[发明专利]一种频率域水平X方向磁场分量观测及资料处理方法

说明书

本发明提出了一种测量频率域水平X方向磁场分量并同时计算“全区”视电阻率的方法包括：(1)、在近似方位上的勘探区域，测量频率域水平X方向磁场分量的频谱资料；(2)、将水平X方向磁场分量的频谱资料转换为实测归一化函数；(3)、采用数值寻找出理论归一化函数与实测归一化函数相等的点，再获取“全区”视电阻率。通过频谱资料处理和反演得到地下特定深度目标地层的电阻率分布资料。本发明仅采集水平X方向磁场分量，布设仪器方便，施工效率高，工程成本低；增强了对地质目标水平方向上的分辨能力；解决了复杂地貌条件下常规电磁法的技术难点；克服了常规时间域方法长延迟信噪比比短延迟信噪比低的缺点。

技术领域

本发明属于石油、天然气、非常规油气藏等地质和地下矿藏勘探的电磁勘探领域，具体涉及到频率域水平X方向磁场分量观测及资料处理方法。

背景技术

地面电磁法是采用人工源发射激励信号，在勘探区域内观测一次和感应的电场和磁场总场，以研究地下地层电性结构特征的一类电磁勘探方法。已有的电磁方法存在“空间观测盲区”和不易求取视电阻率等技术缺陷，为此，提出新的如图1所示的频率域地面水平X方向磁场分量野外测量布设方式。在观测点(P点)的直接或间接测量的物理量为水平X方向(即平行于人工发射源AB的方向)的磁场强度，记为Hx(f)(单位为纳特nt)，其中f为观测频率(单位为赫兹Hz)。与已有相关背景技术相比，本发明所具有的技术优点在具体实施方法一节有详细对比分析和描述。

本发明采用的野外布置方法如图1所示，AB为接地的发射电偶极子，通过发射机向地下馈入正弦波形的电流，电流强度的振幅为I(单位安培)，发射电偶极子的偶极距为P_E＝I·AB(单位安培米))，为收发距(AB中点O到接收点P的距离，单位米)，方位角为发射电偶极子中心点O和测点P的连线与发射电偶极子AB间的夹角。Hx(f)为与发射电偶极子平行方向的水平X方向磁场分量。通常测点(图1中的圆点)的点距介于2米到100米之间。多个测点沿一条直线布置，构成二维剖面；多个测点在一定平面区域内布置，构成三维勘探面。测点布置在方位上的区域，通常收发距r介于4000米到10000米之间。

一般地，在有限长的时间范围内，在所有测点上逐个频率点的获得水平X方向磁场分量的频谱，即：Hx(Xi，Yi，ωj)，i＝1，...，M；j＝1，...，N。M为在地面实际观测的总测点数，N为每个测点上观测的总频率点数。ωj是第j个频点的圆频率：ω_j＝2πf_j。(Xi，Yi)是第i个测点的平面坐标。

为了达到通过对频谱资料的处理和反演以获取地下特定深度目标地层的电阻率分布资料，本发明同时提出一种基于水平X方向磁场分量的实测归一化函数定义和计算“全区”视电阻率的方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提供了一种频率域水平X方向磁场分量观测及资料处理方法，包括：

(1)采用人工源方法，用图1所示的布设方式采集野外资料。测点可以沿一条直线，也可以在一定范围平面区域内布置。所选测区大致落在的方位上，通常取因从而绝对地避免了的可能，使资料处理获得较强的稳定性，同时保证了磁场强度的幅值和资料信噪比两者的最大化。点距介于2米到100米之间。收发距r介于4000米到10000米之间。

(2)每个测点上布设一个独立的水平X方向磁场分量的磁探头(例如：测量感应电动势后可以间接换算出磁场分量的“感应线圈(磁棒)”；直接测量磁场分量的“超导量子干涉仪”等等)。

(3)在有限的和较短的一个时间范围内(例如：油田油藏动态监测需要的1天到1周的一个时间段)，在所有测点上逐个频率点的获得水平X方向磁场分量的频谱。

(4)本发明给出基于水平X方向磁场分量的“全区”视电阻率(欧姆米)的定义，它隐含在以下等式中：

其中I,K分别是宗量为的第一类和第二类变型贝塞尔函数。