[發明專利]一種人工場源頻率域電磁視電阻率測量方法

有效

• 申請號: 201810435743.X
• 申請日: 2018-05-06
• 公開（公告）號: CN108873083B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 張志勇;李曼;周峰
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種人工場源頻率域電磁視電阻率測量方法，其特征在于：野外實際數據采集中采用直角坐標系，根據電磁場理論，水平電偶極子的電場分量E_x在直角坐標系下的表達式為：

式中E_x表示為直角坐標系下x方向上電場分量，σ為均勻半空間的電導率，φ為觀測點與偶極距正方向的夾角，r為觀測點與偶極距中心的距離，k為波數，在準靜態條件下，μ為磁導率，ω＝2πf為角頻率，f為頻率；i表示虛度單位；為中間變量，I表示為電偶極子發射電流的大小，dL表示為水平電偶極子的長度；

對角頻率ω求偏導，可得：

化簡為：

其中，ρ₀是介質的電阻率；

令p為感應數，m為復數中間變量，因此，進一步化簡為：

其中，

最終，得到電磁E_x對角頻率ω的偏導：

其中，取模可得：

然后，對公式左右兩邊取以e為底的對數，并將代入，化簡可得：

因此，利用直角坐標系x方向的電磁E_x對頻率f的導數來計算視電阻率ρ_i表示為：

因此，只要獲取E_x對頻率f的導數就能夠實現視電阻率的計算，無需對非線性方程求解來定義全區視電阻率，ρ_ii表示第ii個頻點視電阻率。

2.根據權利要求1所述的一種人工場源頻率域電磁視電阻率測量方法，其特征在于：步驟如下，

步驟S1：首先根據探測或勘探需求，設置水平電偶極場源與電場水平分量測量系統，對于無損檢測采用發射與接收固定的裝置；對于勘探采用一個發射源多測點、多條測線觀測方式；發射源通過水平電偶極子發射多頻電磁信號；

步驟S2：利用電磁信號接收機記錄兩個測量電極之間的電位差V，該測量電極與供電電極的方位一致，同時記錄下測量電極之間的距離d，利用電位差V與測量電極之間的距離d的比值求取單個頻點電磁E_x分量，然后利用不同頻率f的電磁信號來記錄某測點多頻點電磁E_x分量；

步驟S3：利用求取得到的一系列頻率的電磁E_x分量進行相鄰頻點的組合，并采用一階差分求導的近似方法來計算相應頻點組合的電磁場E_x對頻點的導數并對計算后的偏導信息進行存儲；

步驟S4：利用電磁場E_x分量對頻點的導數進行視電阻率轉換處理，其采用的求解的表達式為：

其中，μ為磁導率，r為偶極矩中心與觀測點之間的距離，ω＝2πf為角頻率，I為發射電流大小，dL為偶極發射源的長度，ρ_ii表示第ii個頻點視電阻率。

3.根據權利要求2所述的一種人工場源頻率域電磁視電阻率測量方法，其特征在于：步驟S2中電磁信號接收機是指用于記錄兩個測量電極之間的電位差。