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地面电法勘探一般将场源和接收装置安置在地表,在观测过程中,电流密度会随深度呈指数衰减。随着目标体埋深增加,分辨率会迅速降低,如果有钻井,可在井中放置电极,因此出现了高分辨率的井中、井间和井地电阻率层析成像法,提高了利用电法寻找剩余油的可行性和经济性。这种方法对加油站的漏油检测和环境监测也有一定的实际意义。
为了探究该方法的可行性,本论文通过实验室水槽物理实验,在水槽中放入高阻目标体(装满柴油的矿泉水瓶),然后在水槽中铺设电极,利用高密度电法仪器采集电压和电流数据,借助RES2DINV反演软件对数据进行反演成像,模拟完成井中、井间、井地电阻率法实验研究,并通过反演成像特征来确定高阻目标体的位置。
本文首先采用井中电阻率法,通过井中供电和测量,获得以井为中轴线的电阻率分布图像。数据反演结果显示:高阻目标体有所体现,但是整体向上偏移,比柴油瓶的实际埋深要浅,但不影响观测效果。
其次进行井地电阻率法实验,采用井中供电,地面测量的方法,但是这种方法的反演结果为一个三角高阻区域,目标体具体位置模糊。
最后进行井间电阻率法实验,本文采用两种跨孔供电、测量方法。其中一种方法为跨孔偶极,反演结果出现分离的两个高阻体,下面高阻体较大,上面高阻体较小,相比于实际高阻体偏移较大,实际高阻体的位置不能清晰分辨;当和井中实验数据联合反演后,在中心处出现了一个上部分大下部分小的高阻体,位置较实际高阻体稍有偏移;另一种方法为一口井供电,一口井测量,反演结果出现一个面积较大的高阻体,上边界与实际较相符,下边界较实际深度深,左右边界模糊;和井中实验数据联合反演后,结果出现两个高阻体,上面高阻体的上顶埋深与下底埋深与实际油瓶高阻体相吻合,左右边界也与实际一致,反演效果好;底部另一个次高阻体,可能与油瓶下面悬挂的砖头有关。
由于每次实验测量数据有限,本文将井中、井地和井间数据进行组合,进行联合反演,实验结果优于以上测量结果。
对比三种实验的结果,井中和井间电阻率法要优于井地电阻率法的效果。最后,对实验中存在的问题进行了讨论。