学活动中发挥越来越重要的作用。本文明确微课程建设的具体目标，提出该课程微课程建设的基本思路，为地球物理测井微课程的建立奠定理论基础。

参考文献：

[1]朱景达，俞君.公安院校“微课程”建设探析[J].中国职业技术教育，2015（29）：69-73.

[2]武晓璐.基于建构主义理论指导下的大学英语微课程初探[J].黑龙江科学，2015（13）：147-149.

[3]席景科，葛欣，李政伟，刘厚泉.高级语言程序设计微课程建设探讨[J].大学教育，2015（4）：60-61.

[4]董守华，徐海芳，黄姗姗，许永忠.“煤田地球物理测井原理”教材建设与实践[J].煤炭高等教育，2012，30（3）：115-116.

浅谈地球物理测井的发展 篇6

在油气田的勘探与开发中，地球物理测井是发现和评价油、气层的重要手段。岩层有各种物理特性，如电化学特性、导电特性、声学特性、放射性及中子特性、核磁特性等。岩层的这些特性称地球物理特性，以区别于岩层的其他物理性质，如孔隙度、渗透率、饱和度等。采用专门的仪器设备，沿井身(钻井剖面)测量地球物理参数的方法称地球物理测井，简称测井。测井学科包括测井方法、测井仪器设备、测井资料处理及地质解释等内容。

地球物理测井属于边缘学科。测井方法的建立、测井仪器的制造和测井资料的解释，与电化学、电磁学、声学、核物理学以及电子学、计算机学、机械制造学、地质学等学科的发展和水平密切相关。随着科学技术的进步与发展，自70年代以来，测井技术有了飞速的发展，可用于地质解释的测井信息日趋增多与完善，在油气田勘探与开发中的地位和作用越显重要。在油气田勘探、开发的地质研究中，测井资料是最基本、最重要的基础资料之一。

2 发展过程

在测井技术发展方面自1927年开始有了电测井，50年代进入横向测井时代，60年代发展了声波测井、感应测井、中子测井、密度测井等，70年代增加了地层倾角测井和电缆式地层测试器，并采用磁带数字记录，这样，测井就不仅反映了地层的一般岩性与孔隙度、渗透率、饱和度等性质，而且还描述了沉积岩的层理、构造、压力和流体性质。80年代发展了数控测井，地层倾角测井发展为地层学高分辨率倾角测井，后期还出现了微电阻率扫描的成像测井，地层测试器改进为重复式多点测压，还有反映地层中矿物或元素的自然伽马能谱测井、元素测井(地球化学测井)、岩性密度测井、碳/氧比测井等也日趋完善。进入90年代，成像测井系统快速发展了起来。测井技术的发展，表现在测井系统上已发展了五代:即半自动记录测井仪;全自动模拟记录测井仪;数字化记录测井仪;数控测井仪;以阵列测量和成像显示与处理技术为特征的第五代测井系统

3 测井技术的发展现状

我国从70年代未开始引进国外测井装备和技术。至今，凡国外先进的装备和技术大多已引进，只是采用先进技术的普及程度尚低，总体的测井技术水平与国外先进水平相比仍有较大差距。

国外，从1986年以来石油工业的发展表现出两个趋势:一是需要成本更为低廉的技术;二是需要借助于直井和水平井去评价薄层和非常规储集层。这种趋势是测井技术发展的制约因素，又是促进其发展的动力。90年代初期的发展势头主要体现在电缆和随钻测量(MWD)中电磁、声波和核测井且取得阶段性进展，这种势头今后将继续保持下去。

基于井下微处理技术以及高速数字遥测系统所取得的进展，使高密度数据采样的阵列型和成像型井下仪器得以发展，并增强了不同井下仪的组合性;计算机工作站的出现，使得现场地面计算机处理能力和图形显示能力得以同步提高，从而提高了这类井下仪器数据采集的解释和直观显示能力。

阵列仪器的不断推出，改善了测量的垂向和径向分辨率，并且角阵列型的电阻率仪可以实现径向及定向电阻率和侵入剖面成像;用偶极或四极源的阵列声波仪可以采集到各类储集层高质量的横波信息;在电法测井仪上设计更多的探头及对声波测井探头的改进，使得对井眼成像的分辨能力和覆盖面积都得以提高;新一代脉冲回波核磁测井仪提高了测量精度;在套管井中实现测量电阻率的仪器正向商业化发展;磁性测井正在用于沉积盆地的石油勘探。

核测井仪，特别是碳/氧比测井仪的改进得益于新型高密度伽马射线探测器(BGO-锗酸铋，GSO-正硅酸铈)的应用。这种探测器提高了测井速度，重复性好，而且可以设计成过油管测量;利用脉冲中子源的核孔隙度测井仪已经投入使用;由于中子活化测井再度引起人们兴趣，业已生产出基于氧和硅活化的新测井仪。

对现有随钻电阻率和核测井仪的不断完善和提高，加上新的井径、声波的随钻测量，在不少情况下可以用随钻测量取代电缆测井。随着钻井工艺的不断发展，大斜度井、水平井和小井眼已不再是特殊井。在这样的井中进行测井和随钻测量已不成问题。新型的聚焦电阻率和核测井仪已经推出，挠性管测井目前已属常规测井。

由于计算机处理技术和声学层析成像理论研究的进展，井间测井技术得到迅速发展。井间测井技术可以对储集层在横向连续性、岩性和物性参数等特征进行成像显示。这些技术可直观地监测油层注水过程中流体饱和度的变化情况。

4 测井技术的发展趋势

国外在90年末推出一批新的测井方法和测井仪器，但至今尚有不少测井仪器并没有列入各大测井公司的服务项目，显然其中有些技术尚处于现场试验或改进、完善阶段。另一个值得关注的问题是一些新技术的测井费用太昂贵，许多作业方不愿意或者没有能力承受使用最新技术所付出的高额成本(特别是在不能确定利润与成本是否相适应的情况下)。

以核磁测井和成像测井(包括井壁成像与阵列电测井)为代表的测井新技术是当前国际测井科技的前沿。国外三大测井公司还正在大力研究和发展阵列感应、方位或阵列侧向测井。在未来的若干年内，测井技术总的发展趋势应是在已推出新方法、新技术的基础上进一步改进和完善，以及配套解释技术的研究，尽可能充分利用新的测井方法所能提供的地质信息，并努力降低测井成本以利于新技术的推广使用。对于国内的测井新技术发展而言，首先是提高数控测井使用的普及程度，改善测井资料的解释质量，提高我国测井技术的总体水平;消化、吸收、用好引进的新一代测井系统，使其真正发挥测井技术的借鉴和示范作用;开展成像测井、核磁测井和井间测井的方法与资料解释技术的研究;加强评价水淹层和分析剩余油饱和度及其分布的研究，提高油气层动态测井的技术层次和解释水平。

21世纪测井技术要在石油与天然气工业三大领域里发展并为之服务:

(1)发展开发测井技术当今世界已探明石油储量的采出程度只有30%左右，还有大量的剩余石油储量埋藏在地下，测井要为开采这些剩余石油提供有效的技术服务。

(2)发展海洋测井技术迄今为止，海上石油的勘探与开发程度远不如陆地。因此，测井要为勘探与开发海上石油提供有效的技术服务。

(3)发展天然气测井技术世界天然气能源在迅速增加，尤其是深部的天然气藏，测井要为勘探与开发天然气提供有效的技术服务。

5 结论

油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。各大石油公司在测井科研中起着重要作用。它们通过大量室内研究，使测井技术取得了很大进展。蕴藏于这种发展的动力是石油公司期望通过运用新技术来解决一些专门的地质问题，尽管当时有些新技术还未得到认可，但最终还是被各石油公司所接受，一般认为新测井仪器的出现需经过5～10年的研制过程。

摘要：地球物理测井技术近年来发展迅速,高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段。当前测井技术的突破正在两个层次展开,从而形成当今技术发展的两大趋势。在微尺度方面,以油藏评价为目标,向精细分析与描述地层特性发展;在宏尺度方面,测井立足于多学科的协同,着眼于提高油藏的三维描述能力。测井方法的建立、测井仪器的制造和测井资料的解释,与电化学、电磁学、声学、核物理学以及电子学、计算机学、机械制造学、地质学等学科的发展和水平密切相关。

关键词：地球物理测井,油藏评价,三维描述,资料解释

参考文献

[1]张向林,陶果,刘新茹.油气地球物理勘探技术进展[J].地球物理学进展.2006.

[2]邓瑞,郭海敏,戴家才.国外生产测井技术新进展[J].科技经济市场,2006.

[3]楚泽涵.声波测井原理[M].北京:石油工业出版社,2004.

[4]王克协,董庆德.渗透性地层油井中声场的理论分析与计算[J].石油学报,1986,7,(1):59-68.

工程地球物理方法技术现状研究 篇7

按工程地球物理的方法理论所利用的物性参数来划分, 分为电法、重磁法、浅层地震勘探、声及超声波探测、放射性测量、温度测量、电视技术、核磁共振、测井和无损检测等十大类别。

1.1 电法

1.1.1 电阻率法。

以DDC系列为代表的单次单点测量仪器以及相应的方法向数字化、微机自动化方向有了进一步发展.尽管具体工作方法和解释技术因地制宜, 在实践领域取得了较为广泛的应用, 由于在思路上没有突破, 所以其前景不容乐观;以高效率、高速度、高精度、高一致性和高信息量为特征的高密度电法, 因为其具有测深和剖面双重功能, 所以在工程勘查中广泛应用, 其解释和成图由计算机完成, 需要经过视电阻率计算、地形改正处理、数值平滑处理、垂直或水平异常突出处理、视电阻率等级划分和断面图绘制等六大步骤。

1.1.2 激发极化法。

激发极化法可以分为时间域和频率域两类.时间域激电法中, 连续变脉宽发送激电方波与自动变周期测量二次场信号成为工作方式的主流代表, 采用“电场差分法”技术测量, 目的是为了同时获得激电信号的时间谱和伪测深数据———频率变化时对应的激电一次场及二次场数据, 指导思想是获取更丰富的信息量.由于发送机、接收机在程控、自动化和高效系统建立等环节受到时间域方法本身的限制, 其发展和推广还有很长路要走。

1.2 高分辨浅层地震勘探

该方法所提供的参数与工程应用中的力学参数有密切的相关关系, 以反射波法、折射波法为主, 相应诞生的方法有多波勘探、集成测试法、横波和转换波勘探、槽波勘探、斯通利波勘探等多种方及信号处理将是无损检测工程者们继续探索的主题, (2) 射线检测 (RT) , 主要有射线荧光屏检查法、X射线和γ射线检测法三种, 是仅次于超声检测的另一种重要检测手段, 用于检测焊接不连续性以及腐蚀和装备缺陷, 最宜检查厚壁的体积型缺陷;但它们对一般性构件、铸件、锻件、焊件或材料等缺陷检测的适应能力是有差别的。 (3) 磁粉检测 (MT) , 该方法经济简便, 用于检测工件表面或近表面的裂纹、折叠夹层、夹渣及冷隔等, 但局限于铁磁性材料或构件。 (4) 液体渗透检测 (PT) , PT法设备轻便、价廉, 操作简便、资料易于解释, 用于检测表面不连续性, 如裂纹、气孔及缝隙等, 适用于所有材料或构件。 (5) 电磁涡流检测 (EMT) , 涡流检测最大优点是其非接触测试功能, 用于检测表面的不连续性和某些亚表面夹渣等, 仅限于导体材料, 而且穿透浅.该方法的理论研究较为系统。

2关于进一步发展的几点建议

(1) 教育及人材培养:以社会需求或市场为导向, 培养学生的兴趣、爱好和职业的献身精神;用高科技武装教学实验, 既有利于培养学生的兴趣和爱好, 也有利于掌握知识。 (2) 实验基地建设:国家地球物理实验中心 (包括模拟和实物、软件和硬件、专家顾问机构等) 的建立不仅有助于对理论、方法进行系统地、有计划地研究, 而且对仪器设备的鉴定、项目评估等树立了相对公正的权威, 并可以将项目评估的结果及时纳入国家资料档案库, 根据密级有条件地向广大同行业者发布;从而也避免了国家实验室资金、人力资源的分散投入和浪费, 提高国家投入资本的利用率。 (3) 利用电子信息技术和媒体, 尽快建立并逐步健全市场和专业网站, 建立软硬件技术服务平台, 使其成为包容远程服务、商品目录、技术经验交流、仪器设备、软件硬件、最新方法、公开项目申报及专利技术成果等的完备服务体系。

法, 相应的理论有反射成像、折射成像、多波分离技术、混波技术、 (4) 行业、部门之间应该紧密联合, 在仪器仪表、技术方法或理论研

VSP模拟、AVO技术等一系列论述, 对于解决特殊条件下的工程问题发挥了重要作用。 (1) 震源问题:高分辨地震勘探所应用的一般是主动源, 而且激震方式为瞬态.为在追求高能量和高主频的同时, 宽频率和高效率的机械式震源成为一种新的发展趋势, 同时, 伴随多波和特殊波地震勘探方法的发展, 多功能组合式震源也有待于开发应用.在理论上, 对于瞬态震源问题的解析解已经有较为系统的描述.在声-超声检测领域, 对各种部件瞬时撞击、冲击或火箭发射等强时变的短时段信号, 应用分布及小波分析方法能解决问题, 也可解决地震勘探震源问题; (2) 接收系统:对于检波器, 多分量、高阻尼、稳定性好和具有高灵敏度等性能成为现实;对于采样系统, 微秒级高速采样、高精度A/D转换和大容量存储器已广泛应用; (3) 软件系统不断更新和升级, 实时处理和可视化、自动化技术进一步推广; (4) 三维地震勘探系统及相应的数据处理解释手段正在尝试和发展之中。

1.3无损检测 (NDT)

无损检测是在不损伤材料和成品的条件下, 利用其表面或内部结构存在的异常或缺陷所引起的对光、电、声、热、磁等反应的变化, 来研究缺陷的存在与否以及评价结构异常或缺陷存在及危害程度.现有的无损检测按物理技术方法分为几个类别: (1) 声-超声技术 (UT) , 声-超声检测是一种最重要的检测手段, 广泛地应用于工业、建筑及高技术产业中, 近期召开的国际与全国性无损检测学术会议上, 超声检测方面的论文数量几乎占到总数的一半, 成为学术研究的最活跃分支, 常规超声检测方法继续沿用;超声导波技术利用频散参数对板状体或管状材料进行检测, 成为一种很有潜力的新技术;声发射理论和检测方法得到进一步发展;非接触超声换能方法, 如电磁声方法、静电耦合方法、空气耦合和激超声方法等, 随着工程检测的需要得到了应用和发展;发明新的信号特征参数、综合检测方法以究等领域取长补短, 为各学科高新技术或成果的融合作出贡献。目前我国的仪器技术水平就单一的方法技术来讲, 接近国际领先水平, 但综合能力还有较大差距, 需要各科研院所相互协作, 使仪器的研制和开发具有广度和深度, 并能形成规模和集团优势。 (5) 工程服务行业的规范和自律, 在市场经济条件下, 应该逐步健全统一的规范和法律, 对工程技术人员加强职业道德教育, 不给工程建设留下隐患。

摘要：从工程地球物理的方法技术角度, 结合相应的地球物理理论, 综述了工程地球物理方法在各种工程领域的应用现状和发展, 并具体讨论了各领域中存在的问题。

关键词：工程地球物理,地球物理理论,地球物理方法

参考文献

[1]曹明.未来地球物理的发展趋势[J].石油地球物理勘探, 1998, 33 (增刊2) :165-169.[1]曹明.未来地球物理的发展趋势[J].石油地球物理勘探, 1998, 33 (增刊2) :165-169.

[2]董晓华.环境地球物理研究方法与进展[J].甘肃地质科技情报, 1999, (1-2) :26-28.[2]董晓华.环境地球物理研究方法与进展[J].甘肃地质科技情报, 1999, (1-2) :26-28.

[3]王德琪.物探技术应用的新进展环水工地球物理[J].石油物探译丛, 1999, (5) :85-94.[3]王德琪.物探技术应用的新进展环水工地球物理[J].石油物探译丛, 1999, (5) :85-94.

[4]冷元宝, 毋光荣.物探新技术在治黄工程中的应用[J].河南地质情报, 1999, (98) :27-31.[4]冷元宝, 毋光荣.物探新技术在治黄工程中的应用[J].河南地质情报, 1999, (98) :27-31.

[5]朱海龙.环境地球物理学及其研究现状[J].石油物探译丛, 1999, (1) :1-7.[5]朱海龙.环境地球物理学及其研究现状[J].石油物探译丛, 1999, (1) :1-7.

[6]朱良和, 刘康和.工程地球物理的现状及发展[J].电力勘测, 1999, (21) :55-58.[6]朱良和, 刘康和.工程地球物理的现状及发展[J].电力勘测, 1999, (21) :55-58.

[7]刘建军.工程地球物理在城市工程建设中的应用[J].物探化探译丛, 1998, 72 (增刊) :43-51.[7]刘建军.工程地球物理在城市工程建设中的应用[J].物探化探译丛, 1998, 72 (增刊) :43-51.

[8]刘展.地质工程中的物探方法综述[J].西安工程学院学报, 1998, 72 (增刊) :22-25.[8]刘展.地质工程中的物探方法综述[J].西安工程学院学报, 1998, 72 (增刊) :22-25.

地球物理非线性反演方法综述 篇8

波阻抗反演的发展经历了从简单的地震资料直接反演到地震、测井、地质等多种资料的联合约束反演, 从线性反演到非线性反演, 从单一纵波阻抗反演到纵横波阻抗弹性反演的过程。由于地震反演问题是一个非线性问题, 所以为了得到更高的反演精度和提高反演速度, 近年来, 许多地球物理学者将神经网络法、模拟退火法、遗传算法等非线性优化方法应用于非线性反演中, 使得各类非线性反演方法得到了迅速的发展。

1 蒙特卡洛方法

我们将反演过程中用随机发生器产生模型、以实现模型全空间搜索的方法统称为蒙特卡洛反演法 (Monte Carlo Method, 简称MC) 。蒙特卡洛法在非线性反演的研究和发展过程中, 有着十分重要的作用。

蒙特卡洛法可分为传统蒙特卡洛法和现代蒙特卡洛法。传统蒙特卡洛法又称为“尝试法”, 其在计算中按一定的先验信息, 随机产生大量可选择的模型, 并对这些模型进行计算, 将其结果与实际观测的结果进行比较, 并根据预先给定的先验信息来确定该模型是否正确。现代蒙特卡洛法, 如模拟退火法、遗传算法等, 它们和传统的蒙特卡洛法不同, 不是随机选择模型, 而是在一定的原则下, 有指导的选择模型, 因此我们称它为启发式蒙特卡洛法。

由于蒙特卡洛法在反演中必须进行大量的正演模拟和反演计算, 收敛速度不可能快, 这就大大地增加了计算时间和成本, 使它在实际应用中受到了很大的限制。随着地球物理数据的急剧膨胀以及人们对反演结果的期望越来越高, 传统的蒙特卡洛法已不适应新形势的要求。当今, 新的反演方法不断涌现, 传统的蒙特卡洛法已很少有人问津。如今, 研究在全空间进行搜索的现代蒙特卡洛法已成国内外地球物理学家的共识。

2 模拟退火方法

模拟退火方法是对固体退火过程的模拟。物体加热熔化时, 其能量增加;降温冷却时, 其能量减少。当物体冷却十分缓慢时, 物体会形成理想的晶体, 其能量出现总体极小;反之, 当物体冷却不缓慢时, 会成为似稳定的玻璃态物质, 其能量出现局部极小。退火过程就是寻找能量总体极小的物体的过程, 这个过程和利用最优化原理求解地球物理反演的过程 (寻找目标函数的全局最优解) 类似, 基于此, 可以将退火的原理引入地球物理反演中, 并称之为模拟退火反演。

模拟退火法本质上是一种启发式的蒙特卡洛方法, 所以反演是在全空间进行搜索, 要求得到全局极小。理论和实践表明, 模拟退火法比传统蒙特卡洛法计算效率高, 但在进行二维、三维反演时, 基于串行的模拟退火算法必须进行成千上万次二维、三维正演, 计算时间极长;同时由于高维问题对应的模型空间也比较大, 在全空间进行全局搜索时间也比较长。因此, 研究基于并行和适用于高维地球物理反问题的模拟退火算法, 是模拟退火算法发展方向之一。

3 遗传算法

遗传算法, 也称为基因算法, 是模拟自然选择和遗传学理论, 依据适者生存原理而建立起来的一种新的全局最优化算法。遗传算法是一种物种从低等向高等逐步寻优和演化的过程, 这和在一个特定的模型空间范围内寻找最优模型的反演过程相似, 因此可以将遗传算法用于地球物理反演。

遗传算法本质上也是启发式的蒙特卡洛优化过程, 它模拟了生物的进化演化过程, 是非线性反演方法家族中的核心成员之一。与传统的线性反演方法相比, 遗传算法具有:不依赖初始模型的选择、能寻找全局最小点而不陷入局部极小、在反演过程中不用计算雅克比偏导数矩阵等优点。另外, 遗传算法具有隐性并行性, 是一种群智能演化算法, 随着并行计算和集群式计算机技术的发展, 该算法将会得到越来越广泛的研究与应用。

随着非线性反演算法和线性化反演算法的发展, 单一的地球物理资料的反演已无法适应当前形式的要求, 将遗传算法与其它线性化反演算法甚至其它非线性反演算法进行结合, 进行混合优化反演, 是地球物理反演方法未来的研究方向。另外, 随着并行计算技术的发展, 将具体的地球物理反演问题进行并行化遗传算法反演, 将会大大提高遗传算法在进行大型地球物理反演时的计算能力。

4 人工神经网络方法

人工神经网络是模拟生物神经网络的结构和功能的一种人工系统, 它力图模拟人类大脑神经网络的一些功能。目前人工神经网络有几十种, 结构性能各不相同。但无论它们差异如何, 它们都是由大量简单的基本处理单元广泛连接而成的, 这种基本处理单元称为神经元, 它是生物神经元的模拟物。最简单的神经元节点是计算所有输入的加权和, 并通过一个非线性函数输出结果。各神经元之间通过可变权相连接, 每个神经元对所有输入信号加权后求和。人工神经网络的信息处理功能由神经元节点的输入输出特性、网络的拓扑结构以及网络采用的学习方法来决定。正是这三个要素的差异形成了多种多样的神经网络模型。

地下地质体的构造是复杂变化的, 其岩性和油气水状况的变化很难用确定的函数表达式来加以定量描述, 而神经网络可以实现输入与输出之间的复杂非线性映射, 很适合求解这类问题。

人工神经网络具有如下特点: (1) 分布存储, 并行处理; (2) 具有自组织, 自学习能力; (3) 联想记忆能力; (4) 高度的容错性; (5) 采用自适应算法, 具有较强的抗干扰能力 (6) 高度的映射能力。因此, 人工神经网络在信息处理时, 无需进行数据分析与建模, 特别适合于对知识背景不清楚, 推理规则不明确的信息进行识别和处理。

5 结语

地球物理非线性反演的方法有很多不同的反演方法基于的数学模型和算法不同, 适用的地震地质条件也不尽相同, 因此在选择反演时要根据实际的需要, 以及实际资料的质量来选择合适的反演方法。

摘要：由于数学算法的不同, 反演方法被划分为线性反演方法和非线性反演方法。本文, 我们对非线性反演方法进行了有益的探讨, 并对常用的几种非线性反演方法进行了分析, 评价了各种方法的优缺点和适用性。

关键词：非线性反演,蒙特卡洛方法

参考文献

[1]张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展[J].石油物探, 2002, 41 (4) :385～390.

[2]李庆忠.走向精确勘探的道路[M].北京:石油工业出版社, 1993.

煤层气地球物理测井技术研究 篇9

一、煤层气地球物理测井技术的应用

所谓的地球物理测井技术简称测井技术, 即将测量声、电、放射性、热等物理性质的仪器应用于钻孔中, 以此辨别地下流体、岩石等性质的技术。

概括地讲, 地球物理测井技术在煤层气勘探开采中的应用主要体现在下述几点:一是对于煤层气数据的采集, 国内普遍采用的是电阻率、密度等常规方法, 自然伽马、声波时差、自然电位和温度、双侧向等方法也有所涉及;二是对于煤层气测井的解释与评价, 具体包括定性识别、定量解释和综合评价三个方面, 其中直接识别法和孔隙度分析法常用于识别储层;基于密度、自然伽马、电阻率等测井法的统计分析法, 可对煤层气的深度、厚度、解吸、吸附等储层参数加以定量解释;而以概率统计、神经网络、体积等模型以及复合型最优化、遗传算法等为基础可对储层进行综合评价。

二、煤层气地球物理测井技术的发展

1. 现实挑战

虽然当下的地球物理测井技术和方法促使煤层气地质描述、分析精度等得到了显著改善, 为煤层气勘探与开发做出了积极贡献, 但其一般仅适用于煤层标定, 且自身缺陷制约了测井技术的顺利发展, 难以满足煤层气勘探对它的实际要求, 如煤层气测井专用设备尚未诞生;储层含气量评价充满不确定性、模糊性和多解性;双重孔隙的成因和结构评价有待完善, 模型亟待建立;难以对储层渗透率中的煤体结构、割理、有效地层应力等做出准确预测和评价[1];井间地震与VSP的融合技术为空白领域等, 这些都是煤层气地球物理测井技术发展中亟待解决的难题。

2. 发展趋势

由于我国煤层气储量较为可观, 且地球物理测井技术有着广阔的提升空间, 故加大研究力度, 推动其持续发展意义重大。在此笔者结合煤层气测井技术的应用现状, 对其发展趋势作如下展望:

一是测井新型技术的创新;鉴于目前单极、偶极、多极等声波测井技术成果的应用, 为获取横波时差资料和研究岩石机械特性带来了可能, 也反映了地球物理测井技术应用前景广阔, 因此应充分发挥VSP技术的纽带作用, 以及声波全波测井解释技术的优势, 用于尽快研发井震联合预测技术, 以此提高获取三维层析渗漏率、地震属性、孔隙度等储层参数的便捷性与准确性, 进而促进煤层气能够得到顺利勘探开发[2]。

二是测井解释的理论创新;在目前的煤层气储层参数解释中, 很少涉及相应的弹性参数、电性参数, 这制约了地球物理测井技术的进一步发展, 而信息非线性处理技术的发展为其创造了契机, 即基于分辨率高的成像测井仪器, 结合信息非线性处理技术, 及煤心地球物理测试参数, 用于研发功能强大、适用性高的煤层气测井参数解释软件, 以此实现测井解释理论的创新, 并为煤层气测井识别和综合评价提供必要的支持。

三是测井评价方法的创新;基于对煤层气地球物理测井技术应用现状的分析, 可以得知该研究体系应逐步走向系统化和规范化, 以期尽快解决煤层气自生自储、双孔隙结构、复杂岩性以及三低一高等问题, 故可基于ECS、核磁共振测井等先进的城乡测井技术, 用于研究煤层气参数和测井刻度, 在此基础上, 努力形成一套完善、系统的煤层气地球物理测井评价新体系和新技术, 以此改善其应用效果和经济效益, 如此一来, 其综合评价也会逐步走向定量化。

结束语

虽然地球物理测井技术的应用在发展中得以日趋成熟, 并为煤层气勘探开采做出了重要贡献, 但仍存在一定的局限性, 有许多关键技术亟待突破, 需要我们予以深入研究和挖掘, 推动其逐步走向系统化、规范化和精确化, 更好地服务于煤层气勘探开采。

摘要：对于煤层气勘探与开发而言, 地球物理测井技术在煤层识别、特性分析、储层评价等方面发挥了积极作用。本文就煤层气地球物理测井技术进行了研究。

关键词：煤层气,勘探开发,地球物理测井技术

参考文献

[1]王敦则, 朱庆荣.煤层气地球物理测井技术发展综述[J].地球学报, 2010, 04.

地球物理专业 篇10

关键词：深部；铁矿；勘探；地球物理找矿模式

经济建设的快速发展，对于矿产资源的需求持续的扩大。大量的资源消耗将会造成不同程度的资源短缺危机。新时期需要加快深部铁矿资源的勘探，找到能够接替的资源，缓解资源紧缺的状况。人们无法直接观察地下内部结构，对深部地质结构并不明确，严重的限制深部铁矿勘探活动的开展。地球物理找矿模式具有探测深度广、精确度高等特点，能够为深部铁矿勘探提供丰富的资源信息，建立资源共享的同时为构建稳定安全的战略后备资源奠定基础。

1.铁矿资源形成的深部原因

地表深处的铁矿资源，大型或者超大型铁矿资源区的形成需要通过地球深部物质与能量产生交换，不是简单地地球资源堆积。铁矿元素分异、运转、聚集和调整的过程中出现的物质重组。大型或者超大型铁矿床分布与物质与能量交换有着直接的关系[1]。力学产生的制约条件，会在物质运转的过程中出现上涌，并且地质围岩出现的蚀变与变质会逐渐的堆积。地球深部构造格局与物质属性等都是在空间动力转换的过程中发生的改变。传统资源勘探方式并不能够解决这种问题，无法了解到地下深部基本构造信息。深钻井方法成本巨大，并且无法解决超深钻井问题。深部铁矿只能够通过地球物理找矿模式进行解决。

2.地球物理找矿模式在深部铁矿勘探中的作用

2.1开展地学填图，优化深部铁矿靶区

通过地学填图能够对地下铁矿的分布规律进行划定，优化深部铁矿靶区。确定沉积盖层主要结构，明确风化层的厚度。铁矿基底起伏变化超基性侵入岩有着直接的联系。基底覆盖中-新声带沉积建造，会发生明显的地基起伏变化。利用地球物理找矿模式会圈定深部具有潜力的铁矿靶区[2]。根据主要的地质内部信息，构建深部企鹅牛物理反演模型。直观的展示地球构造环境，并且铁矿资源在岩浆的作用下构建成矿环境。断裂与区域重力资料的线性异常有着直接的关系，确定断裂延伸，将会为铁矿靶区的圈定提供重要的依据。深部铁矿填图，将会确定铁矿层位。采用地球物理找矿模式进行深部铁矿填图，根据不同物理属性岩层变化和异常形态，能够更为准确的判断出铁矿的位置。地球物理找矿模式能够形成立体地学填图，在深部铁矿构造上能够建立对应的模型，利用航空重力梯度测量等获取到高精度数据，并且构建相应的三维模拟，确定地质内部界线，发现深部隐藏的铁矿。

2.2地球物理找矿模式效应

地质内部构造在常规找矿勘探方法并不能够成功找到铁矿。只有大深度进行探测，高精度重力勘探才能够发挥综合效应。地球物理找矿模式在发现的重力、磁力异常的状况下将会确认隐藏在中生代沉积岩中的铁矿。铁矿床与区域线性构造有着直接的关系，根据区域线性构造能够确定铁矿床的位置[3]。随着铁矿大规模的开采，找矿问题日益突出。在深部地壳中铁矿床位置还不够明确，无法解决大探测深度下的地质状况。地球物理找矿模式根据区域重力和磁力特点，通过反演模式的构建能够分析圈定找矿靶区。在深部找矿的过程中大探测深度勘查能够探明地壳结构，为深部铁矿勘探理论基础的丰富发挥作用，指明深部铁矿资源的范围。

2.3重力和磁力勘探

重力勘探是地球物理找矿模式的重要方法。主要是通过地质深处的岩体与矿物之间产生的密切差异引起的重力加速度值出现的变化进行的勘探的方法。在确认地质与岩体之间产生密度差就可以通过精密仪器对重力异常状况进行测量。结合地质物探资料，对重力异常情况进行解释和分析定量。这样在判断出不同密度矿产埋藏情况。找出相应的矿物存在位置[4]。磁力勘探主要是根据地质中岩体与矿物的不同磁性作用下导致的局部磁场变化进行判断。利用仪器对局部磁场异常情况进行分析研究，通过磁性的不同找到相对应的矿物。磁力勘探是一种应用较为广泛的地球物理找矿模式。在航空、海洋中的找矿都可以应用到。地质填图能够确认地质构造基本情况，一些矿产地区需要开展大规模的磁力勘探工作。通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。利用专门的仪器进行记录。

结束语：铁矿资源是由深部物质与能量在交换的过程中产生的深层动力产物。在地壳内部进行深度勘探将会发现大型或者超大型的铁矿床。是寻找到铁矿的基本模式。工业化建设水平不断地提升，需要耗费大量的铁矿资源。建立多元化资源共享模式将会为实现可持续发展提供安全可靠的战略后备力量。采用传统的地质找矿方法效果并不明显。通过地球物理找矿能够更好地与地平线下铁矿产生响应，探寻到深层次潜伏的矿藏。地球物理找矿模式具有大探测深度、高精度特点，能够更为快速的圈定深部矿靶区域。掌握深部铁矿构造，建立直接或者间接的信息连接，明确精细的地下结构，直接找出铁矿部位。地球物理找矿模式在深部铁矿勘探的过程中发挥着巨大的作用。因此，必须要强化勘探深度，提升分辨率，使地球物理找矿设备更加完善。这样有助于深部铁矿勘探效果进一步提升。

参考文献

[1]杜瑞庆.深部铁矿勘探的地球物理找矿模式研究[D].中国地质大学（北京）， 2013.

[2]白旭晖.铁矿勘探中的地球物理找矿模式研究[J].西部资源， 2016（3）.

[3]单曉刚， 王洪波， 李争.辽宁省黑石砬子铁矿地质-地球物理综合研究及深部找矿效果[J].地质找矿论丛， 2013， 28（3）：366-370.

[4]武斌， 曹俊兴， 唐玉强，等.红格地区钒钛磁铁矿地质特征及地球物理找矿的探讨[J].地质与勘探， 2012， 48（1）：140-147.