[發明專利]一種基于水平和垂直磁場獲取電阻率的電磁方法和系統

有效

• 申請號: 202111090112.7
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113625347B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李帝銓;何繼善;蔣奇云;張喬勛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01V3/38
• 代理公司: 長沙啟昊知識產權代理事務所(普通合伙) 43266
• 代理人: 謝珍貴

1.一種基于水平和垂直磁場獲取電阻率的電磁方法，其特征在于，包括：

控制預先布設的場源中的發送機通過兩個電極發送電流信號；

在觀測點獲取所述觀測點的水平和垂直磁場信號；

根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號獲取視電阻率，其中，所述視電阻率為計算地層信息的依據；其中，所述觀測點與所述兩個電極的位置關系包括：所述觀測點與所述兩個電極連線中點的距離以及所述觀測點與所述兩個電極連線所成的角度；根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號獲取視電阻率包括：獲取觀測點到兩個電極之間連線的中點的距離，其中，所述兩個電極產生電流；獲取所述觀測點與所述中點連線與所述兩個電極連接線的第一夾角；獲取所述觀測點與x軸方向的第二夾角，其中，所述x軸方向與所述兩個電極連接線平行；獲取所述電流所產生的水平和垂直磁場信號的強度；根據所述距離、所述第一夾角、所述第二夾角、所述水平和垂直磁場信號的強度確定視電阻率；其中，根據如下公式得到視電阻率：

式中

其中，ρ_a為視電阻率，為記錄點與兩個供電電極中點的連線與兩個供電電極連線的夾角；θ為測點處觀測磁場方向與x軸方向的夾角；f(ikr)為電磁響應函數；r為記錄點到兩個供電電極中點的距離；i為虛數單位；H_//為水平磁場分量和H_z為垂直磁場分量；k為波數，μ為磁導率，ω為角頻率，I_v和K_v分別是v階第一、第二類虛宗量為ikr/2的貝塞爾函數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號獲取視電阻率包括：

根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號計算得到不同頻率的視電阻率。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀測點在地面上或者在空中。

4.一種基于水平和垂直磁場獲取電阻率的電磁系統，其特征在于，包括：

控制裝置，用于控制預先布設的場源中的發送機通過兩個電極發送電流信號；

采集裝置，用于在觀測點獲取所述觀測點的水平和垂直磁場信號；

處理裝置，根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號獲取視電阻率，其中，所述視電阻率為計算地層信息的依據；其中，所述觀測點與所述兩個電極的位置關系包括：所述觀測點與所述兩個電極連線中點的距離以及所述觀測點與所述兩個電極連線所成的角度；根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號獲取視電阻率包括：獲取觀測點到兩個電極之間連線的中點的距離，其中，所述兩個電極產生電流；獲取所述觀測點與所述中點連線與所述兩個電極連接線的第一夾角；獲取所述觀測點與x軸方向的第二夾角，其中，所述x軸方向與所述兩個電極連接線平行；獲取所述電流所產生的水平和垂直磁場信號的強度；根據所述距離、所述第一夾角、所述第二夾角、所述水平和垂直磁場信號的強度確定視電阻率；其中，根據如下公式得到視電阻率：

式中

其中，ρ_a為視電阻率，ρ為預設電阻率；為記錄點與兩個供電電極中點的連線與兩個供電電極連線的夾角；θ為測點處觀測磁場方向與x軸方向的夾角；f(ikr)為電磁響應函數；r為記錄點到兩個供電電極中點的距離；i為虛數單位；H_//為水平磁場分量和H_z為垂直磁場分量；k為波數，μ為磁導率，ω為角頻率，I_v和K_v分別是v階第一、第二類虛宗量為ikr/2的貝塞爾函數。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述處理裝置用于：

根據所述觀測點與所述兩個電極的位置關系以及所述水平和垂直磁場信號計算得到不同頻率的視電阻率。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述觀測點在地面上或者在空中。