[發明專利]一種基于異常環的低溫超導磁源瞬變電磁地形校正方法

有效

• 申請號: 201710256983.9
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107024722B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 嵇艷鞠;杜尚宇;趙藝;王遠;關珊珊;黎東升
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 鞠傳龍

本發明公開了一種基于異常環的低溫超導磁源瞬變電磁地形校正方法，其方法為：步驟一、在單傾斜山體進行地面磁源瞬變電磁實驗；步驟二、發射機激發梯形波；步驟三、利用低溫超導傳感器在發射線圈中心點測量兩次；步驟四、理論計算得到異常環的理論響應B_theory；步驟五、得到校正系數。本發明的有益效果：根據本發明提出的方法，實現地形校正，消除地形影響導致的大地電阻率解釋誤差，最終實現了起伏地形下的大地真實電阻率解釋成像。

技術領域

本發明涉及一種基于異常環的地形校正方法，特別涉及一種基于異常環的低溫超導磁源瞬變電磁地形校正方法。

背景技術

目前，瞬變電磁法(Transient Electromagnetic Methods)是一種時間域的物探方法。它的測量原理是，介質在一次電流脈沖場激勵下會產生渦流，在脈沖間斷期間渦流不會立刻消失，其周圍空間會形成隨時間衰減的二次磁場。二次磁場隨時間衰減規律主要取決于導電體的導電性、體積規模、埋深，以及發射電流的形態和頻率，因此，可以通過接收系統測量的二次場空間分布形態來了解異常體的空間分布。

超導量子干涉器(superconducting quantum interference device,SQUID)直接測量磁場，噪聲低(fT,10^-15T,量級)、帶寬大、低頻響應特性好，可提升瞬變電磁法(TEM)晚期接收信號質量，實現大深度探測。2011年，中國科學院上海微系統與信息技術研究所、德國于利希超導研究所與吉林大學三方合作，開始研究將Low-Tc SQUID應用于地面瞬變電磁探測中。低溫SQUID需要工作在液氦溫區，無磁杜瓦可以儲存液氦，為SQUID提供低溫工作環境。

中國專利CN201510124047.3公開了一種由井出發的瞬變電磁勘探地形校正處理方法，首先對瞬變電磁采集的原始資料進行處理得到瞬變電磁數據集，再對瞬變電磁數據集進行高頻、低頻分量的分離，得到低頻分量數據集；將井資料低頻分量與實際觀測資料低頻分量進行匹配濾波，最后將匹配濾波后的低頻分量與實際觀測到的高頻分量進行疊加完成地形校正。解決了現有的比值法和帶地形的二維或三維反演方法將具有復雜地質結構的地層轉換為均勻介質容易出現轉換過程中的計算誤差的問題。但是在瞬變電磁實際勘探礦山過程中，很多測區的地質資料不全面或者沒有地質資料，所以沒辦法從地質資料中提取低頻分量完成地形校正。

中國專利CN201610139371.7公布了一種消除瞬變電磁觀測數據地形影響的方法和裝置，利用瞬變電磁二次感應電壓實測數據和觀測參數確定觀測點對應的視電阻率數據，從而確定視電阻率隨時間變化的斜率曲線；根據觀測點對應視電阻率隨時間變化的斜率曲線值確定獲得消除地形影響后的斜率數據等值線剖面圖，消除了地形給瞬變電磁數據帶來的影響。

以上所述方法公布了電磁勘探中地形校正的方法，但均未涉及低溫超導磁傳感器的測量數據的地形校正。在低溫超導傳感器進行測量時，杜瓦必須豎直放置于發射線圈中心點，則在測區地形不平緩的情況下，接收機接收到的是實際磁場響應的垂直分量，而實際磁場響應的方向是垂直于傾斜地形的，所以直接利用實測數據進行視電阻率成像，是不準確的，因此，有必要對實測數據進行地形校正。

發明內容

本發明的目的是為了解決在現有的電磁勘探的地形校正方法中，均未涉及低溫超導磁傳感器的測量數據的地形校正的問題，而提供的一種基于異常環的低溫超導磁源瞬變電磁地形校正方法。

本發明提供的基于異常環的低溫超導磁源瞬變電磁地形校正方法，其方法如下所述：

步驟一、在單傾斜山體進行地面磁源瞬變電磁實驗，采用中心方式，發射線圈依山體鋪設成邊長為a的正方形，低溫超導傳感器保存在真空杜瓦盛裝的液氦里，為確保實驗安全，杜瓦必須豎直放置于發射線圈中心點，不隨山體傾斜角度變化；

步驟二、發射機激發梯形波，利用采集器記錄發射波形得到關斷時間t_off，發射電流為I；