一种瞬变电磁资料的时域处理方法技术

本发明专利技术公开了一种瞬变电磁资料的时域处理方法，属于电磁勘探资料处理技术领域。该方法包括采用瞬变电磁法获取瞬变电磁数据，并据此获取感应电动势-时间曲线；采用加权平均法对感应电动势-时间曲线进行平滑处理，消除噪音干扰；从平滑处理的感应电动势-时间曲线中消除背景感应电动势，并以此计算各个时刻对应感应电动势的张弛强度，获得张弛强度的时间函数，根据时间-深度关系，将张弛强度的时间函数转化为张弛强度的深度函数；以勘探测试点的位置为横坐标，以目标地质体的埋藏深度为纵坐标，以张弛强度的深度函数为参数，采用绘图软件获得张弛强度的等值线剖面图。本发明专利技术提供的方法提高对目标地质体的分辨率，且对其导电性的判断准确可靠。

Time domain processing method for transient electromagnetic data

The invention discloses a time domain processing method of transient electromagnetic data, which belongs to the technical field of electromagnetic exploration data processing. The method includes the transient electromagnetic method for transient electromagnetic data, and then obtain the induced electromotive force time curve; the induced electromotive force time curve smoothing using the weighted average method, eliminate noise interference; eliminating background induced electromotive force from induced electromotive force - smoothing time curve, strength and relaxation in order to calculate the corresponding electromotive force, obtain the relaxation time function strength, according to the time depth relationship, the relaxation time function intensity into depth function of relaxation strength; in the exploration and test point position as abscissa, with buried depth geological target as ordinate to the depth of relaxation strength function for the parameters, the contour profile obtained by relaxation strength drawing software. The method provided by the invention can improve the resolution of the target geological body, and is accurate and reliable in judging the conductivity of the object.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁勘探资料处理
，特别涉及一种瞬变电磁资料的时域处理方法。
技术介绍
瞬变电磁法也称时间域电磁法(Timedomainelectromagneticmethods，TEM)，其利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法，其广泛应用于油气勘探、矿产调查、煤矿安全、找水、地热勘探、工程地质和环境监测等领域。通常情况下，通常在频率域中对瞬变电磁法勘探得到的瞬变电磁数据，例如感应电动势进行处理，举例来说，采用不同的时窗将感应电动势曲线转化成不同频率的等效视电阻率，并在频率域中进行反演以获得电阻率剖面图，从而获得所勘探地质体的电阻率(即导电能力)进行辨别。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术在频率域中处理瞬变电磁数据，其对不同埋藏深度的目标地质体的分辨率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种瞬变电磁资料的时域处理方法。具体技术方案如下：一种瞬变电磁资料的时域处理方法，包括：步骤a、采用瞬变电磁法获取瞬变电磁数据，并根据所述瞬变电磁数据获取感应电动势-时间曲线；步骤b、采用加权平均法对所述感应电动势-时间曲线进行平滑处理，以消除噪音干扰；步骤c、从平滑处理后的所述感应电动势-时间曲线中消除对应的背景感应电动势；步骤d、根据消除背景感应电动势后的所述感应电动势-时间曲线，计算各个时刻对应感应电动势的张弛强度，从而获得张弛强度的时间函数，并根据时间-深度关系，将所述张弛强度的时间函数转化为张弛强度的深度函数；步骤e、以勘探测试点的位置为横坐标，以待测地质体的埋藏深度为纵坐标，以所述张弛强度的深度函数为参数，采用绘图软件获得张弛强度的等值线剖面图；所述张弛强度的计算公式为：其中，D(t)为t时刻的张驰强度，Δt为时窗长度，为t时刻之前的时刻的感应电动势，为t时刻之后的时刻的感应电动势。具体地，作为优选，所述步骤a中，从关断发射电流时刻开始，以预定的采样频率采集感应电动势数据，并根据所述感应电动势数据获取感应电动势-时间曲线。具体地，作为优选，所述步骤b中，采用五点加权平均法对所述感应电动势-时间曲线进行平滑处理，计算点位于中心点，5个数据点的加权系数依此为0.1、0.15、0.5、0.15、0.1。具体地，作为优选，所述步骤c中，采用最小二乘法，以函数f(t)＝ae-bt+c拟合平滑处理后的所述感应电动势-时间曲线，获得拟合参数a、b、c，其中，e是自然底数，t是实际采集感应电动势数据的采样时间；根据计算得到的拟合参数a、b、c，计算各个对应时刻的函数值f(t)来作为背景感应电动势，进而将计算得到的各个背景感应电动势从平滑处理后的感应电动势-时间曲线中对应消除。具体地，作为优选，所述步骤e中，采用的绘图软件为Surfer软件。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的瞬变电磁资料的时域处理方法，通过在时间域中对瞬变电磁数据，即感应电动势进行处理，以获得张弛强度。根据对张弛强度的定义可知，张弛强度越大，说明感应电流越小，目标地质体的电阻率越大；而张弛强度越小，说明感应电流越大，目标地质体的电阻率越小。通过对所获得的张弛强度的等值线剖面图进行解释，能直接获知不同深度处目标地质体的导电能力，进而容易地确定强导线能力的目标地质体。可见，本专利技术实施例提供的方法，不仅能有效提高对不同埋藏深度处的目标地质体的分辨率，且对目标地质体导电性的判断准确可靠。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的目标地质体在中心回线观察方式下感应电动势随时间变化特性的示意图；图2是本专利技术又一实施例提供的张弛强度的等值线剖面图。附图标记分别表示：1目标地质体的埋藏深度为100m；2目标地质体的埋藏深度为500m；3目标地质体的埋藏深度为800m。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种瞬变电磁资料的时域处理方法，包括以下步骤：步骤101、采用瞬变电磁法对目标地质体进行勘探，获取瞬变电磁数据，并根据所述瞬变电磁数据作出感应电动势-时间曲线。步骤102、采用加权平均法对该感应电动势-时间曲线进行平滑处理，以消除噪音干扰。步骤103、从平滑处理后的感应电动势-时间曲线中消除背景感应电动势。步骤104、根据消除背景感应电动势后的感应电动势-时间曲线，计算各个时刻所对应的感应电动势的张弛强度，以获得张弛强度的时间函数，并根据时间-深度关系，将该张弛强度的时间函数转化为张弛强度的深度函数。步骤105、根据该张弛强度的深度函数，获取各个埋藏深度下的目标地质体的张弛强度，以勘探测试点的位置为横坐标，以目标地质体的埋藏深度为纵坐标，以各个埋藏深度下的目标地质体的张弛强度为参数，利用绘图软件获得张弛强度的等值线剖面图。其中，张弛强度的计算公式为：D(t)为t时刻的张驰强度，Δt为时窗长度，为t时刻之前的时刻的感应电动势，为t时刻之后的时刻的感应电动势。本专利技术实施例提供的瞬变电磁资料的时域处理方法，通过在时间域中对瞬变电磁数据，即感应电动势进行处理，以获得张弛强度。根据对张弛强度的定义可知，张弛强度越大，说明感应电流越小，目标地质体的电阻率越大；而张弛强度越小，说明感应电流越大，目标地质体的电阻率越小。通过对所获得的张弛强度的等值线剖面图进行解释，能直接获知不同深度处目标地质体的导电能力，进而容易地确定强导线能力的目标地质体。可见，本专利技术实施例提供的方法，不仅能有效提高对不同埋藏深度处的目标地质体的分辨率，且对目标地质体导电性的判断准确可靠。具体地，步骤101中，采用瞬变电磁法对目标地质体进行勘探，所获取的瞬变电磁数据即是不同时刻的感应电动势数据，从而根据此数据作出感应电动势-时间曲线。其中，在采集感应电动势的过程中，从关断发射电流时刻开始，以预定的采样频率，例如以2.5-3.5微秒，优选3.2微秒的时间间隔采集感应电动势数据，如此以获得更精确的感应电动势数据且避免造成采集时的劳动强度过大。由于步骤101中实际测量得到的感应电动势数据不可避免地会受到噪音的影响，所以本专利技术实施例采用步骤102对其进行平滑处理。具体地，采用加权平均法，特别是五点加权平均法对该感应电动势-时间曲线进行平滑处理，其中，计算点位于中心点，5个数据点的加权系数依此为0.1、0.15、0.5、0.15、0.1。如此以消除噪音干扰，获得能准确反映目标地质体导电性能的感应电动势数据。在上述平滑处理过程中，对整条感应电动势-时间曲线位于首部的两个的数据点和位于尾部的两个数据点不作处理，保持它们为原值。可以理解的是，本专利技术实施例所述的加权平均法为本领域技术人员所熟知的技术手段，本专利技术实施例在此不对其作具体的限定。举例来说，本专利技术实施例可采用本领域常见的中心回线装置，观测一条测线，点距为3米，测点数为120个。观测系统包括三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瞬变电磁资料的时域处理方法，包括：步骤a、采用瞬变电磁法获取瞬变电磁数据，并根据所述瞬变电磁数据获取感应电动势‑时间曲线；步骤b、采用加权平均法对所述感应电动势‑时间曲线进行平滑处理，以消除噪音干扰；步骤c、从平滑处理后的所述感应电动势‑时间曲线中消除对应的背景感应电动势；步骤d、根据消除背景感应电动势后的所述感应电动势‑时间曲线，计算各个时刻对应感应电动势的张弛强度，从而获得张弛强度的时间函数，并根据时间‑深度关系，将所述张弛强度的时间函数转化为张弛强度的深度函数；步骤e、根据所述张弛强度的深度函数，获取各个埋藏深度下的目标地质体的张弛强度，以勘探测试点的位置为横坐标，以目标地质体的埋藏深度为纵坐标，以所述各个埋藏深度下的目标地质体的张弛强度为参数，采用绘图软件获得张弛强度的等值线剖面图；所述张弛强度的计算公式为：D(t)=U(t-Δt2)-U(t+Δt2)Δt]]>其中，D(t)为t时刻的张驰强度，Δt为时窗长度，为t时刻之前的时刻的感应电动势，为t时刻之后的时刻的感应电动势。

【技术特征摘要】
1.一种瞬变电磁资料的时域处理方法，包括：步骤a、采用瞬变电磁法获取瞬变电磁数据，并根据所述瞬变电磁数据获取感应电动势-时间曲线；步骤b、采用加权平均法对所述感应电动势-时间曲线进行平滑处理，以消除噪音干扰；步骤c、从平滑处理后的所述感应电动势-时间曲线中消除对应的背景感应电动势；步骤d、根据消除背景感应电动势后的所述感应电动势-时间曲线，计算各个时刻对应感应电动势的张弛强度，从而获得张弛强度的时间函数，并根据时间-深度关系，将所述张弛强度的时间函数转化为张弛强度的深度函数；步骤e、根据所述张弛强度的深度函数，获取各个埋藏深度下的目标地质体的张弛强度，以勘探测试点的位置为横坐标，以目标地质体的埋藏深度为纵坐标，以所述各个埋藏深度下的目标地质体的张弛强度为参数，采用绘图软件获得张弛强度的等值线剖面图；所述张弛强度的计算公式为：D(t)=U(t-Δt2)-U(t+Δt2)Δt]]>其中，D(t)为t时刻的张驰强度，Δt为时窗长度，为t时刻之前的时刻的感应电动势，为t...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪剑，陈清礼，史原鹏，谷文彬，肖阳，严良俊，刘静，徐玉平，卢永合，余小林，刘立新，谭青松，叶秋焱，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11