一种瞬变电磁被动源勘探方法技术

本发明专利技术属于地面勘探的技术领域，具体涉及一种瞬变电磁被动源勘探方法，包括选定参考点，使信号接收台阵的每个信号接收单元勘探并接收参考点的瞬变电磁随机信号，在信号接收台阵设置测点，使测点的平移路径构成测线，沿测线勘探并接收瞬变电磁随机信号，再构建速度频散曲线、电导率频散曲线和深度

【技术实现步骤摘要】
一种瞬变电磁被动源勘探方法


[0001]本专利技术属于地面勘探的
，具体涉及一种瞬变电磁被动源 勘探方法。

技术介绍

[0002]在地面勘探和地下空间开发过程中，对被动源激发的振动进行随 机信号的测量能够有效地获得地层横波速度的空间分布，可以应用于 很多领域的地层探测。
[0003]瞬变电磁场激发以后，分别以位移电流和传导电流两种方式在导 电的地层中传播、扩散。与电磁波不同的是，瞬变电磁场在扩散过程 中幅度衰减，不同的频率扩散时衰减的幅度有差别，低频衰减小，扩 散的区域大，高频衰减大，扩散的区域小。这样，在远处所接收到的 瞬变电磁场是经过衰减和相移以后的响应，与激发源的波形相比已经 有比较大的差别。
[0004]同时，专利技术人发现了现有的勘探方法的测量精度低、容易破坏环 境、不能从测量的瞬变电磁随机波形中提取出电导率随深度变化的剖 面，不能获知地层电导率的纵向分布情况。因此，亟需一种新型的勘 探方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种瞬变电磁被 动源勘探方法，其可实现对近地表区域的精细化检测，且操作便捷可 靠，不会破坏原有环境，并且，其能够从测量的瞬变电磁随机波形中 提取出电导率随深度变化的剖面，从而获知了地层电导率的纵向分布 情况。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种瞬变电磁被动源勘探方法，包括：
[0008]S1、选定参考点，布置信号接收台阵，所述信号接收台阵中均匀 分布有多个信号接收单元，每个所述信号接收单元勘探并接收所述参 考点的瞬变电磁随机信号，在所述信号接收台阵设置测点，按预设的 平移距离移动所述信号接收台阵和所述测点，使所述测点的平移路径 构成测线，沿所述测线勘探并接收瞬变电磁随机信号；
[0009]S2、构建速度频散曲线和电导率频散曲线，并将所述电导率频散 曲线转换为深度
‑
电导率曲线；
[0010]S3、将所述测线的所有位置的电导率随深度的变化曲线用颜色表 示，绘制在一起形成电导率随深度变化的剖面，获得地层电导率的纵 向分布情况。
[0011]进一步地，所述S2中构建所述速度频散曲线的过程包括：以空 间谱的形式构建所述瞬变电磁随机信号的空间相关系数，采用指数函 数对所述空间相关系数进行补偿，使补偿后的所述空间相关系数与 Bessel函数的相位拟合构建不同频率的速度频散曲线。
[0012]进一步地，所述S2中构建所述电导率频散曲线的过程包括：利 用导电介质的速度与地层电导率的关系将所述速度频散曲线转换为 电导率频散曲线。
[0013]进一步地，所述S2中获得所述深度
‑
电导率曲线的过程包括：由 频率与速度的商
为波数k，通过所述波数k将所述电导率频散曲线转 换为深度
‑
电导率曲线。
[0014]进一步地，所述S1中的所述信号接收台阵为正多边形，所述正 多边形的中心和各个顶点均设置有所述信号接收单元，所述正多边形 包括但不限于正三角形、正六边形、正十二边形。
[0015]进一步地，所述信号接收单元为电极或线圈。
[0016]进一步地，所述S1中的所述测点设置于正多边形的中心。
[0017]进一步地，所述S1中的所述参考点为一个参考电极。
[0018]本专利技术的有益效果在于：本专利技术依据瞬变电磁场相移变化等效的 传播特征，有效地处理了台阵的瞬变电磁随机信号，能够从测量的瞬 变电磁随机波形中提取出电导率随深度的变化曲线，并进一步得到电 导率随深度变化的剖面，不仅有效地利用了大地和地下的电磁激发源 进行近地表的地面勘探，还有效地节省了人工源的制造成本和所用到 的电力、油料成本，从而实现了绿色环保的勘探；同时，随机源激发 频率丰富，探测深度涵盖高频和低频区域，分辨率较高，探测深度较 深，能够通过被动源激发的瞬变电磁信号获得地层电导率的纵向分布 情况。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的勘探方法的流程图。
[0020]图2为本专利技术的实施例1的台阵布置图。
[0021]图3为本专利技术的实施例1的构建速度频散曲线的流程图。
[0022]图4为本专利技术的实施例1的深度
‑
电导率剖面绘制流程图。
[0023]图5为本专利技术的实施例2的台阵布置图。
具体实施方式
[0024]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本 领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。 本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是 以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要 求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定 于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一 定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、
ꢀ“
后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附 图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而 不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方 位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]在专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、
ꢀ“
连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电 连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个 元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情 况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]以下结合附图1～5和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但 不作为对本发
明的限定。
[0028]实施例1
[0029]一种瞬变电磁被动源勘探方法，如图1～4所示，包括以下步骤：
[0030]S1、选定参考点，该参考点可以为一个参考电极，布置信号接收 台阵，信号接收台阵中均匀分布有多个信号接收单元，每个信号接收 单元勘探并接收参考点的瞬变电磁随机信号，其中，信号接收台阵为 正六边形，正六边形的中心和各个顶点均设置有信号接收单元，每个 信号接收单元均为相同的电极，使得信号接收台阵设置有7个相同的 电极，使位于信号接收台阵的中心的信号接收单元作为测点S1，按 预设的平移距离移动信号接收台阵和测点S1，将平移后的测点依次 记为S2、S3、S4、
…
，S1、S2、S3、S4的连线为测点S1的平移路 径，使平移路径构成测线，沿测线勘探并接收瞬变电磁随机信号，其 中，由于信号接收台阵中有2个电极的位置不变，另外4个电极可以 一并移动，从而减小了布置的难度且提高施工效率。
[0031]S2、处理信号数据，构建速度频散曲线和电导率频散曲线，通过 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瞬变电磁被动源勘探方法，其特征在于，包括：S1、选定参考点，布置信号接收台阵，所述信号接收台阵中均匀分布有多个信号接收单元，每个所述信号接收单元勘探并接收所述参考点的瞬变电磁随机信号，在所述信号接收台阵设置测点，按预设的平移距离移动所述信号接收台阵和所述测点，使所述测点的平移路径构成测线，沿所述测线勘探并接收瞬变电磁随机信号；S2、构建速度频散曲线和电导率频散曲线，并将所述电导率频散曲线转换为深度
‑
电导率曲线；S3、将所述测线的所有位置的电导率随深度的变化曲线用颜色表示，绘制在一起形成电导率随深度变化的剖面，获得地层电导率的纵向分布情况。2.如权利要求1所述的瞬变电磁被动源勘探方法，其特征在于，所述S2中构建所述速度频散曲线的过程包括：以空间谱的形式构建所述瞬变电磁随机信号的空间相关系数；采用指数函数对所述空间相关系数进行补偿；使补偿后的所述空间相关系数与Bessel函数的相位拟合构建不同频率的速度频散曲线。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建国，陈锐，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：