一種四方位全覆蓋三維可控源電磁數(shù)據(jù)采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理勘探方法，是新型多場(chǎng)源激發(fā)可控源電磁勘探技術(shù)，具體是一種四方位全覆蓋三維可控源電磁數(shù)據(jù)采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的大地電磁勘探利用天然場(chǎng)源，因此不需要考慮場(chǎng)源的布設(shè)。目前廣泛應(yīng)用的可控源聲頻電磁勘探方法和長(zhǎng)偏移瞬變電磁勘探方法等可控源電磁法都只布設(shè)一個(gè)激發(fā)場(chǎng)源，只能在場(chǎng)源附件一定范圍內(nèi)接收，當(dāng)一個(gè)場(chǎng)源的激發(fā)能量不能滿足接收點(diǎn)信號(hào)的性噪比要求時(shí)，才選擇合適位置重新布設(shè)場(chǎng)源。單一激發(fā)場(chǎng)源的信號(hào)存在一系列問題:首先，由于地下構(gòu)造的復(fù)雜性，不同位置或方位的激發(fā)場(chǎng)由于地層結(jié)構(gòu)巖性差異影響，致使電磁場(chǎng)傳輸過程不同，在接收點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生明顯差異；第二，離場(chǎng)源遠(yuǎn)近不同，通過地面、空中和地下到達(dá)接收點(diǎn)的場(chǎng)信號(hào)成分差別很大，即照明度不同，因此，接收點(diǎn)的場(chǎng)源特性存在差異，比如近區(qū)，主要為地下直達(dá)波場(chǎng)，而遠(yuǎn)區(qū)主要為從地面或空中傳播的平面波，因此，接收到的信號(hào)嚴(yán)重受非勘探目標(biāo)影響，在近區(qū)和遠(yuǎn)區(qū)之間還存在過渡區(qū)，其電磁場(chǎng)特性更為復(fù)雜；因此，傳統(tǒng)可控源電磁法勘探常常因?yàn)閳?chǎng)源效應(yīng)不能很好消除其應(yīng)用效果大打折扣，甚至產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供針能夠彌補(bǔ)場(chǎng)源之間信號(hào)差異，使測(cè)點(diǎn)信號(hào)相對(duì)均勻，有效消除或壓制場(chǎng)源效應(yīng)產(chǎn)生的差異或誤差的四方位全覆蓋三維可控源電磁數(shù)據(jù)采集方法。
[0004]本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn):
[0005]圍繞勘探目標(biāo)在地面布設(shè)四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源A1BpA2ByA3ByA4B4,四個(gè)場(chǎng)源首尾相接形成正方形(或矩形)，水平激發(fā)場(chǎng)源的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，在四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源內(nèi)圍繞的正方形或矩形內(nèi)布設(shè)接收測(cè)網(wǎng)，組成四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源和矩形中間接收的三維采集。
[0006]所述的接收測(cè)網(wǎng)密度(測(cè)點(diǎn)間距)為25-200米，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)采集站，采集站是單道或2道或3道或4道或5道，測(cè)量五分量電磁場(chǎng)或其中某幾個(gè)分量，五個(gè)分量分別是與激發(fā)場(chǎng)源平行和垂直的水平電場(chǎng)分量Ex、Ey，水平磁場(chǎng)分量Hx、Hy和垂直于地面的磁場(chǎng)Hz0
[0007]如果勘探目標(biāo)走向長(zhǎng)度大于5_8km，則可布設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，每?jī)蓚€(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源之間要重疊20%面積。
[0008]所述的四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源為正方形或矩形。
[0009]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源A1B1與A2B2共用一個(gè)接地點(diǎn)，B1與A2是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A2B2與A3B3共用一個(gè)接地點(diǎn)，B2與A3是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A3B3與A4B4共用一個(gè)接地點(diǎn)，B3與A4是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上-A4B4與A1B1共用一個(gè)接地點(diǎn)，B4與A1是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上。
[0010]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源邊長(zhǎng)比勘探目標(biāo)長(zhǎng)度大10-30%，最大為10km。
[0011]本發(fā)明克服了常規(guī)方法中，單一激發(fā)場(chǎng)源的信號(hào)存在一系列問題，能夠明顯改善照明度，使測(cè)點(diǎn)信號(hào)相對(duì)均勻，有效消除或壓制場(chǎng)源效應(yīng)產(chǎn)生的差異或誤差，特別是為電磁數(shù)據(jù)處理方法完善和改進(jìn)提供了新的方向，將給可控源電磁勘探帶來突破性的效果，形成一種全新的電磁勘探技術(shù)。
【附圖說明】
[0012]圖1可控源電磁勘探四方位全覆蓋激發(fā)采集布設(shè)圖；
[0013]圖2可控源電磁勘探四方位全覆蓋激發(fā)采集實(shí)例I ;
[0014]圖3兩個(gè)重疊的四方位覆蓋激發(fā)場(chǎng)采集實(shí)例2。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和實(shí)例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0016]圖1是本發(fā)明可控源電磁勘探四方位全覆蓋激發(fā)采集布設(shè)圖。
[0017]圍繞勘探目標(biāo)在地面布設(shè)四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源A1BpA2ByA3ByA4B4,四個(gè)場(chǎng)源首尾相接，水平激發(fā)場(chǎng)源的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，在四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源內(nèi)圍繞的正方形或矩形內(nèi)布設(shè)接收測(cè)網(wǎng)，組成四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源和矩形中間接收的三維采集。
[0018]所述的接收測(cè)網(wǎng)密度(測(cè)點(diǎn)間距)為25-200米，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)采集站，采集站是單道或2道或3道或4道或5道，測(cè)量五分量電磁場(chǎng)或其中某幾個(gè)分量，五個(gè)分量分別是與激發(fā)場(chǎng)源平行和垂直的水平電場(chǎng)分量Ex、Ey，水平磁場(chǎng)分量Hx、Hy和垂直于地面的磁場(chǎng)Hz0
[0019]如果勘探目標(biāo)走向長(zhǎng)度大于5_8km，則可布設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，每?jī)蓚€(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源之間要重疊20%面積。
[0020]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源A1B1與A2B2共用一個(gè)接地點(diǎn)，B1與A2是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A2B2與A3B3共用一個(gè)接地點(diǎn)，B2與A3是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A3B3與A4B4共用一個(gè)接地點(diǎn)，B3與A4是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上-A4B4與A1B1共用一個(gè)接地點(diǎn)，B4與A1是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上。
[0021]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源邊長(zhǎng)比勘探目標(biāo)長(zhǎng)度大10-30%，最大為10km。
[0022]本發(fā)明圖2為具體實(shí)例，圍繞勘探目標(biāo)在地面布設(shè)四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源A1BpA2B2'A3B3、A4B4，四個(gè)場(chǎng)源首尾相接，水平激發(fā)場(chǎng)源的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，在四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源內(nèi)圍繞的正方形或矩形內(nèi)布設(shè)接收測(cè)網(wǎng)，組成四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源和矩形中間接收的三維采集。
[0023]所述的接收測(cè)網(wǎng)密度(測(cè)點(diǎn)間距)為25米，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)采集站，采集站是4道，測(cè)量四個(gè)電磁場(chǎng)分量，即與激發(fā)場(chǎng)源平行和垂直的水平電場(chǎng)分量Ex、Ey，水平磁場(chǎng)分量Hxλ Hy0
[0024]勘探目標(biāo)走向長(zhǎng)度小于3km，布設(shè)一個(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，四個(gè)場(chǎng)源的長(zhǎng)度均為 4km ο
[0025]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源A1B1與A2B2共用一個(gè)接地點(diǎn)，B1與A2是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A2B2與A3B3共用一個(gè)接地點(diǎn)，B2與A3是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A3B3與A4B4共用一個(gè)接地點(diǎn)，B3與A4是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上-A4B4與A1B1共用一個(gè)接地點(diǎn)，B4與A1是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上。
[0026]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源邊長(zhǎng)4km，比勘探目標(biāo)長(zhǎng)度大25%。
[0027]本發(fā)明如圖3為實(shí)例2。圍繞勘探目標(biāo)在地面布設(shè)2個(gè)四四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，四個(gè)水平激發(fā)場(chǎng)源A1Bp A2B2, A3B3、A4B4,四個(gè)場(chǎng)源首尾相接，水平激發(fā)場(chǎng)源的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，在四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源內(nèi)圍繞的正方形內(nèi)布設(shè)接收測(cè)網(wǎng)，正方形場(chǎng)源邊長(zhǎng)4km，組成四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源和場(chǎng)源所圍成的正方形中間接收的三維采集。
[0028]所述的接收測(cè)網(wǎng)密度(測(cè)點(diǎn)間距)為200米，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)采集站，采集站是4道，測(cè)量4分量電磁場(chǎng)，即與激發(fā)場(chǎng)源平行和垂直的水平電場(chǎng)分量Ex、Ey，水平磁場(chǎng)分量Hx、Hy。
[0029]由于勘探目標(biāo)走向長(zhǎng)度大于5km，需要再布設(shè)一個(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，與前一個(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源之間要重疊20%面積。
[0030]所述的2個(gè)四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源均為正方形。
[0031]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源A1B1與A2B2共用一個(gè)接地點(diǎn)，B1與A2是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A2B2與A3B3共用一個(gè)接地點(diǎn)，B2與A3是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A3B3與A4B4共用一個(gè)接地點(diǎn)，B3與A4是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上-A4B4與A1B1共用一個(gè)接地點(diǎn)，B4與A1是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上。
[0032]所述的水平激發(fā)場(chǎng)源邊長(zhǎng)比勘探目標(biāo)長(zhǎng)度大20%，邊長(zhǎng)均為4km。
[0033]實(shí)例2中，地下儲(chǔ)層目標(biāo)大小3x5km，布設(shè)兩個(gè)重疊的四方位覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，(如圖3)，每個(gè)四個(gè)互相垂直的水平激發(fā)場(chǎng)源，形似正方形，邊長(zhǎng)4km，四個(gè)角點(diǎn)為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，接收測(cè)網(wǎng)布設(shè)在研究目標(biāo)上方，四個(gè)激發(fā)所圍繞的正方形內(nèi)。四個(gè)水平激發(fā)場(chǎng)源分別為AA、A2B2, A3B3、A4B4,每個(gè)場(chǎng)源長(zhǎng)4km，同時(shí)，使A1B1與A2B2共用一個(gè)接地點(diǎn)，B1與A2是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上的，同樣，A2B2與A3B3共用一個(gè)接地點(diǎn)，B2與A3是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上的，A3B3與A4B4共用一個(gè)接地點(diǎn)，B3與A4是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上的，A4B4與A1B1共用一個(gè)接地點(diǎn)，B4與A1是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上的，四個(gè)場(chǎng)源首尾相接，接收測(cè)網(wǎng)布設(shè)于研究目標(biāo)上方地面(如圖3)。測(cè)網(wǎng)為3x3km，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)五分量采集站，測(cè)量五分量電磁場(chǎng)，即與場(chǎng)源AB平行和垂直的水平電場(chǎng)分量Ex、Ey，水平磁場(chǎng)分量Hx、Hy和垂直磁場(chǎng)Hz (如圖
3)。完成第一個(gè)四方位激發(fā)和測(cè)量后，將四方位場(chǎng)源整個(gè)移動(dòng)7個(gè)測(cè)點(diǎn)位，使兩個(gè)四方位場(chǎng)源重疊,如圖虛線所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四方位全覆蓋三維可控源電磁數(shù)據(jù)采集方法，特點(diǎn)是通過以下方案實(shí)現(xiàn):圍繞勘探目標(biāo)在地面布設(shè)四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源四個(gè)場(chǎng)源首尾相接形成正方形或矩形，水平激發(fā)場(chǎng)源的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，在四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源內(nèi)布設(shè)接收測(cè)網(wǎng)，組成四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源和場(chǎng)源圍成的正方形或矩形中間接收的三維采集。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是所述的勘探目標(biāo)走向長(zhǎng)度大于5-8km，布設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源，每?jī)蓚€(gè)四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源之間要重疊20%面積。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是所述的接收測(cè)網(wǎng)密度為25-200米，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)采集站，采集站是單道或2道或3道或4道或5道，測(cè)量五分量電磁場(chǎng)或其中某幾個(gè)分量，五個(gè)分量分別是與激發(fā)場(chǎng)源平行和垂直的水平電場(chǎng)分量Ex、Ey，水平磁場(chǎng)分量Hx、Hy和垂直于地面的磁場(chǎng)Hz。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是所述的四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源圍繞成正方形或矩形。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是所述的水平激發(fā)場(chǎng)源APi與A2B2共用一個(gè)接地點(diǎn)，Bi與A2是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A2B2與A3B3共用一個(gè)接地點(diǎn)，B2與A3是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上；A3B3與A4B4共用一個(gè)接地點(diǎn)，B3與A4是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上;A4B4與APi共用一個(gè)接地點(diǎn)，B4與k'是接在同一個(gè)接地點(diǎn)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點(diǎn)是所述的水平激發(fā)場(chǎng)源邊長(zhǎng)比勘探目標(biāo)長(zhǎng)度大10-30%，最大為 10km。
【專利摘要】本發(fā)明是一種四方位全覆蓋三維可控源電磁數(shù)據(jù)采集方法，圍繞勘探目標(biāo)在地面布設(shè)四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源A1B1、A2B2、A3B3、A4B4，四個(gè)場(chǎng)源首尾相接，水平激發(fā)場(chǎng)源的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置為接地點(diǎn)，布設(shè)四個(gè)接地電極，在四個(gè)互相正交的水平激發(fā)場(chǎng)源內(nèi)圍繞的正方形或矩形內(nèi)布設(shè)接收測(cè)網(wǎng)，組成四方位全覆蓋激發(fā)場(chǎng)源和矩形中間接收的三維采集。本發(fā)明能夠明顯改善照明度，使測(cè)點(diǎn)信號(hào)相對(duì)均勻，有效消除或壓制場(chǎng)源效應(yīng)產(chǎn)生的差異或誤差，為電磁數(shù)據(jù)處理方法完善和改進(jìn)提供了新的方向，形成一種全新的電磁勘探方法。
【IPC分類】G01V3/08
【公開號(hào)】CN104977619
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410139125
【發(fā)明人】何展翔, 余剛, 唐必晏, 何蘭芳
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月9日