[发明专利]一种使用空间微分法将瞬变场分成若干区段的电法勘探方法

摘要

本发明关于一种电法勘探，用可控电磁场源进行地面及海洋勘探，可应用于油气矿的勘探工作以勘查并圈定油气矿藏。本发明基于在碳氢化合物迁移作用下岩石的二次变化响应。所述方法可保证采用一系列技术方法进行单位电阻的分层测定以及介质极化激发过程的指标测定：一极化率系数、一时间常数及一光谱驰豫宽度。本发明包括根据几根接收引线进行一测量，其中一勘探站的两根供给线位于接收引线延伸扇形区30°范围内，当采集瞬变场信号通过带有柔式几何外形的探测装置或海洋探测装置进行时，该装置在轮船运动时进行不间断信号采集及采用记录的电势差曲线(ΔU(i)иΔ²U(i))在处理之后、时间界面压缩和按时间求微分之后、计算待诠释参数P₁，D_φ，ΔU_H，P_S的集合进行计算。

主权项

1.电勘探法，该方法对一些分隔间距上的瞬变场进行空间微分，它是这样构成的：将电流变号直角脉冲的低频周期序列发往介质(环境)中，当探测装置沿着研究剖面进入时，对介质中的电磁场进行激励，并在此时测定所有接地点的坐标，在整个时间间隔长度上电流脉冲之间的各间歇中的给定时间间隔及整个时间间隔长度上，在电流脉冲接通之后测量几根接收引线上的每一对相邻接收电极之间的过渡过程的第一和第二电势差(电位差)瞬时值。借助于已知的算法对获得的ΔU(t_i)和Δ²U(t_i)信号块数值进行处理，例如，借助于压缩时间界面的输入数据原始块，时间界面按时间轴线以对数间距排列，在数量上对所有的第一和第二电势差进行求微分。通过计算方式形成待诠释参数的集合。采用计算出来的参数，针对极化传导介质中偶极子源的强度(场强)，在数学物理微分方程式基础上按下列公式进行逆算解题；ΔE→(t)-μ0μ∂∂t(σE→)=0,]]>公式中：Δ-“拉普拉斯”运算符，μ-导磁率，对于非磁性介质它是一个常数值，σ-单位导电率，对于极化介质它被认为是一个根据Cole-Cole公式的频率关系式；σ(ω)=σ(∞)(1-η1+(iωτ)c)]]>，公式中：σ_∞无穷无尽频率上的单位导电率；-极化系数：圆周频率：时间常数：c-驰豫频谱的宽度，从0到1之间变化；根据逆算问题的解决使得可以找到这样的介质模型，它在几何构造和电参数方面跟所研究的介质最为接近。此时考虑到所有先验的数据，仅仅在地质学上对理性模型级别进行解答。确定每一区域的极化系数边界值，建立测得参数σ(或者ρ)，η，τ，c的地电剖面，并将它们划分成带有异常值的一些区间，这些异常值对应于石油天然气矿藏的平面位置。本推荐方法与熟知的那些方法区别在于：以几根接收线进行测量，两根探测装置供给线的位置相对于接收线接近对称位置，此时，接收线布置在距供给线延伸扇形区30°范围内。瞬变场信号的采集或者由带有柔式几何外形的海洋探测(测深)装置进行，该装置在轮船运动时进行不间断信号采集。根据记录的电势差曲线(ΔU(i)иΔ²U(i)，在处理之后、时间界面压缩和按时间求微分之后，对待诠释参数P₁，D_，ΔU_H，P_S的集合进行计算，计算时采用下列公式：-当进行地面作业时：ΔUH=ΔU(ti)1ΔU(t0)1+ΔU(ti)2ΔU(t0)2,]]>P1=Δ2U(ti)1ΔU(ti)1+Δ2U(ti)2ΔU(ti)2,]]>PS=Δ2U(ti)*1ΔU(ti)*1+Δ2U(ti)*2ΔU(ti)*2,]]>-当进行海洋作业时：ΔUH=ΔU(ti)ΔU(t0),]]>P1=Δ2U(ti)ΔU(ti),]]>PS=Δ2U(ti)*ΔU(ti)*,]]>上式中：●ΔU和Δ²U-分别对应的是第一和第二电场电势差，●下标1和2对应的是供给线在第一和第二位置时所获得的测量值，●(t_i)-时间界面，在该界面采集供给线中电流关断之后的信号，●(t₀)-对应的是电流脉冲通过时的时间间隔，当时过渡过程的电场实际上与对应于直流电流的稳定状态值没有差别；●上标^*对应的是当接通电流时在时间界面中(t_i)所进行的测量，●ΔU_H-激发极化(激电法)法参数-视在极化率η_K；为了解决逆算问题运用参数P₁，D_，ΔU_H，P_S，并且为了分层计算单位电阻值ρ首先利用参数P_S，采用它们目标函数的地形差别，依次实现参数P₁，ΔU_H，D_和P_S化为最小值，并求出η，τ，с值，建立沿着地电法ρ，η，τ，с参数值剖面深度的分布情况。在此基础上作出与碳氢化合物矿藏相关的激发极化(激电法)有无反常的结论，并对石油天然气矿藏进行圈定边界线以及对其饱和品质作出评价。