[發(fā)明專利]一種移動(dòng)源與固定源結(jié)合的深部資源電磁探測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010158004.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN111290027B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付長(zhǎng)民;底青云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01V3/08
• 分類號(hào): G01V3/08
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明提供一種移動(dòng)源與固定源結(jié)合的深部資源電磁探測(cè)方法，包括(1)判斷最低頻率f_low；(2)正演模擬計(jì)算探測(cè)頻率范圍內(nèi)的電磁測(cè)深曲線；(3)判斷開始產(chǎn)生近場(chǎng)效應(yīng)的頻點(diǎn)f_nf；(4)設(shè)計(jì)移動(dòng)發(fā)射源及大功率固定源的發(fā)射頻率表；(5)采集得到全頻段電磁探測(cè)時(shí)間序列；(6)得到各頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視電阻率及阻抗相位；(7)將所有頻點(diǎn)的視電阻率值及阻抗相位值進(jìn)行數(shù)據(jù)組合，得到全頻段的無近場(chǎng)效應(yīng)的電磁測(cè)深曲線。本發(fā)明通過采集移動(dòng)式發(fā)射源的高頻信號(hào)，接收大功率固定源發(fā)射的低頻信號(hào)，并將二者信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一處理，有效解決CSAMT方法中遇到的近場(chǎng)效應(yīng)，得到不含近場(chǎng)影響的全頻段反映地下真實(shí)電性特征的可控源電磁法數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是渉及一種移動(dòng)源與固定源結(jié)合的深部資源電磁探測(cè)方法。

背景技術(shù)

在地球物理勘探方法中，頻率域電磁勘探方法被廣泛應(yīng)用于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及油氣、礦產(chǎn)、地?zé)岬鹊叵沦Y源的探測(cè)之中。

采用天然源信號(hào)的大地電磁(MT)方法抗干擾能力比較弱，測(cè)量精度比較低，為了克服MT方法的缺點(diǎn)，提出了采用人工源的可控源音頻大地電磁測(cè)深方法(CSAMT)。CSAMT方法的顯著特點(diǎn)是接收信號(hào)具有較高的信噪比，相對(duì)于大地電磁法可以提高野外測(cè)量的精度和工作效率。

CSAMT法近年來得到了廣泛的應(yīng)用，但是此方法受到近場(chǎng)效應(yīng)的影響，接收到的低頻電磁數(shù)據(jù)不含深部的真實(shí)電性信息，導(dǎo)致探測(cè)深度淺，現(xiàn)有技術(shù)的最大探測(cè)深度僅為2km左右，無法滿足深部探測(cè)的需求。

“極低頻探地工程”是一種通過大功率人工源方法產(chǎn)生極低頻電磁波以探測(cè)地下電性結(jié)構(gòu)的一種新方法，稱WEM方法，是地球物理學(xué)和無線電物理學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。它通過在近地高阻區(qū)鋪設(shè)有限長(zhǎng)距離(幾十公里)電纜源，大功率(大于500kW)發(fā)射0.1～300Hz電磁波，在全國(guó)大部分范圍內(nèi)接收該電磁信號(hào)以達(dá)到大深度對(duì)地電磁探測(cè)的目的。WEM的特點(diǎn)是人工發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度大，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定，覆蓋全國(guó)大部分地區(qū)。但現(xiàn)有WEM方法高頻只能達(dá)到300Hz，因此淺部探測(cè)分辨率較弱。

CSAMT是一種利用人工可控接地電性源激發(fā)電磁波來探測(cè)地下地層電性結(jié)構(gòu)的一種方法。在這種方法中，人工控制發(fā)射源發(fā)射1Hz至10kHz頻段的電磁波信號(hào)，與此同時(shí)，采用接收機(jī)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)頻率信號(hào)的接收，得到頻率-視電阻率及頻率-相位電磁探測(cè)數(shù)據(jù)。因?yàn)樗邮盏降碾姶判盘?hào)攜帶地下電性信息，因此可以通過分析觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，得到地下的電性結(jié)構(gòu)特征。

如圖5所示，CSAMT方法采用的是天然源大地電磁法MT的“平面波”假設(shè)，近似電磁波為垂直入射大地。這種假設(shè)在發(fā)射頻率較高及收發(fā)距較遠(yuǎn)時(shí)是可以的，但是CSAMT方法由于發(fā)射機(jī)的功率小信號(hào)弱，為了保證有效的信號(hào)強(qiáng)度，通常發(fā)射源與接收位置之間的距離限制在10km以內(nèi)。因此當(dāng)發(fā)射頻率較低時(shí)，接收位置的電磁信號(hào)為非平面波，產(chǎn)生“近場(chǎng)效應(yīng)”。

由電磁法勘探基本原理可知，頻率高，探測(cè)深度淺，頻率低，探測(cè)深度大。現(xiàn)有的CSAMT法受到近場(chǎng)效應(yīng)的影響且無法有效解決，僅能采集到高頻的有效數(shù)據(jù)，無法獲得真實(shí)的低頻信息。低頻數(shù)據(jù)的缺失，導(dǎo)致CSAMT方法探測(cè)深度小，無法滿足越來越多的深層探測(cè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種移動(dòng)源與固定源結(jié)合的深部資源電磁探測(cè)方法，本發(fā)明可以解決現(xiàn)有CSAMT技術(shù)中無法解決的近場(chǎng)效應(yīng)問題。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可以得到無近場(chǎng)影響的能夠真實(shí)反映地下電性信息的探測(cè)數(shù)據(jù)，大幅提高現(xiàn)有技術(shù)的探測(cè)深度。

具體的技術(shù)方案為：

一種移動(dòng)源與固定源結(jié)合的深部資源電磁探測(cè)方法，包括以下步驟：