高密度电法勘探在长输管道项目的应用和问题.doc

高密度电法勘探在长输管道项目的
应用和问题
文摘:电阻率勘探是电法勘探的一个主要分支,以其较低的生产成本和效率高,目前在工程水文地质问题得到了广泛的应用。更成熟的发展作为一种地球物理勘探方法,具有简单、快速、经济,结果直观,适用于小场地等优势,已应用于许多领域,取得了良好的应用效果。本文介绍了应用高密度电法勘探技术,检测原理、工作方法、应用范围和解释部分当前棘手的问题,并给出一个应用实例。
关键词:高密度勘探;天然气管道项目;温纳装置;断层结构
1介绍
中国的工程测量是新中国成立初的前苏联模式建立,包括水文地质调查、工程测量、工程地质调查三个专业。中国的长输管道项目开始此项调查以来50年管道建设随着上升逐渐发达,和今天的技术,随着外汇及广泛的管道施工,尤其是快速发展的全球高科技和中国管道施工的另一个高潮,为长输管道工程的调查也提出了更高的要求。长输管道工程调查关系到施工、水电、铁路和其他工程测量有其自身的特殊性,中国石油天然气管道工程有限公司进行了一些非常有用的尝试并且获得一个很好的社会效益。以下是作者对高密度电法勘探在长距离管道研究的技术应用程序和问题的几点看法。
电法勘探是一个综合地球物理勘探方法的基本方法。电法勘探是基于地下岩石(矿石)电气上的差异,根据地面测量和研究在人工或自然电场、电磁场分布和变化来推断地下的分布来推断地质构造和矿产资源的分布,即电法勘探逆推问题。
原则2勘探
高密度电法是国际社会常用的电法勘探方法,其理论和常规电阻率法基本相同。不同的是,前者是检测截面布置的多通道电极,从手动控制发送当前地下,因此,当前地下形成一个稳定的场,通过自动转换装置自动截面观察和记录了。高密度电法可二维地显示电剖面测量,既剖析和测深功能进行地层划分,探测隐伏断层的结构、岩溶空腔和地质滑坡如一个有效手段。相比之下,高密度电法具有测点密度、丰富、效率高、测量过程中,通过转换装置控制不同的排列和组合,在电极之间实现直流电的探索形式的多种设备的检测,可以提供更多的信息在地电剖面有利于比较分析,所以充分体现了地球物理技术在勘探的优势。
3工作方法
一个高密度电阻率法是在一个数组的勘探方法的事实上, 在70年代就产生了阵列的电法勘探的想法,一些人开始考虑实现它,设计了由英国学者电测深偏差系统实际上是一个高密度电法初始模型。现场测量,这是只有在预选测量线和测点,将所有电极设置在一个特定的时间间隔测量点,然后通过特殊电极转换器需要把这些电极到指定的电极组合设备和电极距离,快速完成各种电极设备和多极距离观测资料的多个测量点电阻率(视电阻率)的观察。加上相应的数据处理、地图和解释软件,可以按时完成一个预定地质勘探任务。
其中高密度电法勘探设备α温纳数组。最小间隔系数n(MIN)= 1,最大的区间系数n(MAX)= 16。每个部分的探头参数如下:
安排α安排
电极:60
电极间距(m):5
最小间隔的因素:1
最大间隔因子:16
电源电压:180 v
一)数据处理
数据处理是由中南大学、IP反演软件IPInv。数据处理包括两部分,即数据预处理和数据反演处理。
2)数据预处理
数据的预处理包括:
(1)编辑视电阻率值,突变点和噪声引起的失真的数据删除;
(2)截面由大量的测量资料拼接;
(3)电极面坐标对应的数据文件;
(4)对一大片起伏的地形,海拔坐标添加到数据文件准备反演处理地形校正处理。
3)反演
在野外收集的数据通过反演计算,转换成深度-电阻率之间的关系以获得地下地电剖面的特点。反演包括:根据地质调查数据建立初始二维地电模型,选择反演参数(阻尼系数、迭代次数、收敛极限)等,然后用最小二乘方法反演计算,反演结果,最后看到,地形校正,得到最终的地下地电剖面的地质解释。

4工程应用
西气东输管道是确保国家的二流石油和天然气供应安全项目的一个主要支柱。在中亚和中国将大多数经济发达的珠江三角洲和长江三角洲实现天然气连接,而实现塔里木盆地、准噶尔盆地、吐哈和鄂尔多斯盆地天然气资源、网络、帮助改善中国能源结构、保证天然气供应,促进节能减排,推动国际能源合作,互利双赢,具有十分重要的意义。

西气东输管道二线西部的新疆推进霍尔果斯,在西安、南昌、广州、南、东至上海,经过新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区和直辖市。线路长度4859公里,与一些扩展,管道总长度超过7000公里。
项目开展地球物理部分和四个地下隧道初步工程地球物理(地震反射波和高密度电法)工作:①近距离隧道1日,长1224.72米;②近距离隧道,长2 - 1605.93米;③阳村1号隧道,长219.15米;④阳村,在第二隧道,长1891.50米。四个隧道分布在两个测试区域,前两个隧道位于江西省剑梅遂县城和毛巾石村的领土,后者两个隧道位于江西省农村和县城方便工作的区域,靠近105国道,323国道和其他道路,采用图1所示。
四个隧道分为山-低山景观中,图2显示了近距离的第二行隧道的测量图,大起伏的地形、地表高程变化在黄海150米到800米之间,山陡峭;本地丰富的降雨,使调查区域内良好的植被、树木郁郁葱葱,茅草缤纷。
根据段的二维电阻率反演结果的高密度的横截面图,图3所示,隧道电阻率异常沿纵向剖面形式复杂的可以分为三个部分。0米~ m2A m2A股份320节在整个截面与相对较低的电阻率值,基本Oumu Mi后在1000年部分身体有高阻抗。在股份320 ~ m2A m2A 1040米电阻率值的框架内的性能的高阻抗低阻抗的交替分布的电阻率的高阻体一般超过3000 - 10000 Oumu Mi假定基岩面在深度间隔对应于浅有许多地区在这一节和低阻异常区,最低的电阻率值仅几十Oumu Mi是假定为岩石破裂带。在股份1040 ~ m2A隧道出口,电阻率值一般,在3000年Oumu Mi,局部低电阻率异常值超过700 Oumu Mi,表明一个更完整的岩石,只有部分破裂带的存在。在整个截面分析多个低阻抗的异常区域如下:
在持股m2A 292米~ 348米m2A出现电阻部分的低价值不到200 Oumu Mi异常深度15米以下扩展到下一个;股份400 ~ m2A m2A 480段陷阱出现在一群低电阻率异常,其电阻率值100 Oumu Mi低于推测构造断裂带;股份640 ~ m2A m2A 750段深度30米以下低电阻出现了较大的部分,它的电阻小于最低在100 Oumu Mi,大概为低阻填料;764米~ m2A m2A股份828异常区之间的价值低,最低的电阻率值不到100 Oumu Mi与高阻抗岩石电阻差异是显著的,可能有破碎带的存在;916米~ m2A m2A股份945条发生在异常发生近垂直电阻率值约150 Oumu Mi,这可能是断裂带;股份988 ~ m2A m2A m2A 1026米1308米~ 1344米高电阻m2A在岩石的电阻差异是显著的,但两者间500 Oumu Mi电阻率高于推定,但存在破碎带的低电阻率填充不太可能。测量区域地形条件非常复杂的高差起伏和工作条件相对较差,某种程度上,这些因素影响地球物理勘探的准确性。工作结果高密度电布局两个钻孔后提交验证,发现在预测裂隙带的位置,取得了良好的勘探效果。
5问题
尽管高密度检测技术在工程应用非常广泛,但实际的工作,但仍存在以下问题:
5.1区分有效数据
这是一个基本问题。不仅是这个方法,其他地球物理方法。在数据收集的时候,我们必须能够做到有效的区分:收集到的数据不是有效的数据？原始数据是否正确吗?一般来说,一个有效的结果的高密度电阻率数据具有以下特点:相对平坦的轮廓,没有点突变的起起落落,高阻、低阻层变化是渐变;视电阻率值的价值失真没有孤独的异常响应的等效线不是“漩涡异常”(一个单独的漩涡异常可以被解决编辑原始数据密集型,如漩涡异常发生更频繁地需要重新测试)。
5.2观察方法的结果数据
目前,高密度电阻率法仪器开发相当迅速,几乎所有的电阻率法的观测设备可以实现高密度设备。总的来说,我更倾向于高密度电阻率法的观察方法分为两类:截面类观测方法和水深类观测模式。在许多技术人员看来,这两种方法是不等效的。设计的现场操作和处理,应遵守以下原则选择设备:只要网站条件允许,尽量截面类型的观察模式,特别是,是首选的四极剖面装置,因此观察模式真正聚焦于电气配置文件和电测深的优势,它更均匀分布的收集点是合理的,在许多场合,不同需求的探索项目可以达到良好的结果。碳氢化合物所观察到的部分,它的数据应该被解释与二维剖面反演的基础, 辅以单点测深、水平曲线分析。只能在有限的场地用测深类设备,尽可能改善条件的各种分地面、数据反演解释应当与单点测深反演的基础,辅以二维资料,特别是,解释出形状的接触区。
5.3误差处理的反演结果
和许多接触生产单位的过程中,作者发现,有一种倾向,将做很大危害:有些单位和技术人员非常相信的反演软件的力量,各有一个截面通过反演,即使你看了资料解释反演资料不看看原始剖面,最终报告附加只有反演结果,这是非常幼稚的,而且经常容易导致一个更大的失败。
5.4消极的视电阻率异常问题
在电法勘探中经常出现的负异常的视电阻率、高密度电阻率法也不例外。一般来说,视电阻率不应该消极,有负面的注意问题。有许多原因造成负面的,一般有:设备,如果设备阻抗低,抗干扰能力弱,能够补偿可怜的极化及其测试为阴性的机会更大。此外,大型自然干扰也有负电场异常。
6结论
高密度电法勘探作为一个更成熟的地球物理勘探方法,具有简单、快速、经济、和应用的场地小,广泛的应用程序,等等,但对高密度电法勘探的理论研究和实际应用,需要进一步深入和开放,因此,在生产实践中不断总结、完善和提高。
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