[发明专利]一种近场磁偶源高密度的几何电阻率测深法

权利要求书

1.一种近场磁偶源高密度的几何电阻率测深法，其特征在于，通过给闭合线圈提供固定频率的交变电流形成磁偶极子，并以所形成的磁偶极子作为场源；采用磁偶极子作为发射线圈，磁场测量传感器作为接收线圈，通过改变发射线圈与接收线圈之间的距离来观测近场磁偶源电磁场的二次磁场垂直分量，获得与收发距离对应深度的视电阻率，最后利用反演法实现电阻率测深，即求得地下不同深度处介质的电阻率；

所述视电阻率是指均匀半空间模型的二次磁场垂直分量与水平层状介质模型的二次磁场垂直分量之比ρz=HZs′Hzs;]]>

其中，水平层状介质模型是指将地面看成是水平无限大平面，且在地面以下的介质是水平层状分布，每一层中的介质都为各向同性介质，水平层状介质中二次磁场垂直分量为Q_i表示水平层状介质模型中第i层介质的几何因数，k_i为电磁波通过第i层介质的波数，σ_i为第i层介质的电导率，μ为介质的磁导率，ω为发射线圈的发射信号的角频率，M为发射线圈的磁矩；

Qi=r4hti2+r2-r4hbi2+r2]]>

其中，h_ti和h_bi分别为水平层状介质模型中第i层顶部和底部分别到地球表面的深度，r为发射线圈与接收线圈之间的距离；

所述中，采用均匀半空间模型是指将地面看成是水平无限大平面，地面以下充满均匀且各向同性的导电介质，其二次磁场垂直分量为其中，σ为介质的电导率，μ为介质的磁导率，ω为发射线圈的发射信号的角频率，M为发射线圈的磁矩，r为发射线圈与接收线圈之间的距离，ρ为介质电阻率，ρ=1/σ；

视电阻率的表达式为：设定均匀半空间中的电阻率ρ=1。

2.根据权利要求1所述的一种近场磁偶源高密度的几何电阻率测深法，其特征在于，在场源形成以前根据现有技术中的地球物理方法，确定待测区域的测线。

3.根据权利要求2所述的一种近场磁偶源高密度的几何电阻率测深法，其特征在于，所述闭合线圈提供的固定频率f满足如下条件：

其中ρ为所探测的介质的电阻率，h为所要探测的深度。

4.根据权利要求3所述的一种近场磁偶源高密度的几何电阻率测深法，其特征在于，所述通过改变发射线圈与接收线圈之间的距离来观测近场磁偶源电磁场的二次磁场垂直分量，获得与收发距离对应深度的视电阻率具体是指：

固定发射线圈与接收线圈的连线中心点，改变发射线圈与接收线圈连线中心点之间的连线距离，获得对应的视电阻率；

通过改变发射线圈与接收线圈连线中心点之间的连线距离来观测近场磁偶源电磁场的二次磁场垂直分量，获得与收发距离对应深度的视电阻率，在改变连续距离的同时连线的中点位置固定不变，其中，发射线圈与接收线圈之间的距离不超过近区范围；

所述近区是指电距离p<<1，p=r/δ，其中r为观察点到偶极源中心的距离，观察点即接收线圈的位置，偶极源中心即发射线圈的位置，δ为趋肤深度，σ为介质的电导率，μ为介质的磁导率，ω为发射线圈的发射信号的角频率。