一种随钻瞬变电磁数据的实时成像方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种随钻瞬变电磁数据的实时成像方法及系统，其方法包括：S1：利用传感器采集时间域电磁数据，对其进行预处理，得到瞬变电磁响应数据；S2：将瞬变电磁响应数据分解为上行场和下行场，保留上行场瞬变电磁响应数据；S3：确定插值的开始时刻以及时间步长，对上行场瞬变电磁响应数据进行空间和时间维度的插值；S4：计算瞬变电磁数据的时间梯度和空间梯度；S5：对梯度变化范围最小的测点进行时

【技术实现步骤摘要】
一种随钻瞬变电磁数据的实时成像方法及系统


[0001]本专利技术涉及电磁成像技术和钻孔领域，具体涉及一种随钻瞬变电磁数据的实时成像方法及系统。

技术介绍

[0002]隧、巷道掘进过程中，经常会遭遇不良水体灾害，严重威胁着人员和设备安全。因此，在进行隧、巷道掘进时需要进行超前探测。超前探测的手段有物探方法和钻探两种手段，两者各有优势，物探类方法尤其是电磁探测方法具有无损检测和探测范围大的优点，能够防范于未然；而钻探方法能够精准确定水体赋存状态以及不良水体的位置。在生产实践中，两种方法相辅相成，互为补充。近年来，为了进一步提高隧、巷道掘进效率，超前探测技术也得到新的发展，一种将钻孔和物探方法中的瞬变电磁方法相结合的随钻瞬变电磁超前探测技术应运而生，这种新型探测技术能够在钻孔过程中同时进行瞬变电磁数据的采集。
[0003]瞬变电磁法(时间域电磁法)是地球物理勘探中的一类电磁探测方法。它基于法拉第电磁感应原理，通过人为地、多次重复激发电磁脉冲信号，并在发射脉冲的间隙时段采用磁传感器来进行电磁场信号的采集。当地下的电性介质所处磁场发生突变时，会感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随钻瞬变电磁数据的实时成像方法，其特征在于，包括：步骤S1：利用传感器采集时间域电磁数据，对其进行预处理，得到瞬变电磁响应数据；步骤S2：将所述瞬变电磁响应数据分解为上行场和下行场，保留上行场瞬变电磁响应数据；步骤S3：确定插值的开始时刻以及时间步长，对所述上行场瞬变电磁响应数据进行空间和时间维度的插值；步骤S4：计算瞬变电磁数据的时间梯度和空间梯度，所述梯度包括：梯度包括二维梯度和三维梯度，其中，所述二维梯度分别对传感器的测点间距和时间求梯度，所述三维梯度对时间求取梯度和对空间维度计算二维梯度；步骤S5：对梯度变化范围最小的测点进行时
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深转化得到视觉深度，并对所述时间梯度和空间梯度进行标准化操作后，合成数据成像。2.根据权利要求1所述的随钻瞬变电磁数据的实时成像方法，其特征在于，所述步骤S1：利用传感器采集时间域电磁数据，对其进行预处理，得到瞬变电磁响应数据，具体包括：步骤S11：对所述时间域电磁数据，人工剔除坏点和异常数据；步骤S12：采用小波去噪方法去除随机噪声；步骤S13：采用五点或七点滤波方法对所述时间域电磁数据进行圆滑；步骤S14：再采用测道圆滑方法，对测道间的跳点数据进行平滑处理；步骤S15：选择合适的阶数对所述时间域电磁数据进行多项式拟合，得到瞬变电磁响应数据。3.根据权利要求1所述的随钻瞬变电磁数据的实时成像方法，其特征在于，所述步骤S2：将所述瞬变电磁响应数据分解为上行场和下行场，保留上行场瞬变电磁响应数据，具体包括：对所述瞬变电磁响应数据进行分离，保留公式(1)的上行场瞬变电磁响应数据；其中，F
u
为上行场瞬变电磁响应数据，H为磁场，ω为预设的频率，可以根据瞬变电磁频谱衰减特性进行选择，μ为磁导率，σ为电导率，z0为接收线圈所在深度；z是坐标系原点；公式(1)中磁场H的垂向梯度可表示为公式(2)：其中，E是电场，σ为电导率。4.根据权利要求1所述的随钻瞬变电磁数据的实时成像方法，其特征在于，所述步骤S3：确定插值的开始时刻以及时间步长，对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小平，夏彤，岳明鑫，程凯，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：