[發(fā)明專利]音頻大地電磁優(yōu)化采集方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210383771.4
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102879828A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 朱光喜;寧剛;韓永琦;張興昶;李建平;蔡少鋒;李來喜;張軍;張光寶;王順平
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅鐵道綜合工程勘察院有限公司
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00;G01V3/36;G01V3/38
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術領域

本發(fā)明屬于地球物理勘探領域，涉及音頻大地電磁采集方法的改進，具體涉及一種音頻大地電磁優(yōu)化采集方法。

背景技術

大地電磁法（MT）是地球物理電法勘探的一種方法，它采集天然電磁場信號，頻率范圍為500-0.0001?Hz，相應的勘探深度從幾百米-幾十千米，主要應用于大地構(gòu)造研究及深部石油勘探。當儀器的頻率響應做到10000-1Hz時，由于其主要的頻率范圍與音頻范圍相當，故稱之為音頻大地電磁法（AMT）。它的勘探深度從幾十米-幾千米，比較適用于中深部構(gòu)造的勘察。天然電磁場在10000-1000Hz及1Hz附近電磁場信號較弱，整個頻率響應段容易受到人文噪聲干擾，使音頻大地電磁法的數(shù)據(jù)采集質(zhì)量大為降低，不利于該方法的應用。為了克服音頻大地電磁法的不足，人們采用了人工源信號，發(fā)射10000-1Hz的電磁波信號，來壓制干擾天然電磁場信號，以提高數(shù)據(jù)的信噪比，這就是可控源音頻大地電磁法（CSAMT）,?可控源音頻大地電磁法數(shù)據(jù)容易受到場源影響。

目前生產(chǎn)中使用的可控源音頻大地電磁法設備主要是美國Geometrics公司和EMI公司聯(lián)合研制的EH4連續(xù)電導率成像系統(tǒng)、加拿大鳳凰地球物理公司的V系列大地電磁測深系統(tǒng)、美國ZONGE公司的GDP系列電磁系統(tǒng)。

本發(fā)明針對EH4連續(xù)電導率成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高。

EH4連續(xù)電導率成像系統(tǒng)是由美國Geometrics公司和EMI公司于20世紀90年代聯(lián)合生產(chǎn)的一種混合源頻率域電磁測深系統(tǒng)。其結(jié)合了CSAMT和AMT的部分優(yōu)點，利用人工發(fā)射信號補償天然信號某些頻段的不足,以獲得高分辨率的電阻率成像。其核心仍是被動源電磁法，主動發(fā)射的人工信號源探測深度很淺，用來探測淺部構(gòu)造；深部構(gòu)造通過天然背景場源成像(AMT)。EH4系統(tǒng)其信息源為10Hz-100000Hz，高頻端高于其他電磁測深系統(tǒng)一個數(shù)量級，使淺部的勘探分辨率大大提高，工程勘察中意義重大。

EH4系統(tǒng)在使用人工源時，由于收發(fā)距較近，有效接收區(qū)域較小，發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)需要同步移動，生產(chǎn)效率極低；即使使用人工源，也很容易進入近場區(qū)，特別是在高阻地區(qū)，人工發(fā)射源基本無法使用。所以，在實際生產(chǎn)中很少使用人工發(fā)射源，基本都是測量天然場信號。

相對于其他電磁測深系統(tǒng)，EH4系統(tǒng)最明顯的弱點是抗干擾能力差，工作中極易受到人文噪聲干擾，以至于在大多數(shù)測區(qū)都很難采集到質(zhì)量優(yōu)良的數(shù)據(jù)，使后期資料處理解釋難度大大增加，甚至資料可靠性也大為降低。

本發(fā)明針對EH4系統(tǒng)抗干擾能力差，采集的數(shù)據(jù)較其他電磁測深系統(tǒng)質(zhì)量差的情況，發(fā)明了一套新的采集和預處理方法，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量大大提高的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種音頻大地電磁優(yōu)化采集方法,以提高EH4電磁測深系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

實現(xiàn)本發(fā)明目的采取的技術方案如下：一種音頻大地電磁優(yōu)化采集方法，包括野外布設采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理，具體步驟如下：

（1）野外布設采集系統(tǒng)??

EH4電磁測深系統(tǒng)野外工作時，一般按X、Y方向布置四個測量電極和一個接地電極，并相應布置兩個磁探頭，分別測量兩個方向的電場信號Ex、Ey和磁場信號Hx、Hy；

（2）?數(shù)據(jù)采集

每到一個測區(qū)，首先在EH4電磁測深系統(tǒng)中創(chuàng)建一個新的工作目錄，然后運行IMAGEM程序，設置陷波頻率、起始點號、X和Y方向電極距和低頻采集模式等工作參數(shù)；

在每個測點開始采集數(shù)據(jù)之前，先進行增益設置，增益設置方式為自動增益設置或者手動增益設置；數(shù)據(jù)采集過程是記錄測點信息、測量參數(shù)以及記錄測量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集就是通過記錄這些過程來完成的；

每個數(shù)據(jù)采集過程在一個特定頻帶中由一個或多個時間時間序列組成；在最后一個時間序列測量結(jié)束后，每個過程中采集的數(shù)據(jù)都存儲在時間序列文件中，并且經(jīng)過處理，對于所有的記錄都存儲為累計的“疊加”互功率譜結(jié)果；在每個采集過程結(jié)束后將顯示每次“疊加”所得到的阻抗結(jié)果；數(shù)據(jù)采集方式是在同一個測點上，按每次疊加6次采集5次的方式采集數(shù)據(jù)，這樣一個測點就會有5組數(shù)據(jù)，實際上總疊加次數(shù)是30次；

（3）數(shù)據(jù)處理

按下述程序進行數(shù)據(jù)處理：首先對每個測點的5組數(shù)據(jù)分別進行ROBUST變換；然后將5組數(shù)據(jù)相加平均，這樣5組數(shù)據(jù)就合并成了一組數(shù)據(jù)。

ROBUST方法是一種以觀測誤差大小控制數(shù)據(jù)質(zhì)量的加權(quán)最小二乘法，他重視整體數(shù)據(jù)，給飛點以小的權(quán)，使其在下一次迭代中降低其影響；?ROBUST變換對非高斯噪聲的壓制比較有效。