本书主要内容包括重力探测和磁法探测的相关知识及应用；电磁学，以及电阻率、自然电位、激发极化、电磁感应等探测方法的相关知识及应用；地震学基础、天然地震、微地震、勘探地震、井中地震、井筒声波探测等方面的知识，以及相关的仪器设计、信号处理方法；放射性物理的相关知识、岩石的自然放射性、伽马射线与物质的相互作用和探测、中子与地层物质和岩石的相互作用，放射性探测仪器的设计思路、数据处理方法；油气藏动态开发中的监测方法、储集层流体物性等；分布式光纤感测技术的原理及应用，包括井筒流体剖面监测、垂直地震剖面数据采集、其他应用领域等；大数据与人工智能基础及应用实例，包括大数据的特征、机器学习与地球科学的融合、机器学习与人工智能等的概念、岩性识别和岩相分类等。 本书适合电子信息+地球科学的交叉复合型专业人才阅读和使用，也可作为地球探测与信息技术方向本科生和研究生的参考书。
王华，教授、博士导师、国家级海外高层次人才、四川省特聘专家。中国石油大学（北京）与美国麻省理工学院（MIT）联合培养博士。博士毕业后曾在中国石油大学（北京）、中国科学技术大学、美国麻省理工学院（MIT） 从事科研工作。国际岩石物理学家与测井分析家学会（SPWLA）卓越服务奖获得者，中国地球物理学会"傅承义青年科技奖”获得者，电子科技大学2020年度新闻人物。
目录
第1章 绪论 1
1.1 电子信息与地学信息感知 1
1.1.1 人类感知世界的方式 1
1.1.2 电子信息在地学感知中的应用 1
1.2 地学信息感知原理简介与发展 2
1.2.1 简介 2
1.2.2 发展 3
1.3 地球的内部结构与地下资源的赋存形式 4
1.3.1 地球的内部结构 4
1.3.2 地下资源的赋存形式 5
1.4 地下岩石的物理性质参数 5
1.4.1 孔隙度 6
1.4.2 含油饱和度 7
1.4.3 渗透率 8
1.5 岩石的物理性质及其对应的感知技术 9
第2章 重力探测和磁法探测 10
2.1 重力探测相关知识 10
2.1.1 重力学相关概念 11
2.1.2 重力的数学表达式 11
2.1.3 重力等势面 12
2.2 重力探测方法及其应用 13
2.2.1 重力探测方法 13
2.2.2 重力探测应用实例 16
2.2.3 建议扩展文献阅读 18
2.3 磁法探测相关知识 18
2.3.1 岩（矿）石的磁性 18
2.3.2 岩（矿）石的剩余磁性 19
2.3.3 地球磁场 19
2.4 磁法探测方法及其应用 21
2.4.1 古地磁学 21
2.4.2 核磁共振成像 22
2.4.3 磁法探测的应用 22
第3章 电法探测 23
3.1 引言 23
3.2 电法探测基础知识 24
3.2.1 电法探测的定义 24
3.2.2 电法探测的分类 25
3.2.3 岩石的电学性质 25
3.3 电阻率探测法的基本原理和方法 31
3.3.1 稳定电流场基本定律 31
3.3.2 均匀介质中的稳定电流场 32
3.4 电磁感应探测基础理论 33
3.4.1 交变电磁场在导电介质中的传播特点及规律 34
3.4.2 平面谐变电磁波在均匀介质中的传播 36
第4章 电法探测方法及其应用 38
4.1 电阻率探测方法 38
4.1.1 地面电阻率探测：半空间介质中的点电源电场及电阻率测量 38
4.1.2 电阻率公式与视电阻率 40
4.1.3 井中电阻率探测 42
4.2 自然电场法的基本原理和方法 47
4.2.1 充电法 47
4.2.2 自然电场法 47
4.3 激发极化法的基本原理和方法 50
4.3.1 岩、矿石的激发极化机理 51
4.3.2 激发极化法的工作方法 52
4.4 电磁感应法的基本原理和方法 54
4.4.1 导电地质体的电磁感应 54
4.4.2 频率域电磁剖面法 55
4.4.3 大地电磁法 55
4.4.4 人工源频率域测深法 57
4.4.5 瞬变电磁法 58
第5章 弹性波探测原理与应用 59
5.1 弹性波与弹性波探测的基本知识 59
5.1.1 弹性介质 60
5.1.2 弹性波 61
5.1.3 弹性波在介质界面上的传播特性 63
5.1.4 重要参量 63
5.1.5 混合波 64
5.2 天然地震 66
5.2.1 地震与地震波 66
5.2.2 地震定位 68
5.2.3 地震震级 69
5.2.4 天然地震数据的获取和使用 70
5.3 地震探测 72
5.3.1 勘探环节 73
5.3.2 地震探测的发展历程 73
5.3.3 地震探测的分类 75
5.4 地震资料采集方法与技术 81
5.4.1 陆地施工简介 81
5.4.2 海上施工简介 84
5.4.3 野外观测系统 87
5.4.4 地震波的激发和接收 89
5.4.5 低速带测定与静校正 93
5.5 井中声波 97
5.5.1 井筒声学测量的基本概念与发展趋势 97
5.5.2 井筒声场的特征 99
5.5.3 声速测井 102
5.5.4 声幅测井 105
5.5.5 超声波测井 110
5.5.6 噪声测井 111
5.5.7 阵列声波全波测井 112
第6章 放射性探测 119
6.1 伽马测井核物理基础 119
6.1.1 放射性核素和核衰变 119
6.1.2 伽马射线与物质的相互作用 120
6.1.3 伽马射线的探测 121
6.2 自然伽马测井和自然伽马能谱测井 123
6.2.1 岩石的天然放射性 123
6.2.2 自然伽马测井 125
6.2.3 自然伽马能谱测井 127
6.3 密度测井 131
6.3.1 矿物的康普顿散射线性衰减系数与电子密度 132
6.3.2 矿物和岩石的光电吸收系数及光电吸收指数 133
6.3.3 补偿密度测井仪器的结构和散射伽马能谱 134
6.3.4 密度和岩性指数基本公式 137
6.3.5 补偿密度测井原理 138
6.3.6 补偿密度测井应用 140
6.4 中子物理基础 142
6.4.1 中子与地层物质的相互作用 142
6.4.2 中子与岩石的相互作用 145
6.4.3 中子扩散理论 147
6.5 中子源和中子测井 148
6.5.1 中子孔隙度测井 149
6.5.2 热中子寿命测井 156
6.5.3 碳氧比伽马能谱测井 161
6.5.4 元素测井 166
第7章 油气藏开发井动态监测基础 172
7.1 石油开发测井概况 172
7.2 储集层流体的物理性质 173
7.2.1 流体的物理属性 173
7.2.2 烃类流体的相特性 177
7.2.3 流体的物理性质参数 178
7.3 生产层动态 178
7.4 管流力学基础及研究 181
7.4.1 流体运动的描述 181
7.4.2 单相管流 182
7.4.3 多相管流 186
7.4.4 油井内多相管流特性的计算方法 192
7.5 应用：流动剖面测井资料定性分析方法 193
第8章 分布式光纤感测技术 194
8.1 绪论 194
8.2 分布式光纤发展脉络与研究现状 195
8.3 分布式光纤感测原理 197
8.3.1 OTDR技术 198
8.3.2 背向散射光光谱 198
8.3.3 分布式光纤的部署 201
8.4 分布式光纤感测技术在油气领域的应用 202
8.4.1 流体剖面解释与生产监测 202
8.4.2 DAS与井下事件甄别 204
8.4.3 垂直地震剖面分析 208
8.5 分布式光纤感测技术在其他领域的应用 212
8.5.1 分布式光纤温度感测在其他领域的应用 212
8.5.2 分布式光纤应变感测在其他领域的应用 214
第9章 大数据与人工智能在地学信息感知中的应用 217
9.1 大数据的定义 217
9.2 机器学习与地球科学的融合现状 217
9.3 机器学习 219
9.3.1 传统机器学习 221
9.3.2 集成学习 223
9.3.3 深度学习 224
9.3.4 神经网络 226
9.3.5 卷积神经网络 227
9.3.6 大型预训练模型 229
9.4 应用 230
9.4.1 岩性识别/岩相分类 231
9.4.2 裂缝和孔洞识别 233
9.4.3 参数反演与资料重建 234
参考文献 236
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