随着油气勘探的不断深入,新一代可控源X射线密度测井仪器的优化设计和测量方法研究备受关注。以现有的超细径伽马射线密度测井仪为例,将伽马射线源替换为X射线源并进行仪器的重新设计,研究的重点内容包括:(1)模拟不同能量X射线的产生机理;(2)综合考虑探测效率、密度测量灵敏度、探测深度等因素,研究X射线密度测井仪的最佳源距;(3)采用多变量正反演方法进行X射线密度测量,并与伽马射线密度测井仪的结果进行对比。研究结果表明,通过将近探测器和远探测器的源距分别调整为110 mm和290 mm, X射线密度测井仪的性能可以与伽马射线密度测井仪相当甚至超过伽马射线密度测井仪。与伽马射线密度测井仪相比,X射线密度测井仪具有更高的地层灵敏度、垂直分辨率和地层密度测量准确度。此外,在重泥饼条件下,X射线密度测井仪将光电截面吸收指数的测量准确度提升了0.15 b/e。研究成果为X射线密度测井仪的前瞻性设计和地层密度的准确测量提供了一定的技术支持。
针对相对重力观测过程中可能受到环境等因素影响而出现高频信号和局部异常的情况,以2021年漾濞6.4级地震前重力变化为例,通过时空平滑约束重构重力变化数据,对比重构前后重力变化情况。基于球坐标系下六面体模型模拟场源体介质,反演场源视密度变化,分析场源区介质密度演化特征。结果显示:观测数据经过时空平滑重构后,在不改变总体变化趋势的情况下,标准差由17.86×10-8 m/s 2降到8.99×10-8 m/s 2,变化值区间从(-74.20~66.28)×10-8 m/s 2降到(-21.79~27.70)×10-8 m/s 2,数据离散程度得到有效压缩,并能压制高频信号和局部噪声,孕震区域内重力变化时空演化趋势更加连续,便于异常特征的识别。场源区视密度变化显示有一个明显的NW-SE向物质迁移过程,在经过震中位置后逐渐收缩,在震中位置形成一个“孤岛”形态。孕震过程中正负变化分界线从SW-NE向转为NW-SE向,在分界线与构造走向一致后随即发震。
用于航天器轨道预报的热层密度模型普遍存在30%左右的误差,影响LEO卫星的精密轨道确定和载荷控制。基于低轨航天器平运动变化与大气密度的关系,使用GRACE(gravity recovery and climate experiment)卫星TLE数据反演2003、2007年沿轨大气密度,通过比较反演值、模型值和实测值的关系分析误差产生原因,使用对数正态分布拟合密度比值。通过分析太阳辐射、地磁指数对大气密度变化的影响,提出一种基于空间环境指数的热层大气密度模型校正与预报方式。使用该方法对2003、2004、2007、2008年的MSIS86模型计算密度进行修正,将模型平均相对误差从33.33%~59.62%降低到11.55%~15.13%,太阳活动低年改进量是高年的1.5~2倍。对2009年经验模型结果进行预报校正,将预报误差降低36.49%,提高了模型精度。
