[發明專利]橫向大地電磁波測深方法及其測深裝置

有效

• 申請號: 202010905975.4
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111983701B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 席振銖;王亮;龍霞;陳興朋;韋洪蘭;肖煒;李祖強;周勝;薛文韜
• 申請（專利權）人: 湖南五維地質科技有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01V3/38
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

1.一種橫向大地電磁波測深方法，包括如下步驟：

S1.選定測線，并在測線上選定主測點；

S2.在步驟S1選定的主測點周圍，選定N個輔助測點；N為不小于2的正整數；所述輔助測點均勻分布在以主測點為中心、半徑為L的圓周上；

S3.在步驟S2選定的主測點及各個輔助測點處沿平行于測線方向和垂直于測線方向布設傳感器，同步監測并獲取各測點上的監測時間序列；

S4.對步驟S3得到的各監測時間序列進行功率譜估算；

S5.根據步驟S4得到的功率譜計算各輔助測點與主測點之間的相位差頻率曲線或空間自相關系數頻率曲線；

S6.根據步驟S5得到的相位差頻率曲線或空間自相關系數頻率曲線，計算大地電阻率，完成橫向大地電磁波測深。

2.根據權利要求1所述的橫向大地電磁波測深方法，其特征在于步驟S3所述的傳感器，具體為電場傳感器或磁場傳感器。

3.根據權利要求1或2所述的橫向大地電磁波測深方法，其特征在于步驟S4所述的功率譜估算，具體為估算各監測時間序列的自功率譜以及主測點與輔助測點監測信號之間的互功率譜。

4.根據權利要求3所述的橫向大地電磁波測深方法，其特征在于步驟S5中各輔助測點與主測點的相位差頻率曲線，具體為采用如下算式計算相位差頻率曲線：

式中：為第i輔助測點和主測點的相位差頻率曲線；angle()為取復數輻角主值操作，表示第i輔助測點和主測點間監測信號互功率譜，ω為角頻率。

5.根據權利要求4所述的橫向大地電磁波測深方法，其特征在于步驟S5中各輔助測點與主測點的空間自相關系數頻率曲線，具體為采用如下算式計算空間自相關系數頻率曲線：

式中表示第i輔助測點和主測點間監測信號互功率譜的實部，表示第i輔助測點監測信號的自功率譜，表示主測點監測信號自功率譜；表示主測點與第i輔助測點連線與測線的夾角，L為輔助測點和主測點間距離。

6.根據權利要求5所述的橫向大地電磁波測深方法，其特征在于步驟S6所述的計算大地電阻率，具體為采用如下算式計算大地電阻率：

式中：μ為磁導率，ω為角頻率，k與ω相關且計算公式如下：

若N＝2，則

若N＞2，則針對頻率ω₀，將空間自相關系數頻率曲線與0階貝塞爾函數擬合，采用如下算式計算擬合誤差其中J₀為0階貝塞爾函數；并取擬合誤差δ(ω₀)最小時所對應的k的取值為最終的k值。

7.一種實現權利要求1～6之一所述的橫向大地電磁波測深方法的測深裝置，其特征在于包括測點傳感器模塊和上位機模塊；測點傳感器模塊和上位機模塊連接；測點傳感器模塊安裝在測點上，用于監測并獲取各測點上的監測時間序列并上傳上位機模塊；上位機模塊用于根據接收的監測時間序列進行功率譜統計估算和計算相位差頻率曲線或空間自相關系數頻率曲線，并計算得到最終的大地電阻率。

8.根據權利要求7所述的測深裝置，其特征在于所述的測點傳感器模塊為電場傳感器模塊或磁場傳感器模塊。