大地电磁波电阻率测量方法，其步骤是： 第一步，建立线性坐标观察系统，预置初始采集参数； 进入一个勘探区，首先建立线性坐标观察系统，在这个系统中频率（Ｆ）与深度（Ｈ）的关系表示为： Ｆ＝ａ＋ｂＫ′／Ｈ （１） 式中：ａ－为表层系数，是一个较小的值，在第一步工作中可忽略 ｂ－为区域性地层电阻率随深度的增长系数，其值设定为０．０１ Ｈ－为深度（单位米） Ｋ′－为电磁波在地层中传播定义的探测深度值。 在上式中Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｓ单位为米，Ｆ单位为赫兹（ＨＺ） （１）式可以进一步表示为 Ｆ＝ａ＋Ｂ／Ｈ Ｂ定义为深度系数，在第一步中，Ｂ＝ｂＫ′ 测量时，分别输入设计要求的起始测量深度值（Ｈ１）、终止测量深度值（Ｈ２）、采样间隔值（Ｓ），将由关系式确定的Ｆ参数预置到电阻率测量仪器各参数界面，使仪器正常运行。 第二步，进行深度系数Ｂ的标定： 进入采集后，首先应当在探区或相邻地区，选择一口已知钻井。利用第一步基本关系式确定的参数，在选择的已知钻井旁探测，测取一条电磁波电阻率曲线，用这条曲线与已知钻井的测井电阻率曲线进行对比，如此反复，直到找到一条相关性最好的曲线为止，按下列步骤进行Ｂ参数标定： 将测得的随深度变化的电阻率曲线，截取一段与已知钻井中的电测电阻率曲线或者具有电性特征的其他地层分层资料进行比较，求得采样间隔Ｓ□（单位米），该Ｓ□用下式表示： Ｓ□＝（Ｈｐ２－Ｈｐ１）／（Ｌ２－Ｌ１） （２） 式中：Ｈｐ１－为已钻探井的第１个测井曲线特征点的深度，单位米 Ｈｐ２－为已钻探井的第２个测井曲线特征点的深度，单位米 Ｌ１－为新测探的与第１个测井特征点相似特征的电磁波电阻率曲线的采集点号数 Ｌ２－为新测探的与第２个测井特征点相似特征的电磁波电阻率曲线的采集点号数 Ｂ＝Ｓ′／Ｓ （３） Ｂ为实际确定的深度系数，在以后的工作中用Ｂ取代（１）式中的ｂＫ值进行频率深度关系变换；在没有深度标定井的新区，可以利用以前的与这个区块类似的其他区域的深度系数，对基本关系式进行标定后进行测量。 第三步，进行表层深度系数Ｈａ的校正： 利用经过第二步参数校正的曲线与已知钻井电测井电阻率曲线进行全测量段比较，各特征深度点之间存在的系统误差值用下式表示： Ｈａ＝Ｈｄ－ＨＣ （４） Ｈｄ－－为已知钻井电测井曲线特征点深度 Ｈｃ－－为探测电磁波电阻率曲线同一特征点深度 式中Ｈａ、Ｈｄ、Ｈｃ单位为米； 利用Ｈａ对探测电磁波电阻率曲线测量深度进行表层深度校正； 第四步，其他采集参数的选择： （１）采集开始／结束深度根据设计要求确定； （２）采样间隔： ａ、进行区域地层对比，追踪大地层电性界面使用：如５ｍ、１０ｍ、２０ｍ。 ｂ、进行矿层（油层、煤层、金属矿层）、裂缝带追踪与探测０．２ｍ、０．５ｍ、１ｍ。 ｃ、采样点数的设置 结束深度≤１０００ｍ取８点，或者 结束深度≤２０００ｍ取１６点，或者 结束深度≤４０００ｍ取３２点，或者 结束深度≤８０００ｍ取６４点 ｄ、采样周期数对应值为：１２８ ６４ ３２ １６ （３）、通道增益设置：在保证目的层段信号采集基础上，选择较低增益可以抑制交流工业电源干扰； （４）、低通滤波器设置：在工业电源干扰较强地区及浅层测量时使用自动跟踪滤波，在工业电源干扰弱地区及深层测量时可以不使用自动跟踪滤波； 第五步，资料的处理： 对野外采集资料经过质量验收之后，进行资料的处理：将采集记录文件调入解释处理程序中，输入起始深度和经过校正的采样间隔，进行适当数值处理，调节纵横向比例，获得采集点最终处理成果图。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种地球物理勘探的方法和仪器，具体地说，涉及一种直接将频率转变为深度的大地电磁波电阻率测量方法及其仪器。
技术介绍
传统的大地电磁测深法始于上世纪五十年代，距今已有五十多年历史。它是基于电磁感应原理，用于研究地球电性的一种地球物理方法。在研究地球电性的多种电法和电磁法中，大地电磁测深法具有探测深度大，不受高阻层屏蔽，分辨能力较强，等值范围较窄，工作成本低廉和野外装备较轻便等特点。在很大程度上，这是由于大地电磁测深法利用频带非常宽阔的，能量巨大的天然交变电磁作场源的结果。大地电磁测深法建立在电磁波波动方程的基础上，它的标量阻抗理论的假设前提是平面电磁波垂直入射到地球表面，地层为水平层状介质。当地层为水平非均匀构造及存在各向异性时，地层阻抗随时间及测量方向而变化，这时采用大地电磁测深张量阻抗理论。根据大地电磁测深基本理论，苏、美、法、德、加等国家研制了各种大地电磁测深仪器，我国也研制了大地电磁测深仪器。根据大地测深理论，提出了对野外观测资料的解释方法。其中定量解释主要根据视电阻率曲线反演地下的电性分层。大地电磁测深实测曲线的电子计算机自动反演，通常根据给定的初始参数(Hi ρi)计算出理论曲线，然后与一条实测曲线进行对比，按最小方差原理不断修改参数，找出一条与实测曲线拟合最好的理论曲线，这条理论曲线所对应的参数就是反演的解。后来又提出了一维连续模型的大地电磁测深反演方法。把地球介质的电阻率视为各向同性随深度连续变化的函数。它仍然是从初始模型出发，计算理论曲线，与实测曲线对比，修改初始模型，逐次逼近实测曲线，最后获得经过唯一性评价的电阻率随深度连续变化的曲线。大地电磁测深法应用于地壳上地幔研究，普查勘探沉积盆地和含油气构造，寻找和勘探热田，进行地震预报和寻找金属矿产，地下水源等方面。虽然大地电磁测深法已经得到较广泛应用。但是由于它的勘探精度不高，其分层厚度往往是以百米计，甚致数千米，很少见到数十米的情况。因此它在矿藏勘探中难于发挥作用。此外其勘探效率有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述缺陷，提供一种探测深度大，不受高阻层屏蔽，高精度、高效率的大地电磁波电阻率测量方法加强仪器。本专利技术所述的大地电磁波电阻率测量方法，其步骤是第一步，建立线性坐标观察系统，预置初始采集参数进入一个勘探区，首先建立线性坐标观察系统，在这个系统中频率与深度的关系表示为F＝a+bK′/H (1)式中F-频率a-为表层系数，是一个较小的值，在第一步工作中可忽略b-为区域性地层电阻率随深度的增长系数，其值设定为0.01H-为深度(单位米)K′-为电磁波在地层中传播定义的探测深度值。在上式中H、H1、H2、S单位为米，F单位为赫兹(HZ)(1)式可以进一步表示为F＝a+B/HB定义为深度系数，在第一步中，B＝bK′测量时，分别输入设计要求的起始测量深度值、终止测量深度值、采样间隔值，将由关系式确定的频率参数预置到电阻率测量仪器各参数界面，使仪器正常运行。第二步，进行深度系数的标定进入采集后，首先应当在探区或相邻地区，选择一口已知钻井。利用第一步基本关系式确定的参数，在选择的已知钻井旁探测，测取一条电磁波电阻率曲线，用这条曲线与已知钻井的测井电阻率曲线进行对比，如此反复，直到找到一条相关性最好的曲线为止，按下列步骤进行深度系数参数标定将测得的随深度变化的电阻率曲线，截取一段与已知钻井中的电测电阻率曲线或者具有电性特征的其他地层分层资料进行比较，求得采样间隔S□(单位米)，该S□用下式表示S□＝(Hp2-Hp1)/(L2-L1)(2)式中Hp1-为已钻探井的第1个测井曲线特征点的深度，单位米； Hp2-为已钻探井的第2个测井曲线特征点的深度，单位米；L1-为新测探的与第1个测井特征点相似特征的电磁波电阻率曲线的采集点号数；L2-为新测探的与第2个测井特征点相似特征的电磁波电阻率曲线的采集点号数；B＝S′/S(3)B为实际确定的深度系数，在以后的工作中用B取代(1)式中的bK值进行频率深度关系变换；在没有深度标定井的新区，可以利用以前的与这个区块类似的其他区域的深度系数，对基本关系式进行标定后进行测量。第三步，进行表层深度系数Ha的校正利用经过第二步参数校正的曲线与已知钻井电测井电阻率曲线进行全测量段比较，各特征深度点之间存在的系统误差值用下式表示Ha＝Hd-HC(4)Hd--为已知钻井电测井曲线特征点深度Hc--为探测电磁波电阻率曲线同一特征点深度式中Ha、Hd、Hc单位为米。利用Ha对探测电磁波电阻率曲线测量深度进行表层深度校正；第四步，其他采集参数的选择(1)采集开始/结束深度根据设计要求确定；(2)采样间隔a、进行区域地层对比，追踪大地层电性界面使用如5m、10m、20m。b、进行矿层、裂缝带追踪与探测0.2m、0.5m、1m；c、采样点数的设置结束深度≤1000m取8点，或者结束深度≤2000m取16点，或者结束深度≤4000m取32点，或者结束深度≤8000m取64点d、采样周期数对应值为128 64 32 16(3)、通道增益设置在保证目的层段信号采集基础上，选择较低增益可以抑制交流工业电源干扰；(4)、低通滤波器设置在工业电源干扰较强地区及浅层测量时使用自动跟踪滤波，在工业电源干扰弱地区及深层测量时可以不使用自动跟踪滤波；第五步，资料的处理对野外采集资料经过质量验收之后，进行资料的处理将采集记录文件调入解释处理程序中，输入起始深度和经过校正的采样间隔，进行适当数值处理，调节纵横向比例，获得采集点最终处理成果图。其中，选择已知钻井的条件是(1)地层有代表性；(2)有电阻率测井资料或钻井取芯等资料；(3)地层倾角≤15度；(4)地面无强工业电网等干扰。本专利技术所述的大地电磁波电阻率测量仪器，包括接收电场强度信号的电场传感器，接收磁场强度信号的磁场传感器，两个分别与电场传感器和磁场传感器的输出端连接的前置放大与滤波器、与前置放大与滤波器的输出端连接的数据采集系统和采集控制、数据存储及处理系统。所述两个前置放大与滤波器的输出端分别连接到数据采集系统的两个输入端，数据采集系统的并行端口与采集控制、数据存储及处理系统的打印机端口连接，或者数据采集系统的并行端口与采集控制、数据存储及处理系统的并行端口连接。所述电场传感器包括一对铜电极或者铅电极，或者不极化电极；磁场传感器采用多匝环形感应线圈，或者具有磁通负反馈的多匝环形感应线圈。所述前置放大与滤波系统包括放大器、多级陷波器、低通滤波器及输出级。所述数据采集系统用通用的高速数据采集器。所述采集控制、数据存储与处理系统是高性能笔记本电脑。在所述采集控制、数据存储与处理系统中收录有深度与传播频率之间的基本关系式，电磁波电阻率与深度的关系，深度系数以及参数选择所覆盖的各项界面参数。本专利技术所述的方法与现有大地电磁测量法相比，探测深度相同时，分层精度大大提高。使得大地电磁测深由只能进行区域普查进入勘探阶段，甚至可以少打一部分钻井，大大提高勘探整体效益；测取同样的深度，对仪器灵敏度要求低得多。有利于仪器的制造；测量时间缩短，效率极大提高，外界干扰、仪器漂移、电极极化等影响减少；解释变得简单，在一维解释中，当深度确定以后，只需要读取深度点上的电场强度和磁场强度便可容易的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭自任，周仁安，
申请(专利权)人：周仁安，郭自任，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。