瑞典高密度处理软件RES2DINV中文说明

2D视电阻率值。69图17:井间测量中的电极排列。默认识别标准模型，其中模型模块的长度和宽度等于电极间距。所选的精细模块是电极间距一半的模型。70计划要求两个钻孔中的电极数量必须相同。事实上，这个限制不是一个重要的问题。如果其中一个钻孔中的电极较少，您可以通过将虚拟电极插入数据集来轻松克服这一限制(在该区域中，已经给出了该钻孔中电极的x和z位置)。该程序还要求在两个钻孔的顶部放置一个表面电极，如果它们不存在，则在数据文件的适当位置插入一个虚拟电极。类似地，在两个钻孔之间应该有至少几个表面电极，至少两个表面电极在钻孔1的左侧，两个在钻孔2的右侧。此外，如果在测量区域中没有使用这样的电极，则将虚拟电极插入到数据文件中以满足该程序的要求。该程序当前版本的一个重要限制是钻孔必须是垂直的，即不允许倾斜钻孔。对于倾斜钻井，如果有许多实际的现场测量，这个限制可能在程序的未来版本中被放弃。默认情况下，程序将子表面细分为四边形模块，模块的大小等于电极之间的间距(图17)。然而，你也可以选择一个模型，其模块尺寸约为电极间距的一半(图17b)。在某些情况下，使用更精细的离散化模型可以显著改善反演结果(Sasaki 1992)。要选择要使用的模型类型，请单击主菜单顶部栏中的“更改设置”选项，然后单击交叉钻孔模型类型。原则上，可以将子表面进一步细分成更小的模块。然而，当电测量的分辨率随着测量电极的距离而迅速降低时，不可能显著改善结果。事实上，在电阻率值模型中，它会引起异常振荡，尤其是在电极附近。众所周知，在地球物理反演中，这是分辨率模型和方差模型协调的结果。图18:钻孔数据数据集反演后得到的模型。使用尺寸为电极间距一半的更精细模块的选项被使用。图18显示了钻孔反演后获得的模型。数据集。这是一个复合数据集，由两个钻孔之间的高电阻率模块的正演模拟程序生成。在该数据集的反演中，使用的更精细的模块是两个电极之间的间距的一半大小的选项。图19所示的反演结果来自一个有趣的野外数据集。该数据集是从研究流体流动的测量中收集的许多数据集之一。它使用盐水示踪剂来研究流经约克郡东部英国白垩的流体。地表附近是一个低阻区，盐溶液注入地表，7m以下的深度是一个明显的低阻区，这是由于盐示踪剂的向下流动。这个数据集的另一个有趣的特点是不使用表面电极。因此，BORELANC中给出的所有表面电极。DAT数据文件是虚拟电极，在一台20兆赫兹的奔腾专业计算机上检索这些数据大约需要15分钟。72图19:从井间测量获得的数据反演模型，用于绘制两口井之间的盐水示踪剂流量。注意地面附近示踪剂注入的低阻，最好使用7米深度以下的低阻区。孔中的电极位置由小黑点表示。如果进行了IP测量，请在该数据文件的第6行输入1，在使用给定的IP测量类型及其附带的两个参数后，还需要两条数据线。其次，在每个测点的视电阻率值之后输入激电值。北半球。DAT文件就是一个例子。73附录1:两极和无限极排列在连接部分原则上，双极排列只有两个电极：电流电极C1和电位电极P1。事实上，这种装置并不存在，所以所有的场测量都是用4个电极装置测量的(图20)。图20:实际场双极测量的电极布置的总图。为了最小化C2和P2电极的影响，通常建议这两个电极与C1和P1电极之间的距离必须至少是C1-P1间距1的10倍(优选20倍)。当使用的C1和P1电极之间的距离很大时，这就要求所有的测量都不能满足。这可能导致反演模型的变形。为了克服这个问题，RES2DINV程序允许用户将C2和P2电极的影响合并到反演中。为了计算由不完美双极器件测量的视电阻率，可以使用两种可能的几何系数。一种方法是利用理想双极器件的方程式。对于近似的半间距，由于得到的视电阻率值不同于实际电阻率，因此给出了近似的几何系数。作为替代，可以使用计算C2和P2电极的正确几何系数。近似几何系数(理想双极器件)=21正确几何系数=2/(1/1)-(1/2)-(1/3)(1/4)74该程序支持两种协议。在双极测量中，一种可能的电极布置如图21所示。在这种情况下，C2和P2电极在整个测量过程中是固定的。通过沿着测量线使用C1和P1电极的不同电极对来进行测量。对于有多个电极的线路，有n(n 1)/2个组合。例如，如果测量线上有25个电极，则有300种可能的组合。事实上，并非所有可能的测量都已完成。我想把C1和P1电极之间的距离改变到一个值得研究的最大深度。在许多情况下，该最大间距是沿线单元电极间距的6至10倍。为了避免出现负或零视电阻率值的可能性，C2和P2电极之间的间距必须至少为所用C1至P1距离最大值的2.5倍。例如，如果电池电极间距为1米，C1至P1间距的最大值为10米，则C2和P2电极必须离线路至少25米。注：当C2和P2电极与测量线之间的距离减小时，测量研究的有效最大深度也减小，这可能比理想双极器件的研究深度低得多。图21:双极测量中沿测量线的C2和P2电极排列和电极的总图。为了结合C2和P2电极在数据反演中的影响，必须记录测线的X和Y坐标。POLPOLFX。DAT文件是用于双极测量的数据文件的一个示例，并且已经指定了C2和P2无穷大极点的位置。评论部分下面给出了所用格式的描述。虽然电极的Z位置完全包含在数据文件的格式中，但该值当前未被程序使用，程序当前从沿测量线的电极端点到无穷远极点的端点进行估计。然而，将来它们可能被用来适应极端的情况，也就是说，无限远极点处的地面倾斜度不同于沿着测量线的地面倾斜度。POLPOLFX。DAT文件注释75模型模块标题2.00最小电极间距2二极法的排列数包括无穷远极头，表示包括数据文件中无穷远极位置的无穷远极C2的X、Y和Z位置头是第二电流电极位置-50.000、20.000，0.0 C2电极的X、Y和Z位置是无穷远极P2的X、Y和Z位置， 并且第二潜在电极位置的头部是120.000，0.000，用于0.0 P2电极的X、Y和Z位置的精确几何系数使用的几何系数类型295的测量点的数量1 1表示布置中点的X位置被给定00表示没有IP 1的第一测量点的X位置1.00 2.00 10.13， 电极间距和视电阻率为3.002.0010.18的第二测量点的x位置、电极间距和视电阻率数据格式与一般双极测量相同，除了包含第二电流电极和电位电极的位置部分。数据线使用的精确几何系数用于指示数据文件中的视电阻率值是使用精确几何系数计算的。如果使用近似几何系数，数据行给出所使用的近似几何系数。POLDPLFA。DAT文件是横截面测量数据文件的一个示例。它在计算视电阻率值时使用近似的几何系数。注：在本文件中，仅给出了第二电流电极C2的位置。对于双极排列，C2电极的影响近似正比于C1-P1距离与C2-P1距离之比。如果不考虑C2和P2电极的影响，这些电极到测量线的距离必须至少是C1-P1最大距离的20倍，以确保误差小于5%。在电极之间沿测量线的距离大于几米的测量中，为C2和P2电极找到合适的位置以满足这一必要条件可能是一个实际问题。对于偶极子阵列，忽略无穷大极点的影响，误差可能是最好的。作为一般指南，如果C2和P2电极与测量线之间的距离是使用C1-P1的最大距离的20倍，则为了说明的目的，对准可以被视为理想的双极对准过程。此外，应该记录C2和P2电极的坐标，以便通过该程序确定它们的影响。应当注意，随着从P2电极到测量线的距离增加，由P1和P2电极对获得的地面噪声也增加。当76把P2电极放在适当的位置时，也应该考虑这个因素。对于横截面布置，C2电极的影响几乎与C1-P1距离与C2-P1距离之比的平方成正比。这样，耦合布置较少受到C2无穷远极点的影响。如果C2电极和测量线之间的距离大于所用C1-C1-P1之间的最大距离的5倍，则忽略C2电极的影响所导致的误差小于5%(对于特殊测量，精确的误差也取决于P2电极的位置)。因此，作为一般准则，如果C2电极和测量线之间的距离大于C1和P1之间的最大距离的5倍，则可以将其视为理想的横截面布置。另外，在数据文件中输入C2电极的坐标。77附录M:稳健数据和模型转换传统最小二乘法将试图最小化实测视电阻率值和计算视电阻率值之间的差值的平方。如果数据包含随机或高斯噪声，这种方法通常会给出合理的结果。然而，如果数据集包含暴露层测量点(其噪声来自固定源，如误差或设备问题)，该标准不是很令人满意，并且这些暴露层测量点对反演模型的结果有很大影响。为了减少这种暴露层测量点的影响，可以使用反演方法，其中测量的电阻率值和计算的电阻率值之间的绝对差被最小化。在RES2DINV程序中，通过单击“更改设置”菜单下的“选择稳健反转”选项来选择该反转方法。在“选择稳健反演”对话框中，单击“稳健数据抑制”选项。这是一个分离点因子，它是用于控制鲁棒数据抑制的程序。如果使用0.05的值，这意味着测量的电阻率值和计算的电阻率值之间的差值大于5%的测量点的影响将大大减小。传统的平滑抑制最小二乘法也试图最小化模型电阻率值变化的平方。这将减少电阻率值平滑变化的模型。这样的模式是最合适的。以平滑的方式，其下表面的电阻率也发生变化。像这样的羽毛污染的例子如图3所示。然而，如果地下物体有明显的边界线，如地基界面或大的均匀物体，传统的最小二乘法抑制平滑倾向于边界线的混合点。如果对模型电阻率值应用稳健的模型抑制反演方法，则程序将试图最小化电阻率值的绝对变化。这种抑制倾向于生产模型，具有不同电阻率值的不同区域之间的不同边界，但是电阻率值这也可能更适合于存在这种地质条件的一些区域，例如某一类型基岩上方的基础界面。图22示出了具有误差模块(电阻率为50欧姆米)和被10欧姆的电阻率介质包围的小四边形模块(1欧姆米)的综合模型的反演结果。由标准最小二乘法生成的模型对故障模块有一个分级分界线。相比之下，稳健模型反演方法生成的模型分割线更明显、更直。78图22: (a)综合测试模型左侧的底部是一个默认模块，右侧是一个小正方形模块的视电阻率伪截面。反演模型由以下条件生成：(b)常规压制平滑最小二乘法；早期图16显示了一个具有明显边界的稳健模型抑制反演方法的现场示例，该图是马古斯河的电阻率和激电数据集。主体结构自然形成的块状硫化物矿体与周围村庄的岩石有明显的分界线。在RES2DINV程序中，也可以通过单击“更改设置”菜单下的“选择稳健反转”选项来选择稳健模型选项。在“选择稳健反演”对话框中，单击“稳健模型抑制”选项，以获得控制稳健模型抑制使用程度的截止系数。如果使用更大的值，例如1，结果的本质是抑制平滑最小二乘反演方法中的常规值。如果使用非常小的值，例如0.001，则结果接近真正的鲁棒抑制方法。作为测试，FITBLK的反转。DAT数据集通过默认的最小二乘平滑抑制方法执行，并与使用鲁棒模型抑制反演方法时的结果进行比较。79附录N:特殊布置该特征是为了适应普通布置类型或电极布置或电极布置，当以不寻常的方式进行测量时，该布置不是无效的。这可能是无限多种可能的电极结构，其结构仅受用户想象力的限制，但在大多数情况下，它们可能是标准布置中的微小变化。图23示出了四种可能的非标准结构。图23:一些可能的特殊安排。四个电极的非对称温度应用型排列。大小不等的偶极子的偶极子-偶极子排列。电流和电压电极交叉的不同类型的排列。一种可能性，但可能不显示电极的形状。一种可能性是对称布置的不对称变化，例如热应用或偶极-偶极布置(图23a和23b)。这样的结构是从多道电阻率仪的测量开始的。测量是通过一对具有几对电压电极的公共电流电极进行的。另一种情况是差分排列类型，其中电流和电压电极交叉(图23c)。当程序给用户提供更大