[发明专利]一种基于震电效应的勘探方法

说明书

本发明涉及地球物理勘探领域，具体是涉及一种基于震电效应的勘探方法。特别的，本方法对于地下介质分界面具有极佳探测效果。S1，源激发后产生向地下待勘探地层内传播的电磁波；S2，地表和井中检波器采集电磁波在待勘探地层内激发的地震波场响应；S3,固定检波器的位置，改变源激发位置，重复采集得到多组地震记录；S4，从地震记录中计算提取界面处的反射地震波信号，并根据该信号的波形特征反演分界面的特征。本发明中源激发电磁波，传播至地下力学和/或电性介质分界面处产生反射地震波信号被检波器记录到，该信号在波形上表现出与分界面相同的特征，可以直接表征界面特征。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，具体是涉及一种基于震电效应的勘探方法。

背景技术

本发明所述的勘探方法是一种基于震电效应原理的地球物理探测方法。所谓的震电效应，是在固体骨架-孔隙流体中含有带电离子，在固-液界面形成了双电层，可动的孔隙流体内含净剩带电离子；地震波在传播过程中会引起孔隙流体相对于岩石骨架的运动，从而引起带电离子运动产生电磁场，这一过程被称为震电转换；相反，当电场施加于这种孔隙介质，由于电压的存在，会牵引着孔隙流体中的带电离子运动，由于带电离子与流体之间的粘滞牵引作用，进而带动孔隙流体相对于岩石固相骨架运动，从而产生地震波，被称为电震转换。

前人研究发现，震电转换有三种方式，第一种是在力源(如地震、采石场爆炸或者锤击)的作用下，在力源位置处产生独立向外传播的辐射电磁波；第二种是地震波经过的位置产生局部介质电磁响应，称之为同震电磁场；第三种是地震波传播到地下介质分界面(力学和/或电性介质分界面)处产生的辐射电磁波，被称为震电界面响应。

同样地，电震转换也有三种方式，第一种是在电流源的激发下，在电流源位置产生独立向外传播的地震波；第二种是电磁波经过位置的局部介质响应，被称为伴随电磁波的地震信号；第三种被称为电震界面响应，是电磁波传播到地下介质分界面(力学和/或电性介质分界面)处产生的独立向外传播的地震波。

由于震电和电震界面响应对于地下不连续介质分界面的敏感性，因此可以被用来勘探地下水位、矿物和油气资源等；在油气资源勘探方面，被广泛使用的方法包括地震和电磁勘探；地震勘探方法具有较高的分辨率，但无法较好地分辨出地下力学性质对比不明显，而电性性质对比明显的油气储层；电磁勘探可以被用于电性性质对比明显的油气储层，但高频电磁波在导电地层中衰减较快，一般采用源激发低频，波长较长的电磁波，导致电磁勘探的分辨率较低。

现有的勘探技术无法对于地下力学性质对比不明显，电性性质对比明显的地层分界面进行良好的勘探。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于震电效应的勘探方法，能较好勘探力学性质对比不明显，电性性质对比明显的油气储层，并且具有地震波勘探的分辨率。本发明利用电磁波在地下介质分界面处产生的界面电震响应的波形来反演分界面的特征。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于震电效应的勘探方法，包括如下步骤：

S1，源激发后产生向地下待勘探地层内传播的电磁波；

S2，待勘探地层所在的地表检波器和沿待勘探地层深度方向设置的井中检波器采集电磁波在待勘探地层内激发的地震波场响应；

S3，固定检波器的位置，改变源激发位置，重复步骤S1和S2，采集并记录地震波场响应；

S4，从步骤S3中记录的地震波场响应中获取待勘探地层介质分界面处产生的反射地震波信号，并根据反射地震波信号的波形特征反演分界面的特征。

进一步，步骤S1中的源是通过电流源在待勘探地层表面激发，形成向待勘探地层内传播的电磁波。

进一步优选的，步骤S2中是通过地震检波器记录待勘探地层中产生的地震波信号；