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硕士研究生入学考试《地球探测原理与信息技术》考试大纲
2019/09/03 | 作者:人力资源部 | 【 【打印】【关闭】
  本“地球探测原理与信息技术”考试大纲适用于中国科学院大学地质资源与地质工程一级学科下设的地球探测与信息技术专业的硕士研究生入学考试。“地球探测原理与信息技术”是本学科专业的基础理论课程,它的主要内容包括地球物理测井和勘探地球物理两大部分。地球物理测井主要内容包括声波测井、电法测井和放射性测井等应用地球物理的基本理论、基本方法、基本应用和现代成像测井前沿技术。要求考生对其基本概念有比较深入的了解,掌握基本原理、方法及一般应用。勘探地球物理主要内容包括地震勘探的基本概念、地震勘探采集、处理和解释的主要流程、提高记录信噪比和分辨率的主要方法和实现过程等部分。要求考生对其基本概念有比较深入的了解,掌握基本原理、方法及一般应用。  

  一、考试内容

  地球物理测井

  (一)电法测井

  1. 岩石电阻率与岩性、孔隙度及含油饱和度的关系

  2. 普通电阻率法测井

  3. 自然电位测井

  4. 侧向测井

  5. 感应测井

  (二)声波测井

  1. 声波测井的物理基础

  2. 裸眼井孔中的声波

  3. 声波速度测井

  4. 声波全波列测井

  5. 套管井中的声波测井

  (三)放射性测井

  1. 伽马测井的核物理基础

  2. 中子测井的核物理基础

  3. 自然伽马测井

  4. 地层密度测井及岩性密度测井

  5. 中子测井

  6. 脉冲中子测井

  勘探地球物理

  (四)地震波运动学理论

  1. 几何地震学基本概念

  2. 常速单界面的反射波特征及数学表达式

  3. 变速多界面的反射波特征及数学表达式

  4. 地震折射波运动学

  5. 透射波和反射波的垂直时距曲线

  (五)地震资料采集方法与技术

  1.野外工作概述

  2. 野外观测系统

  3. 地震波的激发和接收

  4. 低(降)速带测定与静校正

  5. 地震组合法

  6. 其他组合方式

  7. 多次覆盖技术

  (六)地震波速度

  1. 影响地震波传播速度的因素分析

  2. 各种地震波速度的概念

  3. 地震波速度的测定方法

  4. 各种地震波速度间的转换关系

  (七)地震资料解释的理论基础1. 地震剖面的特点

  2. 复杂界面反射波的特点

  3. 地震勘探的分辨率

  4. 反射界面真正空间位置的确定

  (八)地震波动力学理论概述

  1. 建立波动方程的主要步骤

  2. 波动方程的求解

  3. 实际介质中的地震波

  4. 波动地震学与几何地震学的关系

  二、考试要求  

  地球物理测井

  (一)电法测井

  1. 了解岩石电阻率与地层水性质的关系;理解岩石电阻率与岩性的关系;理解地层因素、电阻率增大系数的概念及影响因素,会用 Archie 公式计算纯地层孔隙度、地层水电阻率、含油饱和度。

  2. 掌握普通电阻率测井的基本测量原理,会推导普通电阻率测井电极系系数公式;理解视电阻率、泥浆侵入及侵入剖面的概念、电极系的概念及分类。理解实测视电阻率曲线的影响因素;掌握视电阻率曲线的应用,会从曲线上读地层的电阻率数值,会用电阻率曲线确定地层顶底界面及判断比较简单地层的岩性;理解横向测井和标准测井的概念;了解标准电极系的选择原则和标准测井的应用。

  3. 理解石油钻井井下自然电位产生的原因;掌握扩散电动势和扩散吸附电动势产生的机理;了解过滤电动势产生的机理;掌握静自然电位表达式;了解自然电位曲线的特点;理解自然电位曲线的影响因素;掌握自然电位曲线的应用。理解渗透层和非渗透层微电极曲线的典型特征及其原因;掌握微电极曲线的地质应用。

  4. 掌握三、七、双侧向测井的电极系结构、测量原理、影响因素和地质应用,会推导三侧向和七侧向测井电极系系数公式;了解微侧向、邻近侧向和微球形聚焦测井的原理及应用;掌握测井组合的概念及双侧向——微球形聚焦测井组合的应用。

  5. 掌握双线圈感应测井的基本原理;理解 Doll 几何因子理论;掌握纵向微(积)分几何因子、横向微(积)分几何因子,会用几何因子曲线分析感应测井线圈系的纵横向探测特性;了解双线圈系的缺陷及改进途径;理解复合线圈系测量原理;了解均匀介质感应测井响应的严格解法;掌握感应测井曲线的影响因素及校正方法;理解双感应——八侧向测井组合。

  (二)声波测井

  1. 了解声场的基本物理量;理解声波在界面上的反射和折射;理解岩石的声衰减;掌握矿物和岩石的声速。

  2. 了解费马时间最小原理;掌握滑行纵波和滑行横波产生的条件;会推导滑行波作为首波到达接收器的条件并会计算某种地层条件下的最小源距。

  3. 了解单发单收声系的局限性;理解单发双收声系测量原理和双发双收声系的井眼补偿原理;理解周波跳跃产生的机理;掌握威利时间平均公式及应用;掌握声速测井曲线的应用。

  4. 了解井孔附近各种模式波的产生条件和基本特征;理解长源距声波全波列测井的时差产生和井眼补偿原理;理解阵列声波测井的特点;掌握波形相似相关法和直接相位法提取全波列测井纵波时差的原理和方法。

  5. 了解固井和固井质量、套管和套管波等基本概念;理解影响套管波幅度的各种因素;理解掌握水泥胶结测井的原理和解释方法;理解声波变密度测井的调辉记录方式及资料解释。掌握井下声波电视测井的原理;理解影响声波成像质量的因素。

  (三)放射性测井

  1. 了解光电效应、康普顿效应、电子对效应的概念;掌握伽马射线吸收衰减规律;了解闪烁探测器的工作原理。

  2. 了解中子源及其分类;理解非弹性散射、弹性散射、俘获辐射和原子核活化的概念;了解中子管和中子探测器的原理。

  3. 了解沉积岩放射性浓度的分布规律;理解放射性测井涨落误差、API 单位的概念;理解自然伽马能谱解析的原理;掌握自然伽马能谱测井的应用。

  4. 理解岩石的体积密度、视密度、电子密度、电子密度指数、光电吸收指数和体积光电吸收指数的概念;理解地层密度测井、补偿密度测井和岩性密度测井的原理;掌握散射伽马测井的应用。

  5. 掌握点源无限均匀介质中子扩散方程及其解;理解含氢指数的概念,会计算已知分子式介质的含氢指数;理解含氢指数与有效孔隙度的关系;掌握井壁中子、补偿中子和中子伽马测井的原理和应用。

  6. 了解脉冲中子伽马能谱测井原理;了解碳氧比和硅钙比的主要应用;掌握中子寿命和宏观俘获截面及其关系;理解中子寿命的测量原理;了解中子寿命测井的主要应用。

  勘探地球物理

  (四)地震波运动学理论

  1. 地震波的基本概念,地震波的传播规律,地震波的类型。

  2. 水平反射面和正常时差,倾斜反射面和倾角时差,时距曲面与时间场。

  3. 速度垂向变化的地质模型,水平层状介质中的反射波时距曲线,连续介质中的反射波时距曲线。

  4. 折射波的产生条件,一个水平界面情况下折射波的时距曲线,水平层状介质的折射波时距曲线。

  5. 水平层状介质的透射波垂直时距曲线,下行波垂直时距曲线,上行波垂直时距曲线。

  (五)地震资料采集方法与技术

  1. 陆地施工和海上施工一般流程。

  2. 地震测线的布设、观测系统的图示方法。

  3. 地震子波类型、地震波的激发和接收方法。

  4. 低速带的存在及其影响,低速带测定的基本方法,静校正定义和意义。

  5. 组合检波的方法原理,简单线性组合的方向特性,组合的统计效应,组合的其他效应,组合参数的确定,其他组合方式。

  6. 共中心点反射波时距曲线方程,多次反射波的特点,多次叠加特性分析,影响叠加效果的因素分析。

  (六)地震波速度

  1. 影响地震波传播速度的因素, 地震波速度与岩石弹性常数的关系、与岩性的关系、与密度的关系、与地质年代和构造历史的关系、与埋藏深度的关系、与孔隙度和流体性质的关系、与频率和温度的关系,沉积岩中速度分布的一般规律。

  2. 平均速度、均方根速度、等效速度、叠加速度、层速度,地震波各种速度之间的关系,地震波各种速度的主要用途。

  3. Dix 公式,地震波速度的实验室测定方法、时距曲线分析方法、惊恐测定方法、速度谱分析方法、叠加速度谱及其计算流程。速度反演方法。

  4. 平均速度与均方根速度的关系,叠加速度与均方根速度的关系,均方根速度与层速度的关系。

  (七)地震资料解释的理论基础

  1. 地震记录形成的物理过程,地震剖面上识别各种波的标志,水平叠加时间剖面的主要特点。

  2. 弯曲界面反射波的特点、物理地震学的基本概念、地震绕射波与广义绕射。水平叠加剖面上绕射波的叠加效果,点绕射时距方程在各种情况下的公式和特点。

  3. 分辨率的定义及其意义,垂向分辨率和水平分辨率的极限,影响分辨率的主要因素,提高分辨率的途径。地震子波与分辨能力的关系。

  4.水平叠加剖面存在的主要问题,三个角度和三个深度的定义与相互关系,地震偏移处理。

  (八)地震波动力学理论概述

  1. 应力和应变的分析与关系,弹性体的运动平衡波动方程,均匀各向同性完全弹性介质中的弹性波波动方程、纵波方程和横波方程的推导。

  2. 均匀各向同性介质中齐次波动方程的平面波、球面波方程推导和通解及其物理意义,弹性波在自由表面上的反射,弹性波在介质分界面上的反射和透射以及垂直入射情况。瑞雷波、频散、群速度和相速度的定义。

  3. 黏弹性介质中的地震波、各向异性介质中的地震波、非均匀介质中的地震波。

  4. 几何地震学的基本方程——时间特征方程、从波动方程向时间特征方程的过渡。

  三、主要参考书目

  1. 王秀明主编,《应用地球物理方法原理》,北京:石油工业出版社,2000

  2. 陆基孟、王永刚主编,《地震勘探原理(第3版)》,北京:中国石油大学出版社,2011

  四、辅助参考书目

  1. 楚泽涵、高杰、肖立志编著,《地球物理测井方法与原理(上下册)》,北京:石油工业出版社,2007

  2. 杨斌主编,《油气地球物理测井原理》,北京:科学出版社,2017

  3. 宋延杰、陈科贵、王向公主编,《地球物理测井》,北京:石油工业出版社,2011

  4. 张明学主编,《地震勘探原理与解释》,北京:石油工业出版社,2010

  5. 张玉芬主编,《反射波地震勘探原理和资料解释》,北京:地质出版社,2007

  6. 陈传仁、李国发主编,《勘探地震学教程》,北京:石油工业出版社,2011

 
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