[發(fā)明專利]三維小面元大地電磁連續(xù)陣列數(shù)據(jù)采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810103695.0
• 申請日: 2008-04-10
• 公開（公告）號: CN101556340A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 何展翔;孫衛(wèi)斌;王永濤;陶德強;胡祖志;羅衛(wèi)鋒;張月
• 申請（專利權）人: 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 劉天語

技術領域

本發(fā)明涉及地球物理勘探技術，是一種通過電場閉合方式有效地壓制和消除噪音，在時間系列實施平面空間濾波消除靜態(tài)位移的三維小面元大地電磁連續(xù)陣列數(shù)據(jù)采集方法。

背景技術

目前，在油氣、礦產及地下水資源勘探中，大地電磁法已經(jīng)應用很廣。但己一直沿用單點測深(一維)或剖面測深(二維)的工作方式。一維工作方法，即在一個測點布設正交電磁場四分量接收裝置(Ex、Ey、Hx、Hy)或五分量接收裝置(Ex、Ey、Hx、Hy、Hz)，連續(xù)采集時間域電磁場，在室內對時間數(shù)據(jù)進行傅氏變換求出每個場分量的功率譜，用功率譜進行阻抗張量估算，最后計算出視電阻率和相位差。二維工作方法，即在沿測線測點布設多個正交電磁場二分量(或四分量五分量接收裝置)連續(xù)記錄時間域電磁場，同樣在室內經(jīng)富里葉變換獲得電磁場頻譜，并計算出視電阻率和相位差。

這種方法在地下構造比較簡單的情況下，比如一維和二維地質條件下的應用，可以取得較好的效果，但是，面對復雜地表和地下構造，比如三維情況，上述方法在解決地質問題的能力和精度等方面與實際要求存在差距，一是靜態(tài)位移影響嚴重，難以有效壓制和消除，影響了勘探效果，甚至會產生虛假構造，二是噪聲干擾影響難以有效壓制，影響了資料質量；另外，由于在一個比較長的排列上布設一個磁站，磁站與各測點遠近差別很大，在磁場變化大的地區(qū)是不合理的，這些問題上述方法難以解決。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種通過電場閉合方式有效地壓制和消除噪音，在時間系列實施平面空間濾波消除靜態(tài)位移，從而提高資料采集質量的三維小面元大地電磁連續(xù)陣列數(shù)據(jù)采集方法。

本發(fā)明具體實現(xiàn)步驟是：

1)在工區(qū)施工布極采用小面元網(wǎng)格采集方式，在小面元中心布設二份量電場采集站(Ex、Ey)，小面元網(wǎng)格采集方式電場份量的布極為角點采用常規(guī)方法中的L型布極方式，邊點采用常規(guī)方法中的T型布設方式，中間點采用常規(guī)方法中的型布極方式；在最小小面元中心點布設二份量正交水平磁場(Hx、Hy)或三份量正交磁場(Hx、Hy、Hz)，Hx、Hy方向與電場份量的方向平行；

步驟1)所述的小面元網(wǎng)格采集方式是每個小面元以2x2或3x3或4x4或5x5為單元。

步驟1)所述的2x2單元面元稱為最小小面元。

步驟1)所述的3x3單元面元分解成四個最小小面元。

步驟1)所述的4x4單元面元分解成九個最小小面元。

步驟1)所述的小面元角點和邊點以及每兩個相鄰測點連線中點是接收電極(M、N)的接地點，也是相鄰測點的公共電極，中心點不設置電極，

步驟1)所述的小面元內的相鄰測點都由一個公共電極兩兩相連，整個小面元內部電位差閉合，任意時刻采集站記錄的電位差累加應等于零。

步驟1)所述的最小小面元各測點到磁站的距離為0.5L和0.707L，L為最小小面元邊長。

2)采集數(shù)據(jù)記錄時各個采集站以相同的采集參數(shù)同時開始采集記錄天然電磁場時間系列數(shù)據(jù)，采樣率可以根據(jù)頻率設置；

步驟2)所述的采樣率高頻段采用高采樣率，采集時間較短，中頻段采用中等采樣率，低頻段采用低采樣率采集時間較長。

3)對記錄的數(shù)據(jù)首先進行去干擾處理，獲得無干擾觀測數(shù)據(jù)；

步驟3)所述的去干擾處理是對任意時刻的數(shù)據(jù)進行空間閉合平差處理，將每一個閉合圈內的數(shù)據(jù)誤差分配到各個測點，平差時首先在每個最小小面元內部的小回路平差，識別干擾數(shù)據(jù)，并用位場閉合回路原理計算出無干擾觀測數(shù)據(jù)。

步驟3)所述的去干擾處理，如果某一時刻整個閉合回路都存在干擾，閉合差大于指定的最小容許值，則刪除該時刻的數(shù)據(jù)，然后進行小面元最外層回路的平差，平差處理后獲得無干擾觀測數(shù)據(jù)。

步驟3)所謂無干擾數(shù)據(jù)是指任意回路的閉合差小于指定的最小容許值。

4)對邊點和中心點以記錄點為中心對所有觀測點的時間域電場數(shù)據(jù)分別進行相鄰兩點至全部點的同一分量進行相加求平均值；對于角點則向面元方向計算相鄰兩點至全部測點的同一電場分量的平均值；用求得的最大空間的電場分量分別當作新的觀測場值；

步驟4)所述的相鄰兩點至全部點，是指包括二點至直測線兩側所有電場記錄點。

步驟4)所述的角點則向面元方向計算兩點至全部點，是指包括二點至直測線一側所有電場記錄點。

5)對觀測場值進行上述步驟處理后，獲得壓制噪音和靜態(tài)位移效應的新的時間系列數(shù)據(jù)，再采用常規(guī)方法進行處理即可獲得各點視電阻率和相位曲線。