大地电磁波电阻率测量方法及其仪器

摘要

本发明是大地电磁波电阻率测量方法和仪器。方法是建立线性坐标观察系统，预置基本采集参数；进行深度系数的标定、表层深度系数的校正、确定采集开始/结束深度、进行通道增益设置和低通滤波器设置；仪器包括接收电场强度信号的电场传感器，接收磁场强度信号的磁场传感器，两个分别与电场传感器和磁场传感器的输出端连接的前置放大与滤波器、与前置放大与滤波器的输出端连接的数据采集系统和采集控制、数据存储及处理系统。该方法由实际测量数据出发建立线性坐标观察系统，使大地电磁测深测量精度大大提高，直接应用予矿藏勘探，减少部分钻井，提高勘探整体效益；仪器实时测量随深度变化的电场强度、磁场强度曲线；利用仪器对采集资料进行现场处理，获得随深度变化的电磁波电阻率曲线。

主权项

1、大地电磁波电阻率测量方法，其步骤是：第一步，建立线性坐标观察系统，预置初始采集参数：进入一个勘探区，首先建立线性坐标观察系统，在这个系统中频率(F)与深度(H)的关系表示为：F＝a+bK′/H (1)式中：a-为表层系数，是一个较小的值，在第一步工作中可忽略b-为区域性地层电阻率随深度的增长系数，其值设定为0.01H-为深度(单位米)K′-为电磁波在地层中传播定义的探测深度值。在上式中H、H1、H2、S单位为米，F单位为赫兹(HZ)(1)式可以进一步表示为F＝a+B/HB定义为深度系数，在第一步中，B＝bK′测量时，分别输入设计要求的起始测量深度值(H1)、终止测量深度值(H2)、采样间隔值(S)，将由关系式确定的F参数预置到电阻率测量仪器各参数界面，使仪器正常运行。第二步，进行深度系数B的标定：进入采集后，首先应当在探区或相邻地区，选择一口已知钻井。利用第一步基本关系式确定的参数，在选择的已知钻井旁探测，测取一条电磁波电阻率曲线，用这条曲线与已知钻井的测井电阻率曲线进行对比，如此反复，直到找到一条相关性最好的曲线为止，按下列步骤进行B参数标定：将测得的随深度变化的电阻率曲线，截取一段与已知钻井中的电测电阻率曲线或者具有电性特征的其他地层分层资料进行比较，求得采样间隔S□(单位米)，该S□用下式表示：S□＝(Hp2-Hp1)/(L2-L1) (2)式中：Hp1-为已钻探井的第1个测井曲线特征点的深度，单位米Hp2-为已钻探井的第2个测井曲线特征点的深度，单位米L1-为新测探的与第1个测井特征点相似特征的电磁波电阻率曲线的采集点号数L2-为新测探的与第2个测井特征点相似特征的电磁波电阻率曲线的采集点号数B＝S′/S (3)B为实际确定的深度系数，在以后的工作中用B取代(1)式中的bK值进行频率深度关系变换；在没有深度标定井的新区，可以利用以前的与这个区块类似的其他区域的深度系数，对基本关系式进行标定后进行测量。第三步，进行表层深度系数Ha的校正：利用经过第二步参数校正的曲线与已知钻井电测井电阻率曲线进行全测量段比较，各特征深度点之间存在的系统误差值用下式表示：Ha＝Hd-HC (4)Hd-为已知钻井电测井曲线特征点深度Hc-为探测电磁波电阻率曲线同一特征点深度式中Ha、Hd、Hc单位为米；利用Ha对探测电磁波电阻率曲线测量深度进行表层深度校正；第四步，其他采集参数的选择：(1)采集开始/结束深度根据设计要求确定；(2)采样间隔：a、进行区域地层对比，追踪大地层电性界面使用：如5m、10m、20m。b、进行矿层(油层、煤层、金属矿层)、裂缝带追踪与探测0.2m、0.5m、1m。c、采样点数的设置 结束深度≤1000m取8点，或者 结束深度≤2000m取16点，或者 结束深度≤4000m取32点，或者 结束深度≤8000m取64点d、采样周期数对应值为：128 64 32 16(3)、通道增益设置：在保证目的层段信号采集基础上，选择较低增益可以抑制交流工业电源干扰；(4)、低通滤波器设置：在工业电源干扰较强地区及浅层测量时使用自动跟踪滤波，在工业电源干扰弱地区及深层测量时可以不使用自动跟踪滤波；第五步，资料的处理：对野外采集资料经过质量验收之后，进行资料的处理：将采集记录文件调入解释处理程序中，输入起始深度和经过校正的采样间隔，进行适当数值处理，调节纵横向比例，获得采集点最终处理成果图。