一种地球物理相位激电勘探中消除电磁耦合的方法

摘要

一种地球物理相位激电勘探中消除电磁耦合的方法，包括：通过选取的野外实际测量装置测量每一个记录点的复电阻率值，计算得到该测量装置的光滑模型电阻率值；根据选择的所述测量装置，通过得到的该测量装置的光滑模型电阻率值计算出该测量装置的电磁感应系数值；根据得到的所述测量装置的光滑模型电阻率值和该测量装置的电磁感应系数值，计算得到完全由激电效应引起的复电阻率响应和相位值，消除了供电导线、测量导线和地球介质之间产生的电磁感应阻抗值。本发明解决了如何在地球物理相位激电勘探中消除电磁耦合的问题。

主权项

一种地球物理相位激电勘探中消除电磁耦合的方法，其特征在于，包括：通过选取的野外实际测量装置测量每一个记录点的复电阻率值，计算得到该测量装置的光滑模型电阻率值；其中，是通过以下关系得到该测量装置的光滑模型电阻率值ρ(i,j)：$\begin{array}{c}\rho (i,j)=\frac{1}{j}[a(i,j)+\frac{1}{2}(a(i,j-1)+a(i+1,j-1))+······+\\ \frac{1}{j-1}\left(a(i,2)\right)+a(i+\mathrm{1,2})+···+a(i+j-\mathrm{2,2})+\\ \frac{1}{j}(a(i,1)+a(i+\mathrm{1,1})+···+a(i+j-\mathrm{1,1}))]\end{array}$；其中，a(i,j)为实测的记录点的复电阻率值，i为排列号，j为接收道号；根据选择的所述测量装置，通过得到的该测量装置的光滑模型电阻率值计算出该测量装置的电磁感应系数值；其中，若选择的所述测量装置为二极测深装置，则该二极测深装置的感应阻抗与介质电阻率的感应系数值T通过以下方式计算得到：$T=\frac{1}{2\pi }\underset{A}{\overset{M}{\int }}\frac{1-[1+k(1-i)\xi ]e^{-k(1-i)\xi }}{{\xi }^3}\mathrm{d\xi };$其中，ρ为光滑模型电阻率，圆频率ω＝2πf，f为频率，磁导率μ＝2π×10^‑7；其中，A和M为积分式的下限和上限，其数值大小为沿数轴的正方向距原点的距离，ξ为A和M之间的微分距离；若选择的所述测量装置为三极测深装置，则该三极测深装置的感应阻抗与介质电阻率的感应系数值T通过以下方式计算得到：$T=\frac{1}{2\pi }\underset{M}{\overset{N}{\int }}\frac{1-[1+k(1-i)(\xi -A)e^{-k(1-i)(\xi -A)}}{{(\xi -A)}^3}\mathrm{d\xi };$其中，ρ为光滑模型电阻率，圆频率ω＝2πf，f为频率，磁导率μ＝2π×10^‑7；其中，M和N为积分式的下限和上限，A、M和N的数值大小为沿数轴的正方向距原点的距离，ξ为M和N之间的微分距离；若选择的所述测量装置为偶极—偶极测深装置，则该偶极—偶极测深装置的感应阻抗与介质电阻率的感应系数值T通过以下方式计算得到：$T=\frac{1}{2\pi }\underset{A}{\overset{B}{\int }}\underset{M}{\overset{N}{\int }}\frac{1-[1+k(1-i)({\xi }_2-{\xi }_1)]e^{-k(1-i)({\xi }_2-{\xi }_1)}}{{({\xi }_2-{\xi }_1)}^3}d{\xi }_{1}d{\xi }_2;$其中，ρ为光滑模型电阻率，圆频率ω＝2πf，f为频率，磁导率μ＝2π×10^‑7；其中，A和B为外层积分式的下限和上限，A和B的数值大小为沿数轴的正方向距原点的距离，ξ₁为A和B之间的微分距离；M和N为内层积分式的下限和上限，M和N的数值大小为沿数轴的正方向距原点的距离，ξ₂为M和N之间的微分距离；若选择的所述测量装置为对称四极测深装置，则该对称四极测深装置的感应阻抗与介质电阻率的感应系数值T通过以下方式计算得到：$T=\frac{1}{2\pi }\underset{N}{\overset{B}{\int }}\underset{A}{\overset{M}{\int }}\frac{1-[1+k(1-i)({\xi }_2-{\xi }_1)]e^{-k(1-i)({\xi }_2-{\xi }_1)}}{{({\xi }_2-{\xi }_1)}^3}d{\xi }_{1}d{\xi }_2;$其中，ρ为光滑模型电阻率，圆频率ω＝2πf，f为频率，磁导率μ＝2π×10^‑7；其中，N和B为外层积分式的下限和上限，N和B的数值大小为沿数轴的正方向距原点的距离，ξ₁为N和B之间的微分距离；A和M为内层积分式的下限和上限，A和M的数值大小为沿数轴的正方向距原点的距离，ξ₂为A和M之间的微分距离；根据得到的所述测量装置的光滑模型电阻率值和该测量装置的电磁感应系数值，计算得到完全由激电效应引起的复电阻率响应和相位值，消除了供电导线、测量导线和地球介质之间产生的电磁感应阻抗值；其中，所述根据得到的所述测量装置的光滑模型电阻率值和该测量装置的电磁感应系数值，计算得到完全由激电效应引起的复电阻率响应和相位值的步骤，包括：通过以下关系得到完全由激电效应引起的复电阻率响应和相位值：其中，ρ₀为完全由激电效应引起的复电阻率值，为完全由激电效应引起的相位值，带电磁耦合效应的复电阻率值为ρ_a，带电磁耦合效应的相位值为，K为测量装置系数，T为各测量装置的电磁感应系数；其中，若K为二极测深装置系数，则K＝2π·AM；若K为三极测深装置系数，则若K为四极测深装置系数(偶极—偶极、对称四极)，则$K=2\pi {(\frac{1}{\mathrm{AM}}-\frac{1}{\mathrm{BM}}-\frac{1}{\mathrm{AN}}+\frac{1}{\mathrm{BN}})}^{-1}.$