[發(fā)明專利]一種近場磁偶源高密度的幾何電阻率測深法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310258562.1
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103323883A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席振銖;雷凱;龍霞;王鶴;馮萬杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種近場磁偶源高密度的幾何電阻率測深法，其特征在于，通過給閉合線圈提供固定頻率的交變電流形成磁偶極子，并以所形成的磁偶極子作為場源；采用磁偶極子作為發(fā)射線圈，磁場測量傳感器作為接收線圈，通過改變發(fā)射線圈與接收線圈之間的距離來觀測近場磁偶源電磁場的二次磁場垂直分量，獲得與收發(fā)距離對應(yīng)深度的視電阻率，最后利用反演法實(shí)現(xiàn)電阻率測深，即求得地下不同深度處介質(zhì)的電阻率；

所述視電阻率是指均勻半空間模型的二次磁場垂直分量與水平層狀介質(zhì)模型的二次磁場垂直分量之比ρz=HZs′Hzs;]]>

其中，水平層狀介質(zhì)模型是指將地面看成是水平無限大平面，且在地面以下的介質(zhì)是水平層狀分布，每一層中的介質(zhì)都為各向同性介質(zhì)，水平層狀介質(zhì)中二次磁場垂直分量為Q_i表示水平層狀介質(zhì)模型中第i層介質(zhì)的幾何因數(shù)，k_i為電磁波通過第i層介質(zhì)的波數(shù)，σ_i為第i層介質(zhì)的電導(dǎo)率，μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率，ω為發(fā)射線圈的發(fā)射信號的角頻率，M為發(fā)射線圈的磁矩；

Qi=r4hti2+r2-r4hbi2+r2]]>

其中，h_ti和h_bi分別為水平層狀介質(zhì)模型中第i層頂部和底部分別到地球表面的深度，r為發(fā)射線圈與接收線圈之間的距離；

所述中，采用均勻半空間模型是指將地面看成是水平無限大平面，地面以下充滿均勻且各向同性的導(dǎo)電介質(zhì)，其二次磁場垂直分量為其中，σ為介質(zhì)的電導(dǎo)率，μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率，ω為發(fā)射線圈的發(fā)射信號的角頻率，M為發(fā)射線圈的磁矩，r為發(fā)射線圈與接收線圈之間的距離，ρ為介質(zhì)電阻率，ρ=1/σ；

視電阻率的表達(dá)式為：設(shè)定均勻半空間中的電阻率ρ=1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近場磁偶源高密度的幾何電阻率測深法，其特征在于，在場源形成以前根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的地球物理方法，確定待測區(qū)域的測線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種近場磁偶源高密度的幾何電阻率測深法，其特征在于，所述閉合線圈提供的固定頻率f滿足如下條件：

其中ρ為所探測的介質(zhì)的電阻率，h為所要探測的深度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種近場磁偶源高密度的幾何電阻率測深法，其特征在于，所述通過改變發(fā)射線圈與接收線圈之間的距離來觀測近場磁偶源電磁場的二次磁場垂直分量，獲得與收發(fā)距離對應(yīng)深度的視電阻率具體是指：

固定發(fā)射線圈與接收線圈的連線中心點(diǎn)，改變發(fā)射線圈與接收線圈連線中心點(diǎn)之間的連線距離，獲得對應(yīng)的視電阻率；

通過改變發(fā)射線圈與接收線圈連線中心點(diǎn)之間的連線距離來觀測近場磁偶源電磁場的二次磁場垂直分量，獲得與收發(fā)距離對應(yīng)深度的視電阻率，在改變連續(xù)距離的同時(shí)連線的中點(diǎn)位置固定不變，其中，發(fā)射線圈與接收線圈之間的距離不超過近區(qū)范圍；

所述近區(qū)是指電距離p<<1，p=r/δ，其中r為觀察點(diǎn)到偶極源中心的距離，觀察點(diǎn)即接收線圈的位置，偶極源中心即發(fā)射線圈的位置，δ為趨膚深度，σ為介質(zhì)的電導(dǎo)率，μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率，ω為發(fā)射線圈的發(fā)射信號的角頻率。