[发明专利]一种类十字接地导线源瞬变电磁探测方法

说明书

本发明公开了一种类十字接地导线源瞬变电磁探测方法，属于瞬变电磁探测方法技术领域。为了更好地挖掘接地导线源瞬变电磁场各分量包含的地电信息，进一步提高接地导线源瞬变电磁法的探测精度和对2D、3D结构的探测能力，本专利提出了一种十字或类十字接地导线源瞬变电磁探测方法。在常规的直线导线源的基础上增加垂向或者交叉方向的发射源，本发明方法的响应整体上大于常规源，特别是对于x方向的水平磁场和y‑方向水平电场，场强幅度增大数个数量级，解决以往常规源无法有效观测这些分量的问题。同时，对于高阻和低阻异常的分辨能力没有减弱。

技术领域

本发明具体涉及一种类十字接地导线源瞬变电磁探测方法，属于瞬变电磁探测方法技术领域。

背景技术

电性源瞬变电磁法作为瞬变电磁法的一个重要分支，在中深部金属矿、油气资源及地热勘探中发挥了重要作用。按照收发距与目标体探测深度的比值，主要发展了长偏移距瞬变电磁法(LOTEM)和电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)。

在发展的早期，电性源瞬变电磁法沿用了频率域人工源电磁法，如可控源音频大地电磁法(CSAMT)的观测方式，在大于探测目标深度3-6倍的偏移距进行观测，称为长偏移距瞬变电磁法(Long-offset TEM,LOTEM)。在LOTEM中，将接地导线源看作电偶极源。油气资源赋存区地层条件比较符合1D层状结构，因此，LOTEM多用于大深度的油气资源探测中。与CSAMT类似，理论上所有测点位于远区，保证响应中主要成分来自地面波，观测点的响应主要来自测点下方，但在实际观测中，测点很难满足远区的观测条件，多处于中远区或者过渡区，测点响应中往往包含收发之间地质体的信息。

SOTEM在更小的收发距进行探测，同一测点不同时刻的响应包含的地层波和地面波的成分差别较大，响应既包括测点下方的地质信息，也包括了收发之间地质体的信息，而这种地质体往往是2D或者3D的。

传统的单一接地导线源瞬变电磁探测方式存在三个方面的主要问题：1)由于单一接地导线供电，地下形成的电流体系是单一方向的，只适合探测一维电性结构；2)在一定的范围内，响应场强较弱或者是零值区和电性非敏感区，影响了电性源瞬变电磁法观测分量的选择和观测范围；3)当接地导线的方向与地下低阻层走向一致时，注入的电流被低阻层吸收，影响探测效果。

发明内容

因此，为了更好地解决上述问题，充分挖掘电性源瞬变电磁不同方向观测分量所包含的地电信息，本发明提出了一种十字或者类十字接地导线源瞬变电磁探测方法，发射系统包含交叉发射源和多个接地电极，在观测系统中，同时观测三个磁场和两个电场分量，代替传统的仅观测水平电场和垂直磁场两分量的观测装置。

具体的，所述方法包括：

布设类十字接地导线源，具体为在直线导线源的基础上增加垂向或者交叉方向的发射源，进行数据采集，计算三个磁场分量和两个电场分量。

本发明的有益效果在于：本发明提出的类十字接地导线源瞬变电磁探测方法，代替传统的仅观测水平电场和垂直磁场两分量的观测方法。本发明方法的响应整体上大于常规源，特别是对于x方向的水平磁场和y-方向水平电场，场强幅度增大数个数量级，解决以往常规源无法有效观测这些分量的问题。同时，对于高阻和低阻异常的分辨能力没有减弱。

附图说明

图1是本发明类十字接地导线源的布置图；

图2a、图2b分别是传统发射源产生的x-方向磁场和y-方向电场示意图；

图3是十字发射源系统的电流方向示意图；

图4a、图4b分别是常规源和十字源的x-方向水平电场分布特征(1e-3s)示意图；

图5a、图5b分别是常规源和十字源的y-方向水平电场分布特征(1e-3s)示意图；