[发明专利]基于磁场导数环流测量的近海烃电磁勘探方法和装置

权利要求书

1.一种用于海底(Sb)下面的烃藏(Rs)的电磁勘测的系统，该系统包括可控源电磁发射机(Tr)，所述可控源电磁发射机(Tr)设置有垂直发射机电缆(Trc)，该垂直发射机电缆(Trc)被布置为淹没在水团(Sw)中且被布置为通过发射步进式电流脉冲(J_Tr)提供电磁场，其特征在于，多个海底接收机(M)被布置在被认为或已知包含地下烃藏(Rs)的结构(S)上方的所述海底(Sb)上，且所述多个海底接收机(M)以形成环形链这样的方式被布置，以提供对由具有陡梢的电脉冲激发的磁感应的方位角分量的环流的时间导数的测量，所述电脉冲由在所述环形链的中心上方布置的垂直电缆上的脉冲发生器提供，所述电缆的下端在所述海底附近，而所述电缆的上端在海面附近；以及该系统还包括信号处理装置，所述信号处理装置被布置为接收和处理来自每个接收机(M)的信号，并且计算垂直电场、视在电阻率和所述场的阻抗。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述垂直发射机电缆周围布置的且互连成对称的环形链的感应线圈磁力计被用作接收机，该接收机用于测量所述磁感应的所述方位角分量的环流。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述垂直发射机电缆周围海底上布置的环形线圈被用作接收机，该接收机用于测量所述磁感应的所述方位角分量的环流。

4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述发射机(Tr)被安装在船上，且所述发射机(Tr)被布置为与所述海底接收机(M)一起从被认为或已知包含地下烃藏(Rs)的结构(S)上方的一个位置移到另一个位置。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其特征在于，每个接收机(M)包括电阻率计。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的系统，其特征在于，每个感应线圈磁力计设置有定时装置，该定时装置被布置在磁力计外壳内且被布置为提供用于同步以及在信号处理和堆栈中使用的定时信号。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所有的感应线圈磁力计连接到光导体和信号处理器，所述信号处理器被布置为提供所述磁感应的所述方位角分量的环流的时间导数的测量和测量数据采集。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述发射机(Tr)被布置为发出具有陡沿的间歇的电流脉冲(J_Tr)，且所述信息处理装置被布置为在两个连续脉冲之间的时滞期间提供磁场响应的时间导数，该系统具有足够用来在当结构(S)包含有储存库(Rs)时和当结构(S)不包含储存库(Rs)时的信号响应之间区分的准确度。

9.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，结合发射能量的强度以及所述结构(S)和所述储存库(Rs)期望的电性能选择所述环形线圈的半径(位移)或由所述感应线圈磁力计(M)形成的链、电流脉冲的持续时间和暂停，以满足近区条件的有效性，其中R是所述距离(位移)，t是从关闭发射机之后的时刻开始计算的时间延迟，μ₀＝4π10^-7H/m；以及ρ_a(t)是时滞时底层的视在电阻率。

10.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述发射机电缆(Trc)与所述环形线圈或任意一个所述感应线圈磁力计(M)之间的水平距离(位移)在10米到2000米范围内。

11.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述电流脉冲持续时间在0.01秒到100秒范围内。

12.一种用于海上近海烃电磁勘探的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将多个海底接收机(M)布置为环形链以提供对由具有陡梢的电脉冲激发的磁感应的方位角分量的环流的时间导数的测量，所述电脉冲由在所述环形链的中心上方布置的垂直电缆中的脉冲发生器提供，所述电缆的下端在海底附近，而所述电缆的上端在海面附近；以及

执行用于接收和处理信号的数据采集过程，并计算垂直电场、视在电阻率和所述场的阻抗。