[發明專利]一種瞬變電磁多頻率融合的探測方法及應用

有效

• 申請號: 201910156420.1
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109828307B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 蘇茂鑫;夏騰;劉軼民;薛翊國;邱道宏;趙瑩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種瞬變電磁多頻率融合的探測方法及應用，利用多組發射頻率進行采集，得到不同感應電動勢和不同時間道分布的實驗數據；將重合時間域多種頻率融合后的數據與每種頻率特有時間域數據按時間先后進行組合，獲得多道時間域數據，得到多頻率融合的數據；對組合數據進行時間域上的分區，實現平均時間道分布，得到感應電動勢衰減曲線；對回歸融合數據與多種頻率特有時間域數據的交界處進行圓滑處理，并采用平均時間道分布，將圓滑處理后的數據代入原數據中，進行二維成像反演，得到電阻率剖面圖。

技術領域

本公開涉及一種瞬變電磁多頻率融合的探測方法及應用。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

瞬變電磁法也稱時間域電磁法(Time domain electromagnetic methods)，簡稱TEM，它是利用不接地回線或接地線源向地下發射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇期間，利用線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。簡單地說，瞬變電磁法的基本原理就是電磁感應定律。通過測量斷電后各個時間段的二次場隨時間變化規律，可得到不同深度的地電特征。

在瞬變電磁進行探測不良地質體時發現，瞬變電磁低頻探測深度較淺，對深層分辨率較高，而高頻探測深度較深，對淺層分辨率較高。在實際應用中，針對不同的地質探測要求，可選擇不同的發射頻率參數。但根據發明人了解，在多個分散的頻率數據解釋中，往往存在一個明顯問題，即不同頻率垂直分辨率的差異易導致錯誤解釋。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種瞬變電磁多頻率融合的探測方法及應用，本公開解決了不同頻率結果圖中電阻率響應相互矛盾的問題，可應用于各種不良地質體的精準探測，為不良地質體的精確定位提供可靠依據。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種瞬變電磁多頻率融合的探測方法，包括以下步驟：

利用多組發射頻率進行采集，得到不同感應電動勢和不同時間道分布的實驗數據；

將重合時間域多種頻率融合后的數據與每種頻率特有時間域數據按時間先后進行組合，獲得多道時間域數據，得到多頻率融合的數據；

對組合數據進行時間域上的分區，實現平均時間道分布，得到感應電動勢衰減曲線；

對回歸融合數據與多種頻率特有時間域數據的交界處進行圓滑處理，并采用平均時間道分布，將圓滑處理后的數據代入原數據中，進行二維成像反演，得到電阻率剖面圖。

得到電阻率剖面圖后，根據地電特征信息對不良地質體，即可分析地址分層情況。

作為一種可選擇的方案，在進行瞬變電磁原位測試前，核查現場地質資料，對不良地質體的大小與規模有初步的判斷，確定初步測試方案，并布設測線。

作為一種可選擇的方案，發射測量時，對發射電流進行歸一化處理，保證其他測量參數不變，首先用一發射頻率，得到數據集和對應的時間域數據，再次測量時依次增大發射頻率，得到其他數據集和時間域數據。

作為一種可選擇的方案，進行組合時，采用局部加權線性回歸對重合時間域內的數據賦予了一定的權重，進而基于感應電動勢數值對均方誤差進行最小化計算，使多種頻率數據充分擬合。

作為進一步的限定，將重合時間域融合后的數據與每種頻率特有時間域數據按時間先后進行組合。

作為一種可選擇的方案，時間域上的分區過程中，對重合區域內的數據進行回歸融合處理后，結合各頻率特有時間域數據，將所有數據在時間域上平均分成若干段，使每段時間域的數據個數相同。

作為一種可選擇的方案，利用三次指數加權圓滑方法對回歸融合數據與多種頻率特有時間域數據的交界處進行處理。