[發明專利]一種無近場效應的電磁探測方法

有效

• 申請號: 202011073564.X
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN112285785B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 付長民;底青云
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 吳紹群

本發明提供一種無近場效應的電磁探測方法，包括(1)判斷最低頻率f_low；(2)正演模擬計算探測頻率范圍內的電磁測深曲線；(3)判斷開始產生近場效應的頻點f_nf；(4)設計移動發射源及大功率固定源的發射頻率表；(5)采集得到全頻段電磁探測時間序列；(6)得到各頻點對應的視電阻率及阻抗相位；(7)將所有頻點的視電阻率值及阻抗相位值進行數據組合，得到全頻段的無近場效應的電磁測深曲線。本發明通過采集移動式發射源的高頻信號，接收大功率固定源發射的低頻信號，并將二者信號進行統一處理，有效解決CSAMT方法中遇到的近場效應，得到不含近場影響的全頻段反映地下真實電性特征的可控源電磁法數據。

技術領域

本發明涉及電磁探測技術領域，特別是渉及一種無近場效應的電磁探測方法。

背景技術

在地球物理勘探方法中，頻率域電磁勘探方法被廣泛應用于地球內部結構以及油氣、礦產、地熱等地下資源的探測之中。

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

CSAMT法近年來得到了廣泛的應用，但是此方法受到近場效應的影響，接收到的低頻電磁數據不含深部的真實電性信息，導致探測深度淺，現有技術的最大探測深度僅為2km左右，無法滿足深部探測的需求。

“極低頻探地工程”是一種通過大功率人工源方法產生極低頻電磁波以探測地下電性結構的一種新方法，稱WEM方法，是地球物理學和無線電物理學相結合的產物。它通過在近地高阻區鋪設有限長距離(幾十公里)電纜源，大功率(大于500kW)發射0.1～300Hz電磁波，在全國大部分范圍內接收該電磁信號以達到大深度對地電磁探測的目的。WEM的特點是人工發射信號強度大，抗干擾能力強，信號穩定，覆蓋全國大部分地區。但現有WEM方法高頻只能達到300Hz，因此淺部探測分辨率較弱。

CSAMT是一種利用人工可控接地電性源激發電磁波來探測地下地層電性結構的一種方法。在這種方法中，人工控制發射源發射1Hz至10kHz頻段的電磁波信號，與此同時，采用接收機在一定范圍內進行相應頻率信號的接收，得到頻率-視電阻率及頻率-相位電磁探測數據。因為所接收到的電磁信號攜帶地下電性信息，因此可以通過分析觀測到的數據，得到地下的電性結構特征。

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，近似電磁波為垂直入射大地。這種假設在發射頻率較高及收發距較遠時是可以的，但是CSAMT方法由于發射機的功率小信號弱，為了保證有效的信號強度，通常發射源與接收位置之間的距離限制在10km以內。因此當發射頻率較低時，接收位置的電磁信號為非平面波，產生“近場效應”。

由電磁法勘探基本原理可知，頻率高，探測深度淺，頻率低，探測深度大?，F有的CSAMT法受到近場效應的影響且無法有效解決，僅能采集到高頻的有效數據，無法獲得真實的低頻信息。低頻數據的缺失，導致CSAMT方法探測深度小，無法滿足越來越多的深層探測的需求。

發明內容

本發明提出一種無近場效應的電磁探測方法，本發明可以解決現有CSAMT技術中無法解決的近場效應問題。通過本發明的技術方案，可以得到無近場影響的能夠真實反映地下電性信息的探測數據，大幅提高現有技術的探測深度。

具體的技術方案為：

一種移動源與固定源結合的深部資源電磁探測方法，包括以下步驟：

一種無近場效應的電磁探測方法，包括以下步驟：

(1)判斷最低頻率f_low